FACULDADE PITÁGORAS - FARMÁCIA PRINCÍPIOS FÍSICO-QUÍMICOS APLICADOS À FARMÁCIA LIGAÇÕES QUÍMICAS E INTERAÇÕES INTERMOLECULARES 1) (UFMG 97) Foram apresentadas a um estudante as fórmulas de quatro pares de substâncias. Foi pedido a ele que, considerando os modelos de ligações químicas e de interações intermoleculares apropriados a cada caso, indicasse, em cada par, a substância que tivesse a temperatura de fusão mais baixa. O estudante propôs o seguinte: Pares de substâncias Substância de temperatura de ebulição mais baixa CH4 e CH3OH CH4 NaCl e HCl NaCl SiO2 e H2O SiO2 I2 e Fe I2 A alternativa que apresenta o número de previsões corretas feitas pelo estudante é A) B) C) D) 0 1 2 3 2) (UFMG 2003) Para limpar-se um tecido sujo de graxa, recomenda-se usar A) B) C) D) Gasolina Vinagre Etanol Água 3) (UFMG 97) O etanol (álcool etílico, CH3CH2OH) é um líquido menos denso que a água. Ele é usado na limpeza doméstica porque dissolve gorduras, é solúvel em água e é mais volátil do que ela. O quadro abaixo apresenta cada uma dessas propriedades relacionadas a uma explicação com base nos modelos de interações intermoleculares. Assinale a alternativa que contém uma explicação inadequada para a propriedade relacionada. Propriedade do etanol A) Dissolver gorduras B) Ser mais volátil que a água C) Ser menos denso D) Ser solúvel em água Explicação A molécula do etanol tem uma parte pouco polar As interações intermoleculares são mais fracas no etanol do que na água A massa molar do etanol é maior do que a da água A molécula de etanol forma ligações de hidrogênio com a molécula de água 4) (UFMG 97) Existem algumas propriedades que são adequadas para caracterizar os sólidos iônicos, uma vez que a grande maioria desses sólidos apresenta essas propriedades. Outras propriedades não são adequadas para esse fim, pois podem existir sólidos iônicos que não apresentam essas outras propriedades. Considere o conjunto dos sólidos iônicos. Entre as propriedades relacionadas, indique a que não será exibida por um grande número de sólidos. A) B) C) D) Apresentar altas temperaturas de fusão Conduzir corrente elétrica quando fundido Ser isolante térmico e elétrico em estado sólido Ser solúvel em água 5) (UFMG 2001) As temperaturas de ebulição do tetraclorometano, CCl4, e metano, CH4, são iguais, respectivamente, a + 77°C e a – 164 °C. Assinale a alternativa que explica corretamente essa diferença de valores. A eletronegatividade dos átomos de Cl é maior que a dos de H A energia necessária para quebrar ligações C-Cl é maior que aquela necessária para quebrar ligações C-H C) As interações de dipolos induzidos são mais intensas entre as moléculas de CCl4 que entre as moléculas de CH4 D) As ligações químicas de CCl4 têm natureza iônica, enquanto as de CH4 têm natureza covalente A) B) 6) (UFC) Nenhuma teoria convencional de ligação química é capaz de justificar todas as propriedades dos compostos metálicos. Investigações indicam que os sólidos metálicos são compostos de um arranjo regular de íons positivos, no qual os elétrons das ligações estão parcialmente localizados. Isto significa dizer que se tem um arranjo de íons metálicos distribuídos em um “mar” de elétrons móveis. Com base nestas informações, é correto afirmar que os metais, geralmente: Tem elevada condutividade elétrica e baixa condutividade térmica São solúveis em solventes apolares e possuem baixas condutividades térmica e elétrica C) São insolúveis em água e possuem baixa condutividade elétrica D) Conduzem com facilidade a corrente elétrica e são solúveis em água E) Possuem elevadas condutividades elétrica e térmica A) B) 7) (UFMG) H2S é gasoso e H2O é líquido, nas condições normais de temperatura e pressão. Com relação a essa diferença de fase, pode-se afirmar corretamente que H2S é gasoso porque seus átomos se separam mais facilmente H2O é líquido porque suas moléculas são mais fortemente ligadas entre si C) H2O é líquido porque suas ligações O-H, em cada uma de suas moléculas, são mais fortes do que as S-H D) H2O é líquido porque tem moléculas maiores do que as de H2S E) H2S é gasoso porque tem moléculas mais leves do que as de H2O A) B) 8) (UFMG 2005) Nas figuras I e II estão representados dois sólidos cristalinos, sem defeitos, que exibem dois tipos diferentes de ligação química: Considerando-se essas informações, é correto afirmar que A figura II corresponde a um sólido condutor de eletricidade A figura I corresponde a um sólido condutor de eletricidade A figura I corresponde a um material que, no estado líquido, é um isolante elétrico D) A figura II corresponde a um material que, no estado líquido, é um isolante elétrico A) B) C) 9) (UFRN) As geometrias das moléculas NH3, BF3, CO2, SF6 são respectivamente A) B) C) D) E) Trigonal plana, trigonal plana, linear, octaédrica Trigonal piramidal, trigonal plana, angular, tetraédrica Trigonal plana, trigonal plana, angular, octaédrica Trigonal piramidal, trigonal plana, linear, octaédrica Trigonal piramidal, trigonal piramidal, linear, octaédrica 10) Em relação à polaridade das moléculas e interações intermoleculares que elas estabelecem entre si, é incorreto afirmar que A) Moléculas poliatômicas podem apresentar polaridade ou não, dependendo da soma dos momentos dipolares das ligações individuais Moléculas como CO2 (linear) e BF3 (trigonal plana), cujos átomos ligados ao elemento central são iguais ou simetricamente distribuídos, são apolares C) Em moléculas como SO2 (angular) e NH3 (piramidal), os dipolos das ligações não se anulam e as moléculas resultam por ser polares. D) Compostos iônicos como NaCl não dissolvem em solventes polares porque as interações soluto-solvente (íon-dipolo) são mais fortes que interações solvente-solvente (dipolo-dipolo ou ligação de hidrogênio). B) 11) (UFMG) A grafita é uma substância que, entre outros usos, é empregada como lubrificante e na fabricação de eletrodos. Com relação à grafita e às suas propriedades, é incorreto afirmar que A grafita é uma forma de carbono mais difundida que o diamante Na grafita, cada átomo está igualmente ligado a outros quatro, formando camadas C) As propriedades lubrificantes da grafita são devidas à facilidade com que suas camadas escorregam umas sobre as outras D) Na grafita, há elétrons não localizados, responsáveis pela condução de eletricidade E) As fortes ligações covalentes entre os átomos impedem a fácil deformação de uma camada. A) B) 12) (UFMG) Um sólido A tem cheiro. Seus pontos de fusão e ebulição são baixos. É isolante elétrico em estado sólido ou fundido. É insolúvel em água. As interações que mantêm a substância A no estado sólido devem ser do tipo A) B) C) D) E) Interação de van der Waals Ligação covalente Ligação iônica Ligação metálica Ligação de hidrogênio 13) (UFMG 2005) Este quadro apresenta as temperaturas de fusão e ebulição das substâncias Cl2, ICl, e I2: Cl2 Temperatura de fusão / °C - 102 Temperatura de ebulição / °C - 35 ICl + 27 + 97 I2 + 113 + 134 Substância Considerando-se essas substâncias e suas propriedades, é correto afirmar que, No ICl, as interações intermoleculares são mais fortes que no I2 A 25°C, o Cl2 é gasoso, o ICl é líquido e o I2 é sólido Na molécula de ICl, a nuvem eletrônica está mais deslocada para o átomo de cloro D) No ICl, as interações intermoleculares são, exclusivamente, do tipo dipolo instantâneo – dipolo induzido. A) B) C) 14) (FCMMG 2002) Em relação às propriedades de substâncias, assinale a alternativa incorreta. Quando os átomos se ligam através de ligações covalentes, as substâncias resultantes podem existir, na temperatura ambiente, em qualquer um dos estados físicos B) Grafita e diamante apresentam diferente condutividade elétrica, devido à existência de diferentes ligações entre os átomos que as constituem C) A temperatura de fusão pode ser usada para distinguir uma substância covalente de uma molecular D) O arranjo das moléculas no gelo é o responsável por sua menor densidade em relação à água líquida A) 15) As propriedades dos sólidos são determinadas, entre outros fatores, pela sua estrutura e pelas forças de coesão entre as partículas que os constituem. Essas forças, por sua vez, dependem, em parte, da natureza dessas partículas. Na tabela a seguir, os sólidos cristalinos estão classificados em quatro categorias, de acordo com o tipo de ligação entre as partículas constituintes: Tipo de ligação Propriedades Exemplos Duro e quebradiço, NaCl, CsCl, temperatura de fusão Atração eletrostática CaF2, K2SO4, elevada, mau condutor CaO elétrico e térmico Maleável e dúctil, Todas as temperatura de fusão Ligação metálica substâncias variável, excelente metálicas condutor elétrico e térmico Forças de van der Waals, interações Mole, temperatura de fusão CO2, SO2, NH3, envolvendo dipolos baixa ou moderada, mau H2O, sacarose, ou ligações de condutor elétrico e térmico gases nobres hidrogênio Muito duro, temperatura de Diamante, fusão muito alta, mau grafita, Ligação covalente condutor elétrico (exceto quartzo, alguns grafita) e térmico silicatos Considerando a estrutura de cada espécie, os tipos de ligações presentes e as implicações desses aspectos nas propriedades dessas substâncias, é correto afirmar que A) B) C) D) E) 17) (UFMG 2006) Analise este quadro, em que está apresentada a temperatura de ebulição de ebulição de quatro substâncias: Substância CH4 CH3CH2CH2CH3 CH3OH CH3CH2CH2CH2OH Os sólidos cristalinos caracterizados acima são, respectivamente A) B) C) D) Molecular, metálico, iônico, covalente Iônico, metálico, molecular, covalente Iônico, molecular, covalente, metálico Covalente, metálico, iônico, molecular 16) Considere os seguintes grupos de substâncias: I) F2, Cl2, Br2 II) HF, HCl, HBr III) H2O, CH4, C6H6 IV) CaO, NaCl, CO2 V) Fe, Cu, Al No grupo I, a substância mais volátil é o Br2 No grupo II, o ácido menos volátil é o HF No grupo III, as três substâncias são miscíveis No grupo IV, o sólido com maior temperatura de fusão é o NaCl No grupo V, os três metais no estado sólido são isolantes térmico e elétrico Temperatura de ebulição / °C - 164,0 - 0,5 64 118 Considerando-se os dados desse quadro, é correto afirmar que, à medida que a cadeia carbônica aumenta, se tornam mais fortes as A) B) C) D) Ligações covalentes Interações dipolo instantâneo – dipolo induzido Ligações de hidrogênio Interações dipolo permanente – dipolo permanente 18) (UFMG) Considerando os vários modelos da ligação química e a interpretação das propriedades macroscópicas das substâncias em função do tipo de ligação, é incorreto afirmar que: A) A condutividade elétrica, no estado sólido, distingue um composto iônico de um outro covalente A condutividade elétrica, no estado sólido, distingue um metal de um composto molecular C) O estado físico líquido de uma substância pura, em condições normais de temperatura e pressão, indica que ela não é iônica D) A comparação das solubilidades, em água e em querosene, distingue entre uma substância apolar e outra polar E) A comparação dos pontos de fusão distingue um composto iônico de um outro molecular B) 21) (UFMG 2007) Analise este gráfico, em que está representada a variação da temperatura de fusão e ebulição em função da massa molar para F2, Cl2, Br2, I2, a 1 atm de pressão: 19) (UFMG) Dois dos principais mecanismos da condução elétrica são através do deslocamento de íons ou de elétrons não-localizados. A existência de um ou de outro pode, freqüentemente, ser inferida a partir dos tipos de ligação química presentes nas espécies consideradas. Com relação ao exposto, é incorreto afirmar que A) B) C) D) E) A condutividade elétrica de soluções aquosas de ácido sulfúrico é devido à presença de íons O “amálgama dental” – uma liga de mercúrio e outros metais – conduz corrente elétrica A não-condutividade elétrica do carbono na forma de diamante se explica pela ausência de íons ou elétrons não-localizados O carbono usado nas pilhas na forma de grafite conduz a corrente elétrica através de seus íons O cloreto de sódio, cujos cristais são constituídos por íons Na+ e Cl-, não conduz corrente elétrica 20) (UFMG) Uma substância se funde a 1530ºC, conduz corrente elétrica no estado sólido, é insolúvel em água e em tetracloreto de carbono. Trata-se de um sólido: A) B) C) D) E) Covalente Iônico Metálico Molecular Orgânico Considerando-se as informações nesse gráfico e outros conhecimentos sobre o assunto, é correto afirmar que A temperatura de fusão das quatro substâncias está indicada na curva 1 As interações intermoleculares no Cl2, são dipolo permanente – dipolo permanente C) As interações intermoleculares no F2 são menos intensas que do I2 D) Br2 se apresenta no estado físico gasoso quando a temperatura é de 25 °C A) B) 22) (UFMG 2002) A estrutura I representa a vanilina, molécula responsável pelo aroma da baunilha, e as estruturas II, III e IV representam três de seus isômeros: OH OH OH OH CHO OCH3 CH3O OCH3 CH3O CHO CHO CHO I II III IV Todas essas moléculas podem formar ligações de hidrogênio entre grupos pertences à mesma molécula, exceto: A) B) C) D) intensidade das interações intermoleculares presentes nesses compostos cresce, quando aumenta A polaridade da ligação C – X O número de elétrons de valência do átomo X A eletronegatividade do átomo X ligado ao átomo de carbono A distância média entre os elétrons de valência do átomo X e o núcleo deste A) B) C) D) 25) (UFMG) Misturando-se 50 mL de água com 50 mL de álcool, forma-se uma solução com um volume um pouco menor que 100 mL. De acordo com a teoria atômico-molecular, a explicação mais plausível para o fenômeno é I II III IV A) 23) (Odonto. Diamantina MG) Considere as fórmulas e os ângulos de ligações dados a seguir: B) C) Fórmula Ângulo H2O 105° NH3 107° CH4 109°28’ BeH2 180° As formas geométricas dessas moléculas são, repectivamente: A) B) C) D) D) E) As moléculas do produto são muito menores do que as da água ou do etanol, isoladas As moléculas de água e de etanol estão mais próximas entre si na solução As moléculas de água tornam-se menores, ao serem misturadas com as de álcool A dissolução do álcool provoca uma diminuição do tamanho de suas moléculas O número total de moléculas é diminuído após a mistura 26) (UFMG) Em uma proveta, adicionam-se 50 mL de gasolina (G) e 50 mL de água (A). O sistema é deixado em repouso por algum tempo. Supondo-se que a gasolina contenha 20% de álcool, a alternativa que representa corretamente o estado inicial e o final do sistema é Tetraédrica, tetraédrica, tetraédrica, angular Angular, piramidal, tetraédrica, angular Angular, piramidal, tetraédrica, linear Trigonal, trigonal, piramidal, angular 24) (UFMG 2003) Esta tabela apresenta as temperaturas de ebulição (t.e.), em ºC, de três compostos de carbono, CX4: 100 A) 100 A 50 repouso 40 G Composto Teb / °C CF4 - 129 CCl4 76,5 100 A B) 100 A + G A + G repouso G CBr4 190,0 Considerando-se a variação das temperaturas de ebulição e as propriedades periódicas dos átomos presentes nas moléculas, é correto afirmar que a C) 100 100 G 50 A 60 repouso G D) 100 100 G 50 A A 50 repouso G A 27) (UFMG) Muitas substâncias moleculares são líquidas à pressão atmosférica e à temperatura ambiente. Uma propriedade dos líquidos é não possuírem forma definida, adaptando-se à forma dos recipientes que os contenham. Essa propriedade dos líquidos é devida À facilidade de rompimento de ligações covalentes entre os átomos na molécula B) À grande compressibilidade dos líquidos C) À natureza fraca das interações intermoleculares nos líquidos D) Ao fato de as moléculas dos líquidos não terem forma definida A) 30) Uma roupa branca adquiriu uma mancha marrom quando nela derrubaram iodo (I2). Qual dos líquidos é o menos eficaz para remover a mancha? A) B) C) D) 31) (UFMG) Considere os seguintes compostos: 28) Observe as equações que representam reações químicas: I. II. III. IV. 4 Fe (s) + 3 O2 (g) + 6 H2O (v) → 4 Fe(OH)3 (s) CH4 (g) → C (grafita) + 2 H2 (g) 4 NH3 (g) + Cu2+ (aq) → [Cu(NH3)4]2+ (aq) C (grafita) + O2 (g) → CO2 (g) Assinale a alternativa errada em relação às equações e às reações que elas apresentam. Em I tem-se um sólido metálico e um sólido iônico Em III a substância molecular apresenta geometria piramidal e é solúvel em água C) Em IV tem-se o alótropo do carbono que conduz corrente elétrica e uma molécula com geometria linear D) Em II tem-se apenas carbonos tetraédricos A) B) 29) (UFMG) Os sólidos moleculares, tais como, parafina, iodo, fenol, ácido tartárico, ácido cítrico, etc., possuem propriedades características. Das opções abaixo, indique qual não é verdadeira como propriedade dos sólidos moleculares. A) B) C) D) São macios São isolantes elétricos puros Apresentam temperaturas de fusão e ebulição baixas São todos solúveis em água Gasolina Querosene Água CCl4 I II III IV CH3CH2OCH2CH3 CH3CH2CH2COOH CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH3 Pode-se prever que os mais solúveis em água são: A) B) C) D) I e II II e III III e IV I e III