Química - Profa. Graça Porto
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LISTA DE EXERCÍCIOS FORCAS INTERMOLECULARES E DENSIDADE 01 ‐ (Ufu MG/2007) As substâncias SO2 , NH 3, HCl e Br2 apresentam as seguintes interações intermoleculares, respectivamente: a) dipolo‐dipolo, ligação de hidrogênio, dipolo‐dipolo e dipolo induzido‐dipolo induzido. b) dipolo instantâneo‐dipolo induzido, dipolodipolo, ligação de hidrogênio, dipolodipolo. c) dipolo‐dipolo, ligação de hidrogênio, ligação de hidrogênio e dipolo‐dipolo d) forças de London, dipolo‐dipolo, ligação de hidrogênio e dipolo induzido‐dipolo induzido. Gab: A 02 ‐ (Ufpa PA/2007) Os insetos mostrados na figura não afundam na água devido ao (a) a) presença de pontes de hidrogênio, em função da elevada polaridade da molécula de água. b) fato de os insetos apresentarem uma densidade menor que a da água. c) elevada intensidade das forças de dispersão de London, em conseqüência da polaridade das moléculas de água. d) interação íon – dipolo permanente, originada pela presença de substâncias iônicas dissolvidas na água. e) imiscibilidade entre a substância orgânica que recobre as patas dos insetos e a água. Gab: A 03 ‐ (Ufc CE/2007) As forças intermoleculares são responsáveis por várias propriedades físicas e químicas das moléculas, como, por exemplo, a temperatura de fusão. Considere as moléculas de F 2, Cl2 e Br 2. a) Quais as principais forças intermoleculares presentes nessas espécies? b) Ordene essas espécies em ordem crescente de temperatura de fusão. Gab: a) As moléculas de F2 , Cl 2 e Br2 são todas apolares. Portanto, as forças intermoleculares nelas presentes são do tipo interações de London. b) Como essas interações aumentam com o aumento do número de elétrons na molécula, a ordem crescente de interações é F2, Cl 2, Br2, que, por sua vez, é a mesma ordem de temperatura de fusão. 04 ‐ (ITA SP/2007) A tabela abaixo apresenta os valores das temperaturas de fusão (Tf) e de ebulição (Te) de halogênios e F2 haletos de hidrogênio. C l2 a) b) c) Justifique a escala crescente das B r2
I2 temperaturas Tf e Te do F2 ao I2. Justifique a escala decrescente das H F
temperaturas Tf e Te do HF ao HCl HCl
Justifique a escala crescente das H Br
temperaturas Tf e Te do HCl HI. HI
b) c) maiores, como as do I2 , as nuvens eletrônicas são maiores e constituídas de mais elétrons, nesses casos, os dipolos induzidos são mais intensos e as interações também. Logo, na seqüência F2 para I2 verifica‐se um aumento asTf e Te em função do aumento das forças de London e também do aumento das massas moleculares. O HF, apesar de apresentar uma menor massa molecular, apresentaTf eTe maiores do que as do HCl devido à maior polaridade das ligações H— F, que levam a interações por ligações de hidrogênio, enquanto no HCl (menos polar) ocorrem interações mais fracas do tipo dipolo‐dipolo. Na seqüência HCl , HBr e HI, verifica‐se que a massa molecular é o fator determinante das Tf e Te , pois, com as massas moleculares, aumenta as energias cinéticas necessárias para as mudanças de estado físico. 05 ‐ (Unifesp SP/2006) A geometria molecular e a polaridade das moléculas são conceitos importantes para predizer o tipo de força de interação entre elas. Dentre os compostos moleculares nitrogênio, dióxido de enxofre, amônia, sulfeto de hidrogênio e água, aqueles que apresentam o menor e o maior ponto de ebulição são, respectivamente, a) SO2 e H2 S. b) N2 e H2O. c) NH 3 e H2O d) N2 e H2 S. e) SO2 e NH3 . Gab: B 06 ‐ (Uepg PR/2005) Considere a temperatura de ebulição de compostos de fórmula geral CX 4: Composto CBr 4 CCl 4 CF 4 Temperatura de ebulição(°C) 190 76,5 ­129 Temperatura de fusão(°C) 89 ­23 ­184 Analise as proposições e assinale o que for correto. 01. A temperatura de ebulição do composto aumenta com o aumento do raio atômico do halogênio. 02. Entre os compostos apresentados há um líquido, um sólido e um gás. 04. A temperatura de ebulição do composto é proporcional ao número de elétrons na última camada do halogênio. 08. A temperatura de ebulição do composto se eleva com o aumento da eletronegatividade do halogênio constituinte. 16. A intensidade das atrações inter‐moleculares no composto é diretamente proporcional à polaridade da ligação C‐X. Gab: 03 07 ‐ (Ufmg MG/2005) Este quadro apresenta as temperaturas de fusão e de ebulição das substâncias Cl 2, ICl e I2 : Substância Tf ( o C )
Tf ( o C) ‐220
‐101
‐188 ‐35 ‐7
114
‐83
59 184 20 ‐115
‐89
‐85 ‐67 ‐51
‐35
Resposta a) As substâncias F2 , Cl2 , Br2 e I2 são constituídas por moléculas apolares. Entre essas partículas somente ocorrem interações entre dipolos momentâneos‐induzidos (forças de London). Em moléculas Cl 2 ICl I 2 Temperatura de fusão/°C ­102 +27 +113 Temperatura de ebulição/°C ­35 +97 +184 Considerando‐se essas substâncias e suas propriedades, é CORRETO afirmar que, a) no ICl , as interações intermoleculares são mais fortes que no I2 . b) a 25 o C, o Cl2 é gasoso, o ICl é líquido e o I2 é sólido. c) na molécula do 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. Gab: C 08 ‐ (Ufc CE/2004) Recentemente, uma pesquisa publicada na revista Nature (Ano: 2000, vol.405, pg. 681,) mostrou que a habilidade das lagartixas (víboras) em escalar superfícies lisas como uma parede, por exemplo, é resultado de interações intermoleculares. Admitindo que a parede é recoberta por um material apolar e encontra‐se seca, assinale a alternativa que classifica corretamente o tipo de interação que prevalece entre as lagartixas e a parede, respectivamente: a) íon – íon. b) íon – dipolo permanente. c) dipolo induzido – dipolo induzido. d) dipolo permanente – dipolo induzido. e) dipolo permanente – dipolo permanente. Gab: C 12 ‐ (Ufam AM/2007) 3 Três líquidos, com suas respectivas densidades: benzeno (0,87 g/cm ), 3 3 tetracloreto de carbono (1,59 g/cm ) e metanol (0,79 g/cm ), foram misturados a água pura. Destas substâncias, as duas primeiras são 3 apolares. Considerando a densidade normal da água pura (1,0 g/cm ), qual das afirmativas, em relação ao esquema abaixo, é verdadeira? a) b) c) 09 ‐ (Ufg GO/2004) Superfícies de vidro podem ser modificadas pelo tratamento com clorotrimetilsilano, como representado a seguir. CH 3 CH 3 CH 3 Si OH Si O Si Si OH Si O Si(CH 3 ) 3 Si OH Si O Si(CH 3 ) 3 Si OH Si O Si + n(CH 3 ) 3 SiCl e) Gab: B 13 ‐ (Efoa MG/2006) O quadro abaixo mostra os estados físicos de cinco substâncias representadas pelas letras de A até E: + n HCl CH 3 CH 3 CH 3 Em qual superfície, se utilizada como janelas, a água escoaria mais rapidamente? Justifique. Gab: Na superfície que apresenta vidro tratado co clorotrimetilsilano, uma vez que este apresenta forças de interações intermoleculares de menor intensidade com a água. 10 ‐ (Unesp SP/2004) Os elementos químicos O, S, Se e Te, todos do grupo 16 da tabela periódica, formam compostos com o hidrogênio, do grupo 1 da tabela periódica, com fórmulas químicas H 2O, H 2S, H 2Se e H 2Te, respectivamente. As temperaturas de ebulição dos compostos H2S, H2 Se e H2Te variam na ordem mostrada na tabela. A água apresenta temperatura de ebulição muito mais alta que os demais. Essas observações podem ser explicadas, respectivamente: a) pela diminuição das massas molares e aumento nas forças das interações intramoleculares. b) pela diminuição das massas molares e diminuição nas forças das interações intermoleculares. c) pela diminuição das massas molares e pela formação de ligações de hidrogênio. d) pelo aumento das massas molares e aumento nas forças das interações intramoleculares. e) pelo aumento das massas molares e pela formação de pontes de hidrogênio. Gab: E 11 ‐ (Ufg GO/2007) Em um recipiente contendo 100 mL (1,37 kg) de mercúrio líquido, são colocados dois cubos (A e B), com volumes de 2 cm 3 cada, de um material inerte diante do mercúrio. Os cubos têm massas de 14 g e 20 g, respectivamente. Ao serem colocados no recipiente, a) os cubos vão para o fundo. b) o cubo A afunda e o B flutua. c) o cubo B afunda e o A flutua. d) os cubos flutuam a meio caminho do fundo. e) os cubos ficam na superfície do líquido. Gab: E d) No tanque I o líquido 1 é o metanol e o líquido 4 o tetracloreto de carbono No tanque II o líquido 1 é o benzeno, a região 2 é uma fase homogênea (água+metanol) e o líquido 3 é o tetracloreto de carbono No esquema do tanque I cada região representa um dos líquidos, sendo o de cima de menor densidade e de baixo de maior densidade No tanque II o líquido 1 é o tetracloreto de carbono, a região 2 é uma fase homogênea (água+metanol) e o líquido 3 é o benzeno A região 2 do tanque 2 é bifásica homogênea, composta por água e metanol Sabendo que A flutua apenas em C e D, e que B flutua apenas em C, a ordem CRESCENTE de densidade dessas cinco substâncias é: a) E < A < D < B < C. b) B < D < C < A < E. c) E < D < B < A < C. d) C < B < E < D < A. e) D < C < B < E < A. Gab: A Substância Estado físico A
sólido B
sólido C
líquido D
líquido E
líquido
14 ‐ (Ufu MG/2006) Quando o preço do álcool está com “bom preço”, é comum adulterarem a gasolina com adição de álcool acima dos 20% v/v, atualmente permitidos por lei. A gasolina batizada (adulterada) cria uma série de problemas para o motor. Uma maneira de verificar a qualidade da gasolina com etanol anidro, em excesso, é fazer o Teste da Proveta. Este teste consiste em adicionar 50 mL de uma solução aquosa saturada com cloreto de sódio em uma proveta de 100 mL, contendo 50 mL da gasolina. Em seguida, a proveta é agitada e deixada em repouso por alguns minutos. Assinale a alternativa que representa, no Teste da Proveta, uma gasolina adulterada. Dados: Densidade da água = 1 g cm -3 ; densidade da mistura álcool e gasolina < 1 g cm -3 . a) b) c) d) Gab: C ­ 2 ­