PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA -ICEX BELO HORIZONTE – MG PROVA DE QUÍMICA INORGÂNICA 09/02/2010 – das 9:00 às 11:30h Número de inscrição:__________ Classificação Periódica dos Elementos Massa atômica relativa. A incerteza no último dígito é 1, exceto quando indicado entre parênteses. Os valores com * referemse ao isótopo mais estável 1 1 2 1 H 1,0079 2 Número Atômico 21 Sc 44,956 18 Símbolo 13 6 5 C B 10,811(5) 12,011 4 3 Be Li 6,941(2) 9,0122 3 11 Na 22,990 4 12 Mg 24,305 14 15 16 17 2 He 4,0026 7 N 14,007 8 O 15,999 9 F 18,998 10 Ne 20,180 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Al 26,982 14 Si 28,086 15 P 30,974 16 S 32,066(6) 17 Cl 35,453 18 Ar 39,948 19 20 21 K Ca Sc 39,098 40,078(4) 44,956 22 Ti 47,867 23 V 50,942 24 Cr 51,996 25 Mn 54,938 26 Fe 55,845 27 Co 58,933 28 Ni 58,693 29 Cu 63,546 30 Zn 65,39(2) 31 Ga 69,723 32 Ge 72,61(2) 33 As 74,922 34 Se 78,96(3) 35 Br 79,96(3) 36 Kr 83,80 5 37 Rb 85,468 38 Sr 87,62 39 Y 88,906 40 Zr 91,224 41 Nb 92,906 42 Mo 95,94 43 44 Tc Ru 98,906* 101,07(2) 45 Rh 102,91 46 Pd 106,42 47 Ag 107,87 48 Cd 112,41 49 In 114,82 50 Sn 121,76 51 Sb 121,76 52 Te 127,60 53 I 126,90 54 Xe 131,29(2) 6 55 Cs 132,91 56 Ba 137,33 57 a 71 La - Lu 72 73 Hf Ta 178,49(2) 180,95 74 W 183,84 75 Re 186,21 76 Os 190,23(3) 77 Ir 192,22 78 Pt 195,08(3) 79 Au 196,97 80 Hg 200,59(2) 81 Tl 204,38 82 Pb 207,2 83 Bi 208,98 84 Po 209,98* 85 At 209,99* 86 Rn 222,02* 7 87 Fr 223,02* 88 Ra 226,03* 89 a 103 Ac - Lr 106 Sg 263 107 Bh 262 108 Hs 265 109 Mt 266 110 Ds 271 111 Uuu 272 112 Uub 277 113 114 Uuq 296 115 116 Uuh 298 117 118 Uuo ? 63 Eu 151,96 64 Gd 157,25(3) 65 Tb 158,93 69 Tm 168,93 70 Yb 173,04(3) 71 Lu 174,97 95 Am 241,06* 96 Cm 244,06* 97 Bk 249,08* 101 Md 258,10* 102 No 259,10* 103 Lr 262,11* 3 104 Rf 257* 105 Db 260* 57 La 138,91 58 Ce 140,12 89 Ac 227,03* 90 91 Th Pa 232,04* 231,04* 59 60 61 62 Pr Nd Pm Sm 140,91 144,24(3) 146,92* 150,36(3) 92 U 238,03* 93 Np 237,05* 94 Pu 239,05* 66 67 68 Dy Ho Er 162,50(3) 164,93 167,26(3) 98 Cf 252,08* 99 Es 252,08* 100 Fm 257,10* Série Espectroquímica: I- < Br- < S2- < SCN- < Cl- < N3- , F- < uréia, < ox, O2- < H2O < NCS- < < py, NH3 < en < bpy, phen < NO2 < CH3- , C6H5- < CN- < CO Efeito trans: OH- < NH3 ~ py < Cl- < Br- < CN- , CO, CH3- < I- < SCN- < PR3 < H- SÓ ABRA QUANDO AUTORIZADO Instruções (Leia Atentamente): 1) Esta prova contém 6 (seis) questões constituídas de itens e subitens, abrangendo um total de 9 (nove) folhas, numeradas de 1 a 9. Usar o verso como rascunho. Antes de começar a resolver as questões, verifique se a sua prova está completa. Caso haja algum problema, solicite a substituição da mesma. 2) Não escreva seu nome nem assine nas folhas desta prova. Coloque o número de inscrição, no local apropriado, em todas as folhas desta prova. 3) Leia cuidadosamente cada questão da prova e escreva a resposta nos espaços correspondentes. Página 1 PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA -ICEX BELO HORIZONTE – MG PROVA DE QUÍMICA INORGÂNICA 09/02/2010 – das 9:00 às 11:30h Número de inscrição:__________ Procedimento para Classificar as Moléculas nos Grupos Pontuais. Entrada Existe C ? Sim Existe i ? Sim Dh Não Não Moléculas Lineares Cv Existe Cn ? Sim Existe 6C5 ? Sim Existe i ? Sim Não Ih Não Existe ? Sim Não Cs I Não Existe i ? Sim Existe 3C4 ? Sim Existe i ? Sim Ci Não Não Oh Não O C1 Existe 4C3 ? Sim Moléculas de Baixa Simetria Existe i ? Sim Th Não Existe 6 ? Sim Não Td Não Existe nC2 Cn? Sim S2n Existe nv ? Sim Não Cnh Dn Não Existe nv ? Sim Cnv Não Cn T Moléculas de Alta Simetria Não Existe h ? Sim Dnh Não Não Existe S2n ? Sim Existe h ? Sim Moléculas de Simetria Intermediária Página 2 Dnd PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA -ICEX BELO HORIZONTE – MG PROVA DE QUÍMICA INORGÂNICA 09/02/2010 – das 9:00 às 11:30h Número de inscrição:__________ Questão 1 a) O complexo representado na figura acima obedece a regra dos 18 elétrons? Justifique com os respectivos cálculos. Sim Não Justificativa: b) Dê o nome para este complexo. c) Qual a simetria ao redor do centro metálico? Justifique. Simetria: ___________ Justificativa: Página 3 PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA -ICEX BELO HORIZONTE – MG PROVA DE QUÍMICA INORGÂNICA 09/02/2010 – das 9:00 às 11:30h Número de inscrição:__________ Questão 2 Considere o complexo [Fe(CN)6]4-. a) Utilizando o diagrama de orbitais moleculares (σ), especifique os orbitais e faça o preenchimento eletrônico; ↑ E ——— t1u* ——— — a1g* — —— eg* ————— ——— t2g —————— —— eg ——— t1u — a1g b) Justifique a força do campo; c) Determine a ordem de ligação total σ e a ordem de ligação σ parcial para o complexo; Total Parcial Página 4 PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA -ICEX BELO HORIZONTE – MG PROVA DE QUÍMICA INORGÂNICA 09/02/2010 – das 9:00 às 11:30h Número de inscrição:__________ d) Prediga o comportamento magnético deste complexo; e) Qual a influência da formação das ligações π na estabilidade deste complexo ? Justifique; f) Desenhe e preencha o diagrama de orbitais moleculares das ligações π; g) Calcule a ordem de ligação π total e parcial para o complexo. Total Página 5 Parcial PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA -ICEX BELO HORIZONTE – MG PROVA DE QUÍMICA INORGÂNICA 09/02/2010 – das 9:00 às 11:30h Número de inscrição:__________ Questão 3 Complete o quadro abaixo, utilizando as informações dadas: Fórmula e Nome do Metal Nox NC Ligantes complexo Co Ir III I 2Cl-, 2en CO, Cl-, 2PPh3 carbonilclorobis(trifenilfosfino)irídio(I) Zn II x NH3, 2 Cl- Página 6 Nome e desenho da Geometria PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA -ICEX BELO HORIZONTE – MG PROVA DE QUÍMICA INORGÂNICA 09/02/2010 – das 9:00 às 11:30h Número de inscrição:__________ Questão 4 a) Baseado na teoria do campo cristalino (TCC), explique porque [Mn(CN)6]4- exibe um paramagnetismo muito menor do que [Mn(py)6]2+. b) De acordo com a TCC, desenhe um diagrama de níveis de energia mostrando os orbitais d do íon Mn2+ antes e depois da complexação para cada complexo. Faça as respectivas distribuições eletrônicas. [Mn(CN)6]4- [Mn(py)6]2+ c) Calcule, para cada complexo, a energia de estabilização do campo cristalino (EECC). [Mn(CN)6]4- [Mn(py)6]2+ Página 7 PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA -ICEX BELO HORIZONTE – MG PROVA DE QUÍMICA INORGÂNICA 09/02/2010 – das 9:00 às 11:30h Número de inscrição:__________ Questão 5 Considere a teoria de ácidos e bases duros e macios para responder esta questão. a) Os elementos do bloco f ( M III ) são encontrados como silicatos minerais na natureza. i. O que podemos concluir sobre a dureza destes íons? Justifique. ii. Qual o tipo de interação predominante? b) Considere o ligante ambidentado SCN- e os íons metálicos Cr3+ e Pt2+. Qual seria a coordenação esperada para cada íon metálico? Justifique sua resposta. Cr3+ Pt2+ Página 8 PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA -ICEX BELO HORIZONTE – MG PROVA DE QUÍMICA INORGÂNICA 09/02/2010 – das 9:00 às 11:30h Número de inscrição:__________ Questão 6 a) As ligações metal-halogênio são mais lábeis do que as ligações metal-nitrogênio. Use esta informação e o efeito trans para propor (esquematizar) uma rota de síntese, a partir de [PtCl4]2- , para o seguinte isômero geométrico (Reagentes: Br2, NH3, Piridina (Py) e [PtCl4]2- ): Cl Br Pt Py NH3 b) Considere o íon complexo [FeCl4]2-. Utilize o modelo da Teoria de Ligação de Valência (TLV) para propor a configuração eletrônica para o íon complexo. Página 9
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