Química SU M Á R I O Química 1 MÓDULO 3 Ligações Químicas ......................................................... 3 Ligações Iônica, Covalente, Covalente Dativa e Metálica Eletrólitos e não Eletrólitos Soluções Eletrolíticas e Soluções não Eletrolíticas Química 2 MÓDULO 3 Determinação de Fórmulas........................................... 9 MÓDULO 4 Estudo Físico dos Gases ............................................... 13 Transformações Gasosas Equação de Estado Hipótese de Avogrado Química 3 MÓDULO 3 Química Nuclear – Radioatividade: .......................... 17 Tipos de Radiações, Leis da Radiatividade, Equação Nuclear Tempo de meia-vida ou período de semi-desintegração MÓDULO 4 Compostos Inorgânicos: Classificação, Nomenclatura e Formulação ............ 23 Ácidos, Bases, Sais e Reações de Neutralização Óxido e Conceitos Modernos de Ácidos e Bases 3a Série do Ensino Médio e Pré-vestibular Química 1 Módulo 3: Ligações Químicas A T I V I D A D E III 1. (VUNESP/2009) O Brasil possui a maior reserva do mundo de hematita (Fe2O3), minério do qual se extrai o ferro metálico, um importante material usado em diversos setores, principalmente na construção civil. O ferro-gusa é produzido em alto-forno conforme esquema, usando-se carvão como reagente e combustível, e o oxigênio do ar. Calcário (CaCO3) é adicionado para remover a areia, formando silicato de cálcio. Reações no alto-forno (T = 1 600 °C): 2 C(g) + O2(g) → 2 CO(g) Fe2O3(g) + 3 CO(g) → 2 Fe( l ) + 3 CO2(g) CaCO3(s) + areia → escória (l) [CaSiO3 + CaO] Números atômicos: C = 6; O = 8; Si = 14; Fe = 26. Quais são as duas propriedades intensivas do ferro e da escória que permitem aplicar a técnica de separação dos componentes da mistura bifásica? Quais os tipos de ligações químicas existentes no ferro e no dióxido de carbono? 2. (VUNESP/2009) O dióxido de carbono e o dióxido de nitrogênio são dois gases de propriedades bem diferentes. Por exemplo: no primeiro, as moléculas são sempre monoméricas; no segundo, em temperatura adequada, as moléculas combinamse duas a duas, originando dímeros. Com base nas fórmulas de Lewis, explique esta diferença de comportamento entre o dióxido de carbono e o dióxido de nitrogênio. Números atômicos: C = 6; N = 7; O = 8. 3. (FATEC-SP) Na estrutura do composto NH4Cl (cloreto de amônio), encontramos: a) três ligações iônicas e uma ligação dativa. b) três ligações iônicas e duas ligações covalentes. c) três ligações covalentes, uma ligação dativa e uma ligação iônica. d) quatro ligações covalentes e uma dativa. e) cinco ligações covalentes. Dado: 4. (OSEC-SP) No íon hidrônio, H3O+, quantos elétrons existem em torno do núcleo do átomo de oxigênio? 5. (VUNESP/2010) Descoberto neste ano por pesquisadores alemães, o novo elemento químico de número atômico 112 poderá ser batizado de “Copernicium”, em homenagem ao cientista e astrônomo Nicolau Copérnico (1473-1543). Segundo os cientistas, o novo elemento é aproximadamente 277 vezes mais pesado que o hidrogênio, o que o torna o elemento mais pesado da Tabela Periódica, ocupando a posição relativa ao 7º período do Grupo 12. A Tabela Periódica, uma das realizações mais notáveis da Química, foi desenvolvida exclusivamente a partir das propriedades físicas e químicas dos elementos e, por isso, o conhecimento da posição ocupada por um elemento químico permite que se façam algumas previsões quanto às suas propriedades. Considerando a localização dos átomos dos elementos químicos X, Y e Z na Tabela Periódica. X = 3º período do Grupo 1 (IA) Y = 3º período do Grupo 16 (VIA) Z = 2º período do Grupo 18 (VIIIA) é correto afirmar que: a) Os estados alotrópicos do elemento Y são diamante, grafite e fulereno. b) O elemento X conduz bem a corrente elétrica no estado sólido e forma um composto iônico quando se combina com o elemento Y. c) O elemento Z reage violentamente com a água, gerando gás hidrogênio e uma base de Arrhenius. d) A combinação entre os elementos X e Y conduz à formação de um composto molecular. e) O elemento Z apresenta a maior afinidade eletrônica e, consequentemente, tende a ganhar elétrons mais facilmente do que os elementos X e Y. 6. (UNICAMP) Dois frascos contêm pós brancos e sem cheiro. Sabe-se, entretanto, que o conteúdo de um deles é cloreto de sódio e o do outro, açúcar (sacarose). Recebendo a recomendação de não testar o sabor das substâncias, descreva um procedimento para identificar o conteúdo de cada frasco. 7. (UNICAMP) As substâncias puras brometo de lítio (LiBr), ácido acético (CH3COOH) e álcool etílico (CH3CH2OH), na temperatura ambiente, podem ser classificadas como não condutoras de eletricidade. Porém, as suas respectivas soluções aquosas apresentam os seguintes comportamentos: LiBr conduz muito, CH3COOH conduz pouco e CH3CH2OH praticamente não conduz corrente elétrica. Explique os diferentes comportamentos dessas substâncias em solução aquosa. 8. (FUVEST) Um estudante, ao testar a condutividade elétrica de uma solução aquosa de amônia e de outra de ácido acético, verificou que a lâmpada acendia fracamente nos dois casos. No entanto, quando juntava as duas soluções, o brilho da lâmpada se tornava muito mais intenso. Como você explica esses fatos? 3 3ª Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular 9. (ITA-SP) Em relação à molécula esquematizada abaixo, são feitas as seguintes afirmações: H H H H C1 C2 C3 12. (UFSC) Observe as estruturas abaixo e some um (1) ponto para cada ligação sigma e três (3) pontos para cada ligação π encontrada. Indique a soma final. H Η Entre os átomos de carbono 1 e carbono 2 existe uma ligação sigma. II. Entre os átomos de carbono 1 e carbono 2 existe uma ligação pi. III. Entre os átomos de carbono 1 e carbono 2 existem duas ligações sigma. IV. Entre os átomos de carbono 1 e carbono 2 existem duas ligações pi. V. Todas as ligações entre os átomos de carbono e de hidrogênio são ligações sigma. I. 10. (UERJ) O tingimento na cor azul de tecidos de algodão com o corante índigo, feito com o produto natural ou com o obtido sinteticamente, foi o responsável pelo sucesso do “jeans” em vários países. Observe a estrutura desse corante: O H HC C H C N CH C HC N H C C O a) sp e sp. b) sp2 e sp3. c) C C C H os átomos de carbono 1 e 4 apresentam, respectivamente, hibridização do tipo: 3 d) sp2 e sp. e) sp e sp3. 2 sp e sp . H C C C C H H C 13. (PUCCamp-SP) Na estrutura H Nessa substância, encontramos um número de ligações pi (π) correspondente a: a) 3. c) 9. b) 6. d) 12. 11. (UFF/RJ) As ligações químicas nos compostos orgânicos podem ser do tipo σ ou π. A ligação σ é formada pela interação de dois orbitais atômicos, segundo o eixo que une os dois átomos, ao passo que na ligação π, a interação dos orbitais atômicos se faz segundo o plano que contém o eixo da ligação. 14. (UNIP-SP) Dada a molécula H H 1 2 3 4 C C C C H H H H pode-se afirmar que a hibridização dos átomos de carbono 1, 2, 3 e 4 é, respectivamente: a) sp2, sp2, sp2, sp3. b) sp, sp, sp, sp2. c) sp, sp2, sp, sp3. d) sp2, sp3, sp2, sp. e) sp2, sp, sp2, sp3. 15. (MACK-SP) A hibridização dos carbonos I, II, III assinalados na estrutura a seguir é: H III C H2 C C H C Na estrutura representada acima, tem-se: H C H C C C C C H2 a) 2 ligações σ e 6 ligações π. b) 2 ligações σ e 8 ligações π. c) 4 ligações σ e 4 ligações π. a) sp3, sp2, sp2. d) sp3, sp2, sp. d) 6 ligações σ e 2 ligações π. b) sp2, sp, sp. e) sp, sp2, sp3. e) 8 ligações σ e 2 ligações π. c) sp2, sp3, sp. 4 3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular II H CH3 I 16. (UFViçosa-MG) Quando a luz entra nos olhos, o cis-retinal é convertido em seu isômero trans. Essa mudança de geometria molecular gera um sinal que é levado pelo nervo ótico até o cérebro, causando a sensação de visão. entre átomos de carbono; II. a energia de ligação entre os átomos de carbono no benzeno é maior que a da benzina; III. os átomos de carbono na benzina apresentam geometria tetraédrica; IV. os ângulos de ligação entre os átomos de carbono no benzeno são de 60°. As afirmativas corretas são aquelas contidas em: a) I, II, III e IV. d) II e III, apenas. b) I, II e III, apenas. e) III e IV, apenas. c) I, II e IV, apenas. 20. (UECE/2007) Os compostos orgânicos representam cerca de 90% de todos os compostos atualmente conhecidos. O composto orgânico denominado pela nomeclatura da IUPAC como 3,6 - dietil - 5,5,6 - tripropil - dec-3-eno possui: a) 24 átomos de carbono. b) 2 átomos de carbono quaternário. c) Fórmula molecular C23H48. d) Um átomo de carbono com hibridação sp. a) Qual o número de ligações π (pi) no cis-retinal ? b) Qual o número de átomos de CARBONO com hibridação sp2 no cis-retinal ? 17. (ITA-SP) Em relação ao paracetamol, um analgésico muito consumido, cuja fórmula é: a) b) c) Quais os tipos de hibridização dos carbonos presentes no paracetamol? Quantas ligações do tipo sigma e pi existem em uma molécula de paracetamol? Indique três tipos de ligação sigma existentes na molécula de paracetamol. 18. (PUC-SP) Com base na estrutura eletrônica do átomo central, sugira os tipos de orbitais híbridos envolvidos nas ligações de cada uma das seguintes moléculas: a) BF 3 . b) CCl4. 19. (FGV/2008) Muitas pessoas confundem a benzina com o benzeno, que são dois solventes orgânicos diferentes com nomes parecidos. A benzina, também chamada de éter de petróleo, é um líquido obtido na destilação fracionada do petróleo, de baixa massa molar, constituído por hidrocarbonetos, geralmente alifáticos, como pentano e heptano. O benzeno é um hidrocarboneto aromático, constituído por um anel benzênico. Sobre esses solventes, são feitas as seguintes afirmações: I. a molécula do benzeno apresenta três ligações duplas 5 3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular ANOTAÇÕES: .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... 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Covalente Dativa e Metálica Atividade III – Exercícios 01 até 05 Eletrólitos e não Eletrólitos Atividade III – Exercícios 06 até 08 Soluções Eletrolíticas e Soluções não Eletrolíticas Atividade III – Exercícios 09 até 20 7 3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular QUÍMICA 1 - MÓDULO 3 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS GABARITOS QUÍMICA 1 - MÓDULO 1 ATIVIDADE III 1. As propriedades intensivas que permitem a separação do ferro fundido e da escória fundida por decantação são a solubilidade (os líquidos não se misturam) e a densidade (o ferro fundido é mais denso). Quanto às ligações químicas, o metal ferro apresenta tipicamente ligações metálicas, enquanto o dióxido de carbono apresenta ligações covalentes (ametal + ametal). Comentário: a 1 600°C e pressão ambiente, o Fe2O3 e o C não são gases, como fornecido no enunciado. 2. As fórmulas de Lewis são: O C O O N O A dimerização das moléculas de NO2 acontece devido à presença de um elétron desemparelhado, que lhe confere alta reatividade. 3. Alternativa C 4. 10 5. Alternativa B 6. Através da verificação da condutividade elétrica de suas respectivas soluções aquosas: o cloreto de sódio é iônico e produz solução eletrolítica, enquanto a sacarose é molecular e não sofre ionização quando em solução aquosa. 7. LiBr é iônico e bastante solúvel, produz solução iônica, pois sofre dissociação iônica. O CH3COOH é molecular e sofre pequena ionização, produzindo, também, solução iônica. Já o CH3CH2OH é molecular e não sofre ionização. 8. Amônia é uma base fraca e o ácido acético é um ácido fraco, então, ambos sofrem pequena ionização (produção de íons), no entanto, quando se juntam as soluções, ocorre a formação do sal cloreto de amônio, que é muito solúvel e sofre grande dissociação iônica, originando solução aquosa rica em íons. 9. I,II e V são corretos 10. Alternativa C 11. Alternativa E 12. Soma 35 13. Alternativa B 14. Alternativa E 15. Alternativa D 16. a) 6 b) 11 2 3 17. a) sp e sp b) 20σ e 4π c) sp3 18. a) sp 2 sp2 ; sp3 s ; sp2 3 b) sp 19. Alternativa B 20. Alternativa B 8 3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular p
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