QUÍMICA I
EXAME, 2ª ÉPOCA, 05/02/2007
Licenciaturas em Engenharia Química, Engenharia Biológica e Química
Duração: 3 horas
I
1,0 1. Descreva o modelo de Bohr, enuncie os seus postulados e explique
como é que eles resolviam as dificuldades do modelo de Rutherford.
2. No modelo atómico de Schrödinger, o comportamento do electrão é
descrito pela função de onda Ψn,l,m (r, θ, ϕ) (em coordenadas polares), a
qual pode ser decomposta no produto de uma função Rn,l(r) por uma
(θ, ϕ).
função
Υl,m
2
0,5 a. Qual é o significado físico de Ψ n,l,m (r, θ, ϕ)dv (dv é um
elemento de volume infinitesimal) ?
0,5 b) Sabendo que a solução da equação de Schrodinger para a função
angular Υ0,0 é Υ0,0 = ( 1/4 π)1/2 , explique a “forma” da respectiva orbital
1,5 3. Calcule as electronegatividades do iodo, segundo Mulliken e
segundo Pauling, a partir dos seguintes dados:
E(I-I) = 36,1kcalmol-1
EA(I) = 1,971eV
EI(I) = 10,4eV
-1
E(H-H) = 104,20 χHPauling= 2,2
E(H-I) = 71,32 kcalmol
k(constante de Pauling) = 0,208
II
3,0 1. Considere as moléculas I3− e CH3COCH3: usando a TRPECV, preveja a
sua geometria; descreva a ligação química nessas moléculas, segundo a TEV.
1,0 2. Descreva pela TEV a ligação química na molécula de (BeCl2)2
III
3,0 1. a. Construa os diagramas de orbitais moleculares para espécies
AH2, na geometria linear e na geometria angular.
1,0 b. Com base nos diagramas da alínea anterior construa, justificando,
o diagrama de Walsh para espécies AH2
0,5 c. Com base no diagrama da alínea anterior, preveja a geometria das
moléculas BeH2 e H2O
2,0 2. As estruturas (só ligação σ) das moléculas de butadieno e
ciclobutadieno são as seguintes:
H
H
H
H
C
C
H
C
C
C
C
C
H
C
H
H
H
H
Com base na Teoria das Orbitais Moleculares (baseado no método dos
planos nodais) para as ligações π nas duas moléculas, justifique porque é
que a molécula de butadieno é diamagnética e a de ciclobutadieno é
paramagnética.
IV
2,5 A partir dos seguintes dados ( kJmol-1), preveja se a dissolução do
brometo de cálcio se dá com libertação ou absorção de calor.
EI2( Ca) = 1145
∆subH (Ca) = 178,2
EI1( Ca) = 590
2+
−
∆hidH (Br ) = −308
∆hidH (Ca ) = −1517
∆fH (CaBr2) = −682,8
∆vapH (Br2) = 31
E (Br-Br) = 192,5
EA(Br) = 318
V
2,0
Discuta se são verdadeiras ou falsas cada uma das seguintes
afirmações:
a. NaCl tem um ponto de fusão mais elevado do que MgO
b. I2 é mais solúvel em tetracloreto de carbono do que em água
c. A água tem uma densidade máxima a 4º
d. A dureza do dihidrogénio, H2, é superior á do Cn (diamante)
VI
0,5 1. a. Defina semicondutor extrínseco do tipo P e do tipo N
0,5
b. Como varia a conductividade eléctrica destes semicondutores com a
temperatura ?
0,5 2. O que caracteriza uma substância supercondutora ?