DEPARTAMENTO DE QUÍMICA - ICE - UFJF 2ª LISTA DE EXERCÍCIOS - QUÍMICA FUNDAMENTAL – 1º semestre 2015 1. O que é entalpia de ligação? As entalpias de ligação de moléculas poliatômicas são valores médios, enquanto as das moléculas diatômicas podem ser determinadas com precisão. Por quê? 2. A partir dos seguintes dados, calcule a entalpia média da ligação N–H. 3. Determine o ∆H para cada uma das reações na fase gasosa: 4. Com base em considerações energéticas, qual das seguintes reações ocorrerá mais facilmente? 5. Uma ligação iônica forma-se entre um cátion A+ e um ânion B-. De que modo a energia da ligação seria afetada pelas seguintes alterações? (Considere a lei de Coulomb). a) b) c) d) Duplicação do raio de A+ Triplicação da carga em A+ Duplicação das cargas em A+ e BDiminuição dos raios de A+ e B- para metade dos seus valores originais 6. As substâncias iônicas KF, CaO e ScN são isoeletrônicas (têm o mesmo número de elétrons). Examine as energias de rede para cada uma destas substâncias e explique a tendência observada. Composto KF CaO ScN Energia de rede (kJ mol-1) 808 3414 7547 7. Explique por que a energia de rede do cloreto de lítio (861 kJ mol-1) é maior que a do cloreto de rubídio (695 kJ mol-1), sabendo-se que os íons têm arranjo semelhantes na rede cristalina. 8. Liste os passos individuais para a construção de um ciclo de Born-Haber para a formação de CaBr2 a partir de seus elementos. Qual(is) desses passos você esperaria ser exotérmico(s)? 2ª LISTA DE EXERCÍCIOS - QUÍMICA FUNDAMENTAL Página 1 9. Desenhe o diagrama de Born-Haber para a formação do composto KI(s), e escreva a fórmula para a obtenção da Energia de Rede. 10. Defina eletronegatividade e explique a diferença entre eletronegatividade e afinidade eletrônica. 11. Coloque as ligações em cada um dos conjuntos em ordem crescente de polaridade: (a) C‒F, O‒F, Be‒F; (b) N‒Br, P‒Br, O‒Br; (c) C‒S, B‒F, N‒O. 12. Coloque as seguintes ligações em ordem crescente de caráter iônico: a ligação lítio-flúor em LiF, a ligação potássio oxigênio em K2O, a ligação nitrogênio-nitrogênio em N2, a ligação enxofre-oxigênio em SO2, a ligação cloro-flúor em ClF3. 13. Desenhe a estrutura de Lewis para as seguintes moléculas e íons: (a) SiH4; (b) CO; (c) SF2; (d) H2SO4 (H ligado a O); (e) ClO ; (f) NH2OH; (g) BH3; (h)AsF ; (i) XeF4 (j) I . 14. Escreva a estrutura de Lewis das moléculas e íons seguintes e determine o número de pares de elétrons (ligantes e isolados) do átomo de fósforo: a PCl ; b PCl ; c PCl e d PCl . 15. A seguinte estrutura de Lewis foi desenhada para um elemento (E) do Período 3 da tabela periódica. Identifique este elemento. 16. Escreva as estruturas de ressonância para o cátion nitril, NO . 17. Determine a carga formal de cada átomo dos seguintes íons. Identifique a estrutura de energia mais baixa (mais estável) em cada um dos itens. 18. Escreva as estruturas de Lewis que contribuem para o híbrido de ressonância do cloreto de nitrila, ClNO2 (N é o átomo central). 19. Determine a ordem dos comprimentos de ligação N–O no NO , NO eNO . 20. Explique por que o composto PF5 existe, enquanto o composto NF5 não. 2ª LISTA DE EXERCÍCIOS - QUÍMICA FUNDAMENTAL Página 2 21. Indique as características fundamentais do modelo VSEPR. Explique por que a intensidade da repulsão descresce na seguinte ordem: par-isolado-par isolado > par isolado-par ligante > par ligantepar ligante. 22. Utilizando-se do modelo VSEPR, descreva a geometria das moléculas/íons e coloque em ordem crescente os ângulos H–N–H de (a) NH ,(b) NH3 e (c) NH . 23. Desenhe a estrutura de Lewis para cada um dos seguintes íons ou moléculas, e, utilizando-se do modelo VSEPR, determine seu arranho e sua geometria molecular: (a) CBr4; (b) BCl3; (c) NF3; (d) SO3; (e) CS2; (f) BrO ; (g) SeF4; (h) ICl ; (i) ; (j) XeF4. 24. As ligações nas moléculas do hidreto de berílio (BeH2) são polares e, apesar disso, o momento de dipolo da molécula é zero. Explique. 25. Dê os valores aproximados para os ângulos de ligações indicados nas seguintes moléculas: 26. Disponha as seguintes moléculas em ordem crescente de momento de dipolo: H2O; H2S; H2Te e H2Se. 27. O momento de dipolo do Cl-F é 0,88 D. O comprimento de ligação na molécula é 1,63 Å. Qual desses átomos você espera possuir uma carga negativa? Qual é a carga nesse átomo? (Dado: 1D = 3,34 x 10-30 C.m) 28. Indique o conjunto de orbitais híbridos usado pelo átomo central, a geometria dos orbitais atômicos híbridos, e a geometria da molécula (mostre um desenho), em cada um dos seguintes íons e moléculas: (a) BF3, (b) AsF3, (c) PF6- (d) ICl2-, (e) H2S, (f) IF5, (g) SO3, (h) XeF4. 29. Qual é a fórmula de um cátion composto de iodo e flúor cujo átomo central iodo tem uma hidridização sp3d? 30. Descreva a estrutura do formaldeído, CH2O em termos de orbitais híbridos, angulos de ligações e ligações σ e π. O átomo de carbono é o átomo central. 2ª LISTA DE EXERCÍCIOS - QUÍMICA FUNDAMENTAL Página 3