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LIGAÇÕES QUÍMICAS L ista 1 2 QUESTÃO 1 O cloreto de sódio, encontrado por Gedeão na análise da lágrima, é uma substância de natureza iônica. Compostos iônicos formam uma 'estrutura cristalina', onde se admitem os cátions e ânions como esferas perfeitas, "empacotadas" o mais densamente possível. Devido à regularidade e à simetria estrutural, é conveniente imaginá-la construída de pequenos "tijolos" idênticos, as chamadas 'células unitárias'. Na figura a seguir, observa-se a estrutura tridimensional do NaCl e o destaque de uma célula unitária. Outros compostos, como MgO, CaO, KCl e KBr, formam retículos cristalinos idênticos ao NaCl. Com base nas informações do texto, do desenho e em seus conhecimentos sobre química, é CORRETO afirmar: a) Entre os compostos KCl e CaO, o primeiro deve apresentar maior temperatura de fusão. b) O íon 1 não apresenta interação eletrostática com o íon 10 c) O cristal de NaCl é um bom condutor de eletricidade devido à presença de íons. d) Admitindo que o NaCl pode ser obtido pela reação 2Na(s) + Cl2(g) → 2NaCl(s), os átomos de Na e Cl nos reagentes, passam ambos a ter configuração eletrônica de gás nobre no produto formado. QUESTÃO 2 A imagem a seguir mostra em (1), (2) e (3), respectivamente, cristais de iodo, brometo de potássio e ferro. Sobre as estruturas (1), (2) e (3), é CORRETO afirmar: a) A molécula individual do cristal (1) apresenta átomos unidos por ligação covalente polar. b) O cristal (2) é formado por um número de prótons maior do que o número de elétrons. c) A substância representada em (3) é boa condutora de eletricidade no estado sólido. d) O cristal (1) é mantido coeso por ligações covalentes. QUESTÃO 3 O diagrama 1 representa a variação do ponto de fusão de quatro sais em função da soma dos raios do cátion e do ânion de cada um dos sais. Note que um dos valores permanece incógnito (Y). Os sais representados no diagrama são formados por íons isoeletrônicos. O valor do raio iônico (em Angstrons) de diferentes cátions e ânions é apresentado na tabela a seguir. Considerando as informações acima e seus conhecimentos, todas as alternativas estão corretas, exceto: a) O sal com menor temperatura de fusão tem fórmula CsAt. b) O raio do ânion Br- é maior do que do átomo neutro Br. c) Na+ e F- representam um par de íons isoeletrônicos. d) A energia de rede dos sais representados no diagrama 1 diminui com o aumento da soma dos raios iônicos. QUESTÃO 4 (CMMG) Após o estudo do capítulo sobre ligação iônica, que inclui considerações sobre raios iônicos, energias de rede e suas implicações nas propriedades macroscópicas das substâncias, um estudante chegou às seguintes conclusões: • CaO(s) tem maior temperatura de fusão do que NaF(s). LIGAÇÕES QUÍMICAS L ista 1 2 • NaF(s) tem maior temperatura de fusão do que CsBr(s). • Em módulo, a energia de rede de CsBr(s) é maior do que a de NaF(s). Com relação às conclusões do estudante, pode-se afirmar que: A) Todas estão erradas. B) Todas estão corretas. C) Apenas uma está correta. D) Apenas duas estão corretas. QUESTÃO 5 (UFMG) Este quadro apresenta os valores das temperaturas de fusão e ebulição dos cloretos de sódio, magnésio e alumínio, todos a uma pressão de 1 atmosfera: Considerando-se essas propriedades e os modelos de ligação química aplicáveis às três substâncias, é CORRETO afirmar que A) a ligação iônica no cloreto de alumínio é mais fraca que as dos demais compostos, pois, nela, o cátion divide a sua força de atração entre três ânions. B) as ligações químicas do cloreto de sódio, em estado sólido, se quebram com maior facilidade que as dos demais compostos, também em estado sólido. C) o cloreto de alumínio tem um forte caráter molecular, não sendo puramente iônico. D) os três compostos têm fórmulas correspondentes à estequiometria de um cátion para um ânion. QUESTÃO 6 (UNIFOR CE) Células fotovoltaicas são dispositivos capazes de transformar a energia luminosa, proveniente do Sol ou de outra fonte de luz, em energia elétrica. São geralmente constituídas por finas camadas de silício. O silício, porém, não é um metal e, portanto, não apresenta condutividade elevada. No entanto, pode-se alterar as características de condutividade das camadas de silício das placas fotovoltaicas através do processo de dopagem, que consiste em adicionar pequenas quantidades de impurezas ao retículo cristalino do silício. Para esta aplicação, é comum realizar dois tipos de dopagem: Tipo N e Tipo P. Na dopagem Tipo N, a impureza tem excesso de elétrons de valência em relação ao silício: os elétrons em excesso não têm a quem se ligar e ganham liberdade de movimento. Já na dopagem do Tipo P, a impureza tem deficiência de elétrons de valência em relação ao silício: quando misturados no reticulado de silício, formam "buracos" ou "lacunas" (que podem conduzir corrente) na rede cristalina e um elétron do silício não tem a que se ligar, essa ausência de elétron cria o efeito de uma carga positiva (daí o nome Tipo P). De acordo com o texto, pode-se afirmar que para produzir semicondutores Tipo P e Tipo N, respectivamente, deve-se adicionar, à rede cristalina do silício, os elementos a) P e Ar. b) B e Ga. c) B e Ge. d) Ga e P. e) Ge e Ar. QUESTÃO 7 (CMMG) Geralmente os átomos compartilham, ganham ou perdem elétrons a fim de atingir o octeto, ou seja, oito elétrons na última camada, como a maioria dos gases nobres. Contudo existem exceções à regra do octeto, como: I. Moléculas com número ímpar de elétrons. II. Moléculas com deficiência de elétrons. III. Moléculas com expansão do octeto. Assinale a alternativa onde ocorrem, não respectivamente, essas três situações: a) BF3 – NO2 – NH3. b) BF3 – NO – PCl5. c) BeCl2 – ClO2 – PCl3. d) BeCl2 – CHCl3 – NH4Cl. QUESTÃO 8 (UPE PE) A boa condutividade térmica dos metais é atribuída aos “elétrons livres”. Quando aquecemos uma dada região de uma peça metálica, os elétrons a) deslocam-se rapidamente, através do metal, transferindo energia aos átomos de regiões mais frias. b) entram em subníveis de maior energia, facilitando a formação de estruturas cristalinas mais complexas. c) dirigem-se para as regiões mais internas, ocupando, preferencialmente, os orbitais dos tipos “d” e “f”. LIGAÇÕES QUÍMICAS L ista 1 2 d) ficam impossibilitados de se movimentarem, diminuindo a eletropositividade dos átomos. e) são ejetados da peça metálica com altíssimas velocidades, diminuindo a eletronegatividade dos átomos periféricos. QUESTÃO 9 (UFMG) Nas figuras I e II, estão representados dois sólidos cristalinos, sem defeitos, que exibem dois tipos diferentes de ligação química: Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que a) a Figura II corresponde a um sólido condutor de eletricidade. b) a Figura I corresponde a um sólido condutor de eletricidade. c) a Figura I corresponde a um material que, no estado líquido, é um isolante elétrico. d) a Figura II corresponde a um material que, no estado líquido, é um isolante elétrico. QUESTÃO 10 (ITA SP) O diagrama de van Arkel-Ketelar apresenta uma visão integrada das ligações químicas de compostos binários, representando os três tipos clássicos de ligação nos vértices de um triângulo. Os vértices esquerdo e direito da base correspondem, respectivamente, aos elementos menos e mais eletronegativos, enquanto o vértice superior do triângulo representa o composto puramente iônico. Com base no diagrama, assinale a opção que apresenta o composto binário de maior caráter covalente. a) CCl4 b) C3N4 c) CO2 d) NO e) OF2 QUESTÃO 11 (Unimontes MG) A figura seguinte refere-se à estrutura de um sólido formado por suas unidades constituintes. Em relação ao sólido e suas unidades constituintes, é CORRETO o que se afirma em a) As ligações químicas que se estabelecementre as unidades constituintes da estrutura são iônicas. b) As unidades constituintes da estrutura são moléculas que permitem o deslize na rede cristalina. c) Deslizes na rede cristalina originam debilidades na resistência, devido às atrações interiônicas. d) As unidades constituintes dispõem-se em um arranjo desordenado, formando um sólido amorfo. QUESTÃO 12 (PUCMG) Os tipos de ligações químicas presentes nos compostos N2O, CaCl2 e PCl3 são respectivamente: LIGAÇÕES QUÍMICAS L ista 1 2 a) iônica, covalente, iônica. b) covalente, iônica, covalente. c) covalente, covalente, iônica. d) iônica, iônica, covalente. QUESTÃO 13 O diagrama descreve a formação de um sólido iônico como acontecendo em duas etapas: ocorre a formação dos íons isolados a partir de átomos isolados e então os íons resultantes agrupam-se como um cristal. O diagrama abaixo mostra as variações de energia durante essas etapas. Considerando o diagrama e seus conhecimentos, podemos afirmar que: a) A primeira energia de ionização do Na é maior, em módulo, do que a afinidade eletrônica do Cl. b) A energia de rede do NaCl é 640 KJ/mol. c) A formação de octetos de elétrons nos íons é o que estabiliza o NaCl(s). d) A formação do cristal de NaCl é um fenômeno endotérmico. e) No cristal de NaCl, os íons deixam de existir, já que o composto é neutro. QUESTÃO 14 Os líquidos iônicos são compostos líquidos à temperatura ambiente porque seus íons, embora se atraiam, são relativamente grandes e de "encaixe" difícil, além de terem cargas deslocalizadas, como o exemplo abaixo (o bmim-PF6): Os líquidos iônicos são candidatos ao uso intensivo como solventes em processos industriais "verdes", isto é, processos que não agridem o meio ambiente, já que não evaporam. O motivo pelo qual os líquidos iônicos podem ser usados como solventes em processos “verdes” é a) Possuem alto ponto de ebulição. b) Se apresentam no estado líquido. c) Possuem baixo ponto de fusão. d) São formados por íons volumosos. e) São líquidos muito voláteis. QUESTÃO 15 (UCS RS) O gráfico a seguir mostra, de forma simplificada, como a energia potencial do sistema varia à medida em que dois átomos de hidrogênio no estado fundamental se aproximam para formar uma molécula de gás hidrogênio. Com base nessas informações, assinale a alternativa correta. a) A distância ideal para que haja o compartilhamento efetivo dos elétrons de dois átomos de hidrogênio e, consequentemente, a formação da ligação covalente H–H deve ser superior a 0,74 Å. b) O aumento da distância internuclear de dois átomos de hidrogênio favorece a superposição entre os orbitais 1s e, consequentemente, a formação da ligação covalente H–H. LIGAÇÕES QUÍMICAS L ista 1 2 c) O aumento abrupto da energia potencial observado para valores inferiores a 0,74 Å é consequência da atração eletrostática entre os núcleos de dois átomos de hidrogênio, uma vez que a distância entre eles torna-se muito grande. d) A ligação covalente que se estabelece entre os dois átomos de hidrogênio para formar a molécula de gás hidrogênio é do tipo sigma p-p. e) A energia potencial no ponto mínimo do gráfico corresponde à variação de energia necessária para a formação da ligação covalente H–H. Gabarito 1) Gab: D 2) Gab: C 3) Gab: A 4) Gab: D 5) Gab: C 6) Gab: D 7) Gab: B 8) Gab: A 9) Gab: B 10) Gab: E 11) Gab: A 12) Gab: B 13) Gab: A 14) Gab: A 15) Gab: E