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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS UFMG INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS ICEx Departamento de Química Setor de Química Inorgânica Tópico I Ligação Covalente Química Geral Questão 01 Represente através de um número adequado de formas de ressonância o íon SO42 e diga qual é a ordem da ligação enxofreoxigênio Questão 02 A acroleína usada na fabricação de plásticos pode ser obtida por meio da reação entre etileno e monóxido de carbono conforme representado na equação abaixo a Indique qual é a ligação carbonocarbono mais forte na molécula de acroleína Justifique b Indique qual é a ligação carbonocarbono mais longa na molécula de acroleína Justifique c As moléculas de etileno e acroleína são não polares Justifique Questão 03 O comprimento médio da ligação simples carbonooxigênio é de 143 pm No íon carbonato CO32 a separação entre esses átomos é de 129 pm no formaldeído CH2O é de 121 pm e no monóxido de carbono 113 pm Esses valores são compatíveis com as respectivas ordens de ligação Explique Questão 04 As espécies CO CO2 CH3OH e CO32 contêm ligações carbonooxigênio a Coloque as quatro espécies em ordem crescente de energia de ligação carbonooxigênio Justifique b Qual espécie deve apresentar o menor comprimento para a ligação carbonooxigênio Justifique c As espécies CO CO2 e CH3OH são polares Justifique Questão 05 Considerando os íons NO2 e NO2 faça o que se pede a Represente cada um dos íons através de um número adequado de formas de ressonância b Quais são as ordens da ligação NO em cada um deles c O comprimento da ligação NO em um desses íons é 110 pm e no outro 124 pm Qual comprimento de ligação corresponde a qual íon Justifique sua resposta Ligação covalente 1 Estruturas de Lewis 2 Eletronegatividade e polaridade de ligação 3 Eletronegatividade 4 Carga formal e estruturas de Lewis 5 Conceito de ressonância 6 Expansão do octeto Questão 06 Faça o que se pede em cada item abaixo a Sabendo que os elétrons em uma molécula devem estar distribuídos de forma que as cargas nos átomos fiquem o mais próximo possível de zero esboce a melhor estrutura de Lewis para o íon sulfito SO32 com base nas cargas formais Deixe os cálculos indicados b Em solução aquosa o íon sulfito interage com os íons H O íon H se liga ao átomo de S ou ao átomo de O no SO32 Justifique Questão 07 Faça o que se pede em cada item abaixo a Usando a regra do octeto esboce a estrutura de Lewis para o íon ClO3 b Calcule a carga formal para os átomos do íon ClO3 c Indique como a carga formal do Cl pode ser reduzida d Represente o íon ClO3 através de um número adequado de formas de ressonância Questão 08 Com base nas estruturas de Lewis coloque os seguintes íons na ordem decrescente de comprimento de ligação nitrogêniooxigênio e forneça a ordem de ligação nitrogêniooxigênio em cada caso NO NO2 NO3 Questão 9 Uma molécula possui quatro pares de elétrons em torno do átomo central a Como a molécula pode ter uma estrutura piramidal Explique b Como a molécula pode ter uma estrutura angular Explique c Quais ângulos de ligação são previstos em cada caso Questão 10 Os íons cianato NCO e fulminato CNO possuem a mesma fórmula mas diferentes arranjos de átomos Esses íons podem ser representados pelas estruturas de ressonância abaixo a Calcule as cargas formais de cada átomo para cada uma das estruturas de ressonância dos íons cianato e fulminato b Com base nas cargas formais decida qual é a estrutura de ressonância com a distribuição de cargas mais razoável em cada caso Justifique c Com base nas cargas formais é possível dizer qual desses dois íons é o mais estável Justifique Questão 11 O comprimento da ligação CO no monóxido de carbono é 113 Å enquanto a ligação CO no dióxido de carbono mede 124 Å a Represente todas as estruturas de ressonância possíveis para as moléculas de CO e de CO2 b Baseandose nas distâncias de ligação observadas preveja a estrutura mais estável para a molécula de CO Questão 12 Forneça todas as estruturas de Lewis que satisfazem a regra do octeto para as moléculas e íons a seguir Em caso de existir mais de uma estrutura de ressonância indique a dominante a H2S b PF3 c SiF4 d CH2Cl2 e HCN f C2H3N g C2H4 h BrO3 i C6H6 j O22 k ClO2 l CN m HCO2 n PO43 o NCS p POCl3 q O3 Questão 13 Forneça todas as estruturas de Lewis razoáveis para as moléculas e íons a seguir Em caso de existir mais de uma estrutura de ressonância indique a dominante a ClO2 b BF3 c PF5 d NO e NO2 f AsF6 g ICl4 h SOF4 i O2 j SF2 k AlH4 l HClO2 m XeF2 n SF6 o OCS p SOCl2 Questão 14 Considerando o íon nitrito e o ácido nitroso a Escreva todas as estruturas de Lewis possíveis para as duas moléculas b Calcule a carga formal do nitrogênio em cada estrutura considerada no item anterior c As duas moléculas exibem ressonância Justifique sua resposta d A ligação NO no ácido nitroso é mais curta mais longa ou tem o mesmo comprimento da ligação NO no ânion nitrito Questão 15 Considere a estrutura de Lewis do oxiânion XO4n na qual cada átomo de oxigênio tem carga formal 1 e X é um elemento do terceiro período Ao alterar a carga total n de 1 para 2 e então para 3 obtêmse três íons diferentes Em cada caso a Identifique o átomo central X b Determine a carga formal de X c Represente uma estrutura de Lewis na qual a carga formal de X seja igual à zero Questão 16 Para cada uma das moléculas SO2 SO3 e SO42 represente uma única estrutura de Lewis que satisfaça a regra do octeto e que minimize as cargas formais dos átomos Baseandose na sua resposta disponha essas moléculas em ordem crescente de comprimento de ligação SO Questão 17 O naftaleno é uma molécula formada por dois anéis de seis membros de carbono compartilhados em uma das ligações conforme representado a seguir pela estrutura de Lewis incompleta a Escreva todas as estruturas de ressonância do naftaleno b Baseandose nas estruturas de ressonância construídas no item anterior explique a diferença observada experimentalmente entre os comprimentos de ligação na molécula de naftaleno Questão 18 Construa todas as estruturas de ressonância possíveis para POF3 SOF4 e SO3F e utilize o conceito de cargas formais para prever quais são as estruturas que contribuem mais significativamente para os híbridos Questão 19 Desenhe as estruturas de ressonância possíveis para o íon SeCN e selecione aquela que contribui mais para o híbrido de ressonância Questão 20 Desenhe as estruturas de ressonância possíveis para N2O e indique aquela que provavelmente exerce maior contribuição sobre o híbrido
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS UFMG INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS ICEx Departamento de Química Setor de Química Inorgânica Tópico I Ligação Covalente Química Geral Questão 01 Represente através de um número adequado de formas de ressonância o íon SO42 e diga qual é a ordem da ligação enxofreoxigênio Questão 02 A acroleína usada na fabricação de plásticos pode ser obtida por meio da reação entre etileno e monóxido de carbono conforme representado na equação abaixo a Indique qual é a ligação carbonocarbono mais forte na molécula de acroleína Justifique b Indique qual é a ligação carbonocarbono mais longa na molécula de acroleína Justifique c As moléculas de etileno e acroleína são não polares Justifique Questão 03 O comprimento médio da ligação simples carbonooxigênio é de 143 pm No íon carbonato CO32 a separação entre esses átomos é de 129 pm no formaldeído CH2O é de 121 pm e no monóxido de carbono 113 pm Esses valores são compatíveis com as respectivas ordens de ligação Explique Questão 04 As espécies CO CO2 CH3OH e CO32 contêm ligações carbonooxigênio a Coloque as quatro espécies em ordem crescente de energia de ligação carbonooxigênio Justifique b Qual espécie deve apresentar o menor comprimento para a ligação carbonooxigênio Justifique c As espécies CO CO2 e CH3OH são polares Justifique Questão 05 Considerando os íons NO2 e NO2 faça o que se pede a Represente cada um dos íons através de um número adequado de formas de ressonância b Quais são as ordens da ligação NO em cada um deles c O comprimento da ligação NO em um desses íons é 110 pm e no outro 124 pm Qual comprimento de ligação corresponde a qual íon Justifique sua resposta Ligação covalente 1 Estruturas de Lewis 2 Eletronegatividade e polaridade de ligação 3 Eletronegatividade 4 Carga formal e estruturas de Lewis 5 Conceito de ressonância 6 Expansão do octeto Questão 06 Faça o que se pede em cada item abaixo a Sabendo que os elétrons em uma molécula devem estar distribuídos de forma que as cargas nos átomos fiquem o mais próximo possível de zero esboce a melhor estrutura de Lewis para o íon sulfito SO32 com base nas cargas formais Deixe os cálculos indicados b Em solução aquosa o íon sulfito interage com os íons H O íon H se liga ao átomo de S ou ao átomo de O no SO32 Justifique Questão 07 Faça o que se pede em cada item abaixo a Usando a regra do octeto esboce a estrutura de Lewis para o íon ClO3 b Calcule a carga formal para os átomos do íon ClO3 c Indique como a carga formal do Cl pode ser reduzida d Represente o íon ClO3 através de um número adequado de formas de ressonância Questão 08 Com base nas estruturas de Lewis coloque os seguintes íons na ordem decrescente de comprimento de ligação nitrogêniooxigênio e forneça a ordem de ligação nitrogêniooxigênio em cada caso NO NO2 NO3 Questão 9 Uma molécula possui quatro pares de elétrons em torno do átomo central a Como a molécula pode ter uma estrutura piramidal Explique b Como a molécula pode ter uma estrutura angular Explique c Quais ângulos de ligação são previstos em cada caso Questão 10 Os íons cianato NCO e fulminato CNO possuem a mesma fórmula mas diferentes arranjos de átomos Esses íons podem ser representados pelas estruturas de ressonância abaixo a Calcule as cargas formais de cada átomo para cada uma das estruturas de ressonância dos íons cianato e fulminato b Com base nas cargas formais decida qual é a estrutura de ressonância com a distribuição de cargas mais razoável em cada caso Justifique c Com base nas cargas formais é possível dizer qual desses dois íons é o mais estável Justifique Questão 11 O comprimento da ligação CO no monóxido de carbono é 113 Å enquanto a ligação CO no dióxido de carbono mede 124 Å a Represente todas as estruturas de ressonância possíveis para as moléculas de CO e de CO2 b Baseandose nas distâncias de ligação observadas preveja a estrutura mais estável para a molécula de CO Questão 12 Forneça todas as estruturas de Lewis que satisfazem a regra do octeto para as moléculas e íons a seguir Em caso de existir mais de uma estrutura de ressonância indique a dominante a H2S b PF3 c SiF4 d CH2Cl2 e HCN f C2H3N g C2H4 h BrO3 i C6H6 j O22 k ClO2 l CN m HCO2 n PO43 o NCS p POCl3 q O3 Questão 13 Forneça todas as estruturas de Lewis razoáveis para as moléculas e íons a seguir Em caso de existir mais de uma estrutura de ressonância indique a dominante a ClO2 b BF3 c PF5 d NO e NO2 f AsF6 g ICl4 h SOF4 i O2 j SF2 k AlH4 l HClO2 m XeF2 n SF6 o OCS p SOCl2 Questão 14 Considerando o íon nitrito e o ácido nitroso a Escreva todas as estruturas de Lewis possíveis para as duas moléculas b Calcule a carga formal do nitrogênio em cada estrutura considerada no item anterior c As duas moléculas exibem ressonância Justifique sua resposta d A ligação NO no ácido nitroso é mais curta mais longa ou tem o mesmo comprimento da ligação NO no ânion nitrito Questão 15 Considere a estrutura de Lewis do oxiânion XO4n na qual cada átomo de oxigênio tem carga formal 1 e X é um elemento do terceiro período Ao alterar a carga total n de 1 para 2 e então para 3 obtêmse três íons diferentes Em cada caso a Identifique o átomo central X b Determine a carga formal de X c Represente uma estrutura de Lewis na qual a carga formal de X seja igual à zero Questão 16 Para cada uma das moléculas SO2 SO3 e SO42 represente uma única estrutura de Lewis que satisfaça a regra do octeto e que minimize as cargas formais dos átomos Baseandose na sua resposta disponha essas moléculas em ordem crescente de comprimento de ligação SO Questão 17 O naftaleno é uma molécula formada por dois anéis de seis membros de carbono compartilhados em uma das ligações conforme representado a seguir pela estrutura de Lewis incompleta a Escreva todas as estruturas de ressonância do naftaleno b Baseandose nas estruturas de ressonância construídas no item anterior explique a diferença observada experimentalmente entre os comprimentos de ligação na molécula de naftaleno Questão 18 Construa todas as estruturas de ressonância possíveis para POF3 SOF4 e SO3F e utilize o conceito de cargas formais para prever quais são as estruturas que contribuem mais significativamente para os híbridos Questão 19 Desenhe as estruturas de ressonância possíveis para o íon SeCN e selecione aquela que contribui mais para o híbrido de ressonância Questão 20 Desenhe as estruturas de ressonância possíveis para N2O e indique aquela que provavelmente exerce maior contribuição sobre o híbrido