P2 - Química Geral - 2023-1

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS – UFMG INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS – ICEx Departamento de Química Química Geral – 2023 Prof. Gabriel Heerdt Prova 02 NOME:_________________________________ DATA: _________NOTA: 1) Analisando os dados termoquímicos apresentados na Tabela abaixo e utilizando o Ciclo de Born-Haber, responda as questões. Tabela: Valores de ΔHº para os compostos MCl, em kJ mol-1. Valores em módulo. ΔfHº(M(g)) ΔfHº(Cl(g)) EI1 AE1 ΔfHº(MCl(s)) Erede Reações M(s) → M(g) A B C D E Li 161 122 520 355 397 Na 108 122 496 355 399 K 90 122 419 355 427 Rb 82 122 403 355 422 Cs 78 122 376 355 423 a) Complete a coluna com os valores de Energia de rede para cada composto iônico MCl. Apresente os cálculos para apenas 1 dos compostos. b) Escreva as reações, A-E, que representam cada umas das propriedades, assim como o exemplo para ΔfHº(M(g)). c) A análise das forças das ligações iônicas a partir do raio dos cátions concorda com os valores obtidos para Erede. Justifique e explique como o raio dos íons afeta as ligações iônicas. 2) Com base em seus conhecimentos sobre a Carga nuclear efetiva e propriedades periódicas, aponte V ou F para as afirmações abaixo. Justifique ou corrija as falsas. ( ) Em um átomo multieletrônico, a carga nuclear efetiva é maior do que a carga nuclear, devido à blindagem que os elétrons mais externos exercem sobre os internos. ( ) A primeira afinidade eletrônica (AE1) é negativa para todos os elementos. A partir da segunda AE é necessário fornecer energia para adicionar elétrons. ( ) Energias de Ionização (EI) sucessivas podem indicar o número de elétrons na valência, já que quando todos os elétrons de um nível forem removidos, a próxima energia de ionização será muito maior que as anteriores. ( ) A primeira Energia de Ionização (EI1) para os metais de transição cresce da esquerda para direita, com o aumento do Zef. ( ) O raio para íons isoeletrônicos diminui com o aumento da carga nuclear. UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS – UFMG INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS – ICEx Departamento de Química Química Geral – 2023 Prof. Gabriel Heerdt Prova 02 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS – UFMG INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS – ICEx Departamento de Química Química Geral – 2023 Prof. Gabriel Heerdt Prova 02 3) Compare os valores e discuta sobre as propriedades dos seguintes elementos do mesmo período da TP: Mg (Magnésio) e Cl (Cloro). a) Faça a distribuição eletrônica e calcule os valores do Zef para os elétrons de valência de cada elemento, Mg (Z = 12) e Cl (Z = 17). b) Compare e discuta sobre as: densidades para os compostos (d(Mg(s)) = 1738,0 kg.m-3, d(Cl2(g)) = 3,2 kg.m-3) e temperaturas de ebulição (Tebu(Mg(s)) = 1363 K, Tebu(Cl2(g)) = 239 K). Esses valores experimentais seguem a tendência do Zef para os elementos? Justifique c) Quais são os estados de oxidação mais comuns para cada elemento? Justifique. d) Explique por que a EI3 do Magnésio é cerca de 2x maior que a EI3 do Cloro, sendo que as EI1 e EI2 são menores. Dados Termoquímicos, em kJ.mol-1. Utilize esses valores e de Zef nas justificativas. EI1 EI2 EI3 AE1 Mg 737,8 1450,7 7732,7 > 0,0 Cl 1251,2 2298,0 3822,0 -349,0 4) O ácido sulfúrico, em produção industrial, é obtido a partir das reações a seguir: 1ª etapa: S(s) + O2(g) → SO2(g) 2ª etapa: SO2(g) + ½ O2(g) → SO3(g) 3ª etapa: SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq) a) Apresente a reação global balanceada para a produção do ácido sulfúrico. b) Calcular a massa de enxofre sólido, em quilogramas, necessária para produzir uma tonelada (1000 kg) de ácido sulfúrico, considerando que o rendimento da reação é de 92%. c) O ácido sulfúrico é considerado um ácido forte. Explique essa afirmação e apresente as reações de ionização desse ácido em H2O. d) Escreva as reações de neutralização completas, balanceadas, do ácido sulfúrico com: (1) hidróxido de amônio, (2) hidróxido de bário. UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS – UFMG INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS – ICEx Departamento de Química Química Geral – 2023 Prof. Gabriel Heerdt Prova 02