Prova Final - Química Geral 2022 1

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA INORGÂNICA Disciplina: IQG 111 - Química Geral EE/EE1 Prof. Fagner Moura Prova Final 1. Considere uma série de complexos octaedricamente coordenados de cromo(III) na forma [CrX6]n+ , onde X = CN-, H2O, NH3, en e Cl- . As soluções aquosas de cada composto foram preparadas, e o comprimento de onda de absorbância máxima, λmax, é dado abaixo: (2,0 Pontos) Complexo λmáx (nm) [Cr(CN)6]3- 298 [Cr(H2O)6]3+ 574 [Cr(NH3)6]3+ 463 [Cr(en)3]3+ 457 [CrCl6]3- 758 a) Dê o nome do íon [Cr(CN)6]3- e [Cr(en)3]3+ b) Calcule a energia de desdobramento do campo cristalino (ou ligante) de [Cr(NH3)6]3+. c) Com base nas informações dadas, coloque os ligantes em ordem crescente de desdobramento do campo cristalino (ou ligante). d) Elabore o diagrama de desdobramento do campo cristalino de [CrCl6]3- e indique se o complexo tem spin alto ou baixo e se é diamagnético ou paramagnético. 2. Considere os dados da tabela abaixo: (1,0 Ponto) Substância Ponto de Ebulição Acetamida 222 ºC Etanol 80 ºC Acetona 56 ºC Ácido Acético 118 ºC a) Explique os valores dos pontos de ebulição das moléculas da tabela. b) Organize as moléculas da tabela em ordem crescente de solubilidade e água e justifique a ordem proposta. 3. A série de Balmer, pode ser observada na faixa visível do espectro de emissão do átomo de hidrogênio. Qual é o valor, em nm, do comprimento de onda da linha de menor energia dessa série? Transições correspondentes à série de Paschen teriam maior ou menor energia? Em que região do espectro elas seriam observadas? (1,0 Ponto) 4. Escreva o diagrama de orbitais moleculares para as espécies NO e NO+, determine a configuração eletrônica e a ordem de ligação dessas espécies. Utilize essas informações para predizer qual das espécies é mais estável e as propriedades magnéticas. (2,0 Pontos) 5. Use a teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência para predizer (1) o arranjo dos grupos de pares eletrônicos em torno do átomo central, (2) a forma molecular de cada uma delas, (3) a hibridização do átomo central e (4) responda se a molécula é polar ou apolar justificando sua resposta. (2,0 Pontos) a) ClO2- b) XeF4 c) I3- d) SeCl6 6. Considere um composto iônico estável de fórmula MX2, onde M é um metal e X é um halogênio. De acordo com o seu conhecimento do ciclo de Born-Haber e diante das informações das entalpias padrão em kJ mol-1, qual a entalpia padrão de formação (kJ mol-1) desse composto. (1,0 Ponto) Dados em kJ mol-1 das entalpias padrão de: - dissociação da ligação do X2(g) = 140; - afinidade eletrônica do X(g) = -325; - ionização do M+(g) =965; - rede do MX2(s) = -2315; - sublimação do M(s) = 182; - ionização do M(g) =504. Dados e Fórmulas RH (constante de Rydberg para o hidrogênio) = 1,097 x 107 m-1 h = 6,626 x 10-34 J.s c = 2,998 x 108 m s-1 E = (h . c) / λ N = 6,022 x 1023 mol-1