Prova - Química Geral 2021-1

1 A respeito das substâncias Cl2, HCl e KCl, responda: a) Em qual delas existe maior diferença de eletronegatividade entre os átomos? KCl b) Em qual delas existe menor diferença de eletronegatividade entre os átomos? Cl2 c) Em quais delas existe ligação covalente apolar? Cl2 d) Em qual delas a ligação covalente é mais polar? KCl e) Em quais delas existe ligação iônica? HCl A resposta correta é: A respeito das substâncias Cl2, HCl e KCl, responda: a) Em qual delas existe maior diferença de eletronegatividade entre os átomos? [KCl] b) Em qual delas existe menor diferença de eletronegatividade entre os átomos? [Cl2] c) Em quais delas existe ligação covalente apolar? [Cl2] d) Em qual delas a ligação covalente é mais polar? [HCl] e) Em quais delas existe ligação iônica? [KCl] 2 A produção de ferro metálico, Fe(s), possui um passo que é a redução do óxido ferroso (FeO) com monóxido de carbono (CO), como mostrado na reação abaixo. FeO(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g) ΔHº = x Utilizando as equações termoquímicas abaixo e baseando-se na Lei de Hess, assinale a alternativa que indique o valor mais próximo para a entalpia da reação, ou seja quanto vale x. Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g) ΔHº = -25 kJ 3 FeO(s) + CO2(g) → Fe2O3(s) + CO(g) ΔHº = -86 kJ 2 Fe3O4(s) + CO2(g) → 3 Fe2O3(s) + CO(g) ΔHº = +47 kJ Escolha uma opção: a. -64 kJ b. -17 kJ c. +14 kJ d. -33 kJ e. -100 kJ A resposta correta é: -33 kJ. 3 Considere as seguintes espécies químicas: IOF3 e BrO2F2-, cujo átomo central está destacado em negrito. Em relação às estruturas de Lewis mais estáveis para essas espécies, indique se as afirmações a seguir são verdadeiras ou falsas. As duas espécies químicas possuem par eletrônico isolado no átomo central. Falsa Na molécula IOF3 a ordem de ligação entre os átomos de iodo e oxigênio é igual a dois. Falsa Na estrutura de Lewis da molécula IOF3 há seis pares de elétrons compartilhados e dezoito pares não compartilhados. Verdadeira Na estrutura de Lewis do íon BrO2F2- há cinco pares de elétrons compartilhados e doze pares não compartilhados. Verdadeira No íon BrO2F2- a ordem de ligação entre os átomos de bromo e oxigênio é fracionária. Verdadeira A resposta correta é: As duas espécies químicas possuem par eletrônico isolado no átomo central. → Falsa, Na molécula IOF3 a ordem de ligação entre os átomos de iodo e oxigênio é igual a dois. → Falsa, Na estrutura de Lewis da molécula IOF3 há seis pares de elétrons compartilhados e dezoito pares não compartilhados. → Verdadeira, Na estrutura de Lewis do íon BrO2F2- há cinco pares de elétrons compartilhados e doze pares não compartilhados. → Verdadeira, No íon BrO2F2- a ordem de ligação entre os átomos de bromo e oxigênio é fracionária. → Verdadeira. Usando os dados fornecidos na tabela a seguir, construa o ciclo de Born-Haber para calcular o ΔredeH para o sólido CaF2. Marque a alternativa que apresenta o valor correto para o ΔredeH (em kJ mol-1). Dados termodinâmicos (kJ mol-1) Entalpia padrão de formação do Ca(g) + 178 Entalpia padrão de formação do F(g) + 79,0 Primeira energia de ionização do Ca(g) + 590 Segunda energia de ionização do Ca(g) + 1.150 Primeira afinidade eletrônica de F(g) - 328 Entalpia padrão de formação do CaF2(s) - 1.228 (continua) Escolha uma opção: ☐ a. – 2.569 ☐ b. – 2.648 ☐ c. – 2.897 ☐ d. – 2.431 ☐ e. – 2.976 A resposta correta é: – 2.648. Observe a equação química dada abaixo: Complete a sentença abaixo de forma a torná-la verdadeira: “A reação entre a dimetilanilina, cuja geometria em torno do átomo de nitrogênio é ▢ Trigonal plana ▪▢ Piramidal trigonal , e BBr3, de geometria ▢ Piramidal trigonal forma o produto mostrado na equação acima, cujas geometrias em torno dos átomos de nitrogênio e de boro são, respectivamente, ▢ Piramidal quadrada ▪▢ Bipiramidal trigonal . Nessa reação observa-se que a hibridização do átomo de nitrogênio é ▪ sp3 ▪ no reagente e ▢ sp2 ▢ no produto, enquanto que a do átomo de boro é ▪ sp3 ▪ no reagente e ▢ sp2 ▢ no produto. As substâncias iônicas KF, CaO e ScN são isoeletrônicas (têm o mesmo número de elétrons). Examine as energias de rede para cada uma dessas substâncias na tabela abaixo e julgue as afirmações a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F). Composto iônico Energia de rede (kJ mol-1) KF 808 CaO 3414 ScN 7547 É possível avaliar a tendência da energia de rede mesmo não conhecendo a estrutura cristalina do composto iônico e, consequentemente, a constante de Madelung. Dentre os compostos da tabela acima, o ScN tem a maior energia de rede porque tem a maior distância interiônica. ScN tem energia de rede maior que CaO porque tem maior distância interiônica e íons com maior carga. Pela equação de Born-Landé podemos inferir que a distância interiônica é proporcional à energia de rede, o que se confirma com os exemplos da tabela. CaO tem energia de rede maior que KF porque possui uma maior distância interiônica. Página 9 Sobre as propriedades dos compostos iônicos é incorreto afirmar que: Escolha uma opção: ☐ a. A fusão de um composto iônico requer que íons de cargas opostas sejam separados uns dos outros, rompendo desta forma, as ligações iônicas. ☐ b. Sólidos iônicos não conduzem eletricidade quando no estado sólido ou fundido, ou seja, somente conduzem eletricidade quando dissolvidos em solução. ☐ c. Os sólidos iônicos têm, tipicamente, elevadas temperaturas de fusão e de ebulição e são quebradiços. ☐ d. Geralmente os sólidos iônicos são solúveis em solventes polares cuja constante dielétrica é elevada, como é o caso da água; entretanto existem sólidos iônicos que são muito poucos solúveis. ☐ e. A forte atração coulômbica entre íons de cargas opostas explica as propriedades típicas dos sólidos iônicos. 10 Considere a molécula representada a seguir pela estrutura de Lewis e assinale a alternativa correta. [Image] Fig 1: Estrutura de Lewis para a molécula C7H8O2. Escolha uma opção: a. O carbono na ligação OCO entre os átomos 123 terá arranjo e geometria linear, mesmo considerando possíveis híbridos de ressonância. b. Os dois átomos de oxigênio atraem igualmente a densidade eletrônica das ligações covalentes que estão fazendo. c. Os comprimentos das ligações CO entre os átomos 2-1 e 2-3 têm o mesmo valor, considerando as estruturas de ressonância. d. A carbono 5 possui geometria tetraédrica, assim como a maioria dos átomos de carbono da molécula.