Lista de Exercicios Interações Interparticulas - Intermolecurares

LISTA DE EXERCÍCIOS Sistema FIEB SENAI PELO FUTURO DO TRABALHO 1. IDENTIFICAÇÃO: Interações interpartículas - intermoleculares Unidade: Bahia Curso: Técnico em Química Unidade Curricular: Fundamentos de Química Turma: 79936 Unidade: 1 Carga horária: 120 I E 01 C Docente: Luís Henrique Guimarães 2. UNIDADES DE COMPETÊNCIA UC1: UC1 : Realizar análises químicas, físicas, microbiológicas e instrumentais, segundo procedimentos técnicos, de qualidade, segurança, saúde e responsabilidade socioambiental. UC2: Operar os processos industriais e laboratoriais, seguindo procedimentos técnicos, de qualidade, segurança, saúde e responsabilidade socioambiental. UC3: Atuar no desenvolvimento de métodos analíticos, produtos e processos, segundo procedimentos técnicos, de qualidade, segurança, saúde e responsabilidade socioambiental. 3. EXERCÍCIOS 1. (Fameca-SP) Compostos HF, NH3 e H2O apresentam elevados pontos de fusão e de ebulição quando comparados a H2S e HCl, por exemplo, devido: a) às forças de van der Waals; b) às forças de London; c) às ligações de hidrogênio; d) às interações eletrostáticas; e) às ligações iônicas. 2. Relacione as colunas abaixo e indique quais são as principais forças intermoleculares (coluna I) que ocorrem entre as moléculas das substâncias moleculares listadas na coluna II. Coluna I (A) Ligação de hidrogênio (B) Interação dipolo-dipolo (C) Interação dipolo instantâneo-dipolo induzido Coluna II (NH3) Amônia (NH3) (H2O) Água (H2O) (CH2O) Acetaldeído (CH2O) (Br2) Bromo (Br2) (CN) Cianeto de hidrogênio (HCN) 3. O gás presente nas bebidas gaseificadas é o dióxido de carbono (CO2). O aumento da pressão e o abaixamento da temperatura facilitam a dissolução do dióxido de carbono em água. Que tipo de interação intermolecular ocorre entre as moléculas de dióxido de carbono, entre as moléculas de água e entre as moléculas de dióxido de carbono e água, respectivamente? CO2, H2O a. Nos três casos ocorrem interações do tipo dipolo instantâneo-dipolo induzido. b. Dipolo instantâneo-dipolo induzido, ligações de hidrogênio, dipolo-dipolo induzido. c. Ligações de hidrogênio, ligações de hidrogênio, dipolo instantâneo-dipolo induzido. d. Ligações de hidrogênio, dipolo instantâneo-dipolo induzido, dipolo instantâneo-dipolo induzido. e. Dipolo instantâneo-dipolo induzido, ligações de hidrogênio, ligações de hidrogênio. 4. Adaptado de (FGV-SP) O conhecimento das estruturas das moléculas é um assunto bastante relevante, já que as formas das moléculas determinam propriedades das substâncias como odor, sabor, coloração e solubilidade. Dadas as seguintes fórmulas moleculares, CO2, H2O, NH3, CH4, H2S e PH3, faça o que se pede: a) Dê a fórmula eletrônica das moléculas; b) Dê a fórmula estrutural das moléculas; c) Avalie o vetor momento de dipolo resultante e classifique-as em polares e apolares; d) Preveja o tipo de interação intermolecular predominante em cada substância; e) Quais das substâncias listadas interagem por ligação de hidrogênio com a água? 5. A ação capilar, a elevação de líquidos em tubos estreitos, ocorre quando existem atrações entre as moléculas do líquido e a superfície interior do tubo. O menisco de um líquido é a superfície curvada que se forma em um tubo estreito. Para a água em um tubo capilar de vidro, o menisco é curvado para cima nas bordas, formando côncavo, enquanto que para o mercúrio as bordas do menisco possuem uma forma convexa. Levando em consideração as informações do texto e da figura, faça o que se pede: a) Descreva as forças envolvidas em cada substância e que implicam na formação de meniscos; b) Explique, com justificativa, a diferença na forma dos meniscos da água e do mercúrio quando em tubos de vidro estreitos. 6. (UFSC-2007) A adulteração da gasolina visa à redução de seu custo e compromete o funcionamento dos motores. De acordo com as especificações da Agência Nacional de Petróleo (ANP), a gasolina deve apresentar um teor de etanol entre 22% e 26% em volume. A determinação do número de octanas é feita através da dissolução da gasolina com água. Considere o seguinte procedimento efetuado em dois tubos de ensaio: gasolina comum e gasolina de alta octanagem são adicionadas em igual volume de etanol previamente adicionado de água. Após o procedimento, a diferença de volume na mistura entre a gasolina comum e a gasolina de alta octanagem permite inferir a adulteração do produto, o que reflete em condições inadequadas de uso. De acordo com as informações acima, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. A determinação de etanol na amostra em questão atende as especificações da ANP. 02. No procedimento descrito acima, a mistura final resulta num sistema homogêneo. 04. A água e o etanol estabelecem interações do tipo dipolo permanente-dipolo permanente. 08. A parte alifática saturada das moléculas de etanol interage com as moléculas dos componentes da gasolina. 16. As interações entre as moléculas de etanol e de água são mais intensas do que aquelas existentes entre as moléculas dos componentes da gasolina e do etanol. 32. Água e moléculas dos componentes da gasolina interagem por ligações de hidrogênio. 7. (Mack-2004) A alternativa que apresenta somente moléculas polares é (justifique): a) N2 e H2 b) H2O e NH3 c) PH3 e CO2 d) H2S e CCl4 e) CH4 e HCl Dados: Número atômico: H = 1; C = 6; N = 7; O = 8; P = 15; S = 16; Cl = 17 Eletronegatividade: F > O > Cl = N > Br > I = C = S > P = H 8. UFPE-2003) A compreensão das interações intermoleculares é importante para a racionalização das propriedades físico-químicas macroscópicas, bem como para o entendimento dos processos de reconhecimento molecular que ocorrem nos sistemas biológicos. A tabela abaixo apresenta as temperaturas de ebulição (TE), para três líquidos à pressão atmosférica. Substância Fórmula Química TE (°C) Acetona H2O 56 Água CH3CH2OH 100 Etenol 78 Com relação aos dados apresentados na tabela acima, podemos afirmar que: a) as interações intermoleculares presentes na acetona são mais fortes que aquelas presentes na água. b) as interações intermoleculares presentes no etanol são mais fracas que aquelas presentes na acetona. c) dos três líquidos, a acetona é o que apresenta ligações de hidrogênio mais fortes. d) a magnitude das interações intermoleculares é a mesma para os três líquidos. e) as interações intermoleculares presentes no etanol são mais fracas que aquelas presentes na água. 9. (UFBA-2005) O que mantém as moléculas unidas nos estados sólido e líquido são as ligações ou interações intermoleculares. A intensidade dessas interações, bem como o tamanho das moléculas são fatores determinantes do ponto de ebulição das substâncias moleculares. (PERUZZO; CANTO, 2002, p.454-455). Substância Cl2 I2 Br2 HI* *Molécula na estado gasoso. Ponto de ebulição (°C) a 1,0 atm -34 184 59 -36 Momento dipolar (μ)* Identifique as interações intermoleculares Considerando as informações do texto e os dados da tabela, identifique as interações intermoleculares diferentes pontos de ebulição entre esses halogênios e entre esses haletos de hidrogênio. 10. (Mack-1996) Relativamente às substâncias HF e NaF, fazem-se as seguintes afirmações: Dados: H (Z = 1); Na (1A) e F (7A) I. Pertencem à mesma função inorgânica; II. Somente o HF forma ligações de hidrogênio. III. O HF é molecular enquanto o NaF é uma substância iônica IV. Apresentam o mesmo tipo de ligação em sua estrutura. Analise as assertivas, classifique-as em verdadeiras ou falsas, justifique suas escolhas e reescreva, de forma coerente as afirmações falsas. a) Apresentam interações íon-dipolo. b) Permanecem no estado sólido. c) Envolvem interações entre espécies apolares. d) A configuração eletrônica do íon cobre(II) é [Ar]3d8. e) O íon cobre(II) encontra-se na forma reducida, Cu2+. 11. (UFC-2005) A atividade contraceptiva dos DIUs (Diafragmas Intra-Uterinos) modernos é atribuída, em parte, à ação espermicida de sais de cobre(II) que são gradativamente liberados por estes diafragmas no útero feminino. Quanto aos sais de cobre(II) em meio aquoso, assinale a alternativa correta e corrija/reescreva as incorretas de forma coerente. 12. Analise e explique a tendência nos pontos de ebulição dos gases nobre que aumentam do hélio para o radônio. 13. (U. F. Santa Maria-RS) A temperatura de ebulição das substâncias normalmente aumenta à medida que aumenta a sua massa molecular. Analisando o gráfico, que mostra a temperatura de ebulição (T.E.) de ácidos halogenídricos, percebe-se que o HF tem um comportamento anômalo. Isto posto, faça o que se pede: a) Explique a tendência a que se refere o enunciado, utilizando os seus conhecimentos sobre as interações intermoleculares; b) Classifique o tipo de interação que ocorre em cada substância apresentada no gráfico, enunciando os princípios de cada uma; c) Explique o comportamento do HF? Em que sentido ele pode ser considerado uma anomalia? 1) Devido ao hidrogênio estar ligado a átomos pequenos e fortemente eletronegativos 2) A, A, B, C 3) Entre as moléculas de dióxido de carbono ocorrem interações tipo dipolo induzido-dipolo induzido, pois o CO2 é uma molécula apolar. As moléculas de água realizam ligação de hidrogênio, entre o hidrogênio de uma molécula e o oxigênio de outra. As moléculas de água são polares, portanto possuem um dipolo, ou seja, uma região carregada negativamente e outra positivamente que interage com as moléculas do CO2, sendo utilizadas a T.E. em dipolo contêm uma interação entre dipolo na água e dipolo induzido no CO2. 2) CO2 O=C=O H2S S ...H ..H H2O O /..\ H H PH3 P / | H H H NH3 N .../ | H H CH4 C / | \ H H H b) CO2 O=C=O H2S S ...H ...H H2O O PH3 P /..\ / | \ H H H H H NH3 N .../ | \ H H H CH4 O / | \ H H H c) CO2 - Apolar H2S - Polar H2O - Polar PH3 - Apolar NH3 - Polar CH4 - Apolar d) CO2 - Dipolo Induzido H2O - Ligações de Hidrogênio NH3 - Ligações de Hidrogênio CH4 - Dipolo Induzido H2S - Dipolo-Dipolo PH3 - Dipolo-Dipolo Induzido Para formar pontes de hidrogênio com a água é necessário que a molécula possua átomos ligados a elementos muito eletronegativos, como flúor, oxigênio e o nitrogênio. Outra molécula que satisfaz essa condição é a amônia (NH3). III) Segundo a teoria de Arrhenius a qual se diz que ácido é toda substância que quando adicionada à água ioniza-se e produz cátion hidrogênio (H+) e um ânion (X-). Qualquer os sais são compostos iônicos, onde o balanço entre o cátion sódio (Na+) e o ânion fluoreto (F-) atua fortemente exigindo soluções aquosas contrárias, formando assim a substância fluoreto de sódio. IV) HF: ligações de hidrogênio. Átomo de hidrogênio ligado ao átomo mais eletronegativo neste caso flúor. NaF: ligação iônica formação de íon positivo (cátion) e negativo (ânion). 1) Alternativa correta: letra "b" b) Solúvel em água c) Os sais estabelecem uma ligação iônica, vendo portanto uma estrutura polar. Como são polares, estabelecem interações dipolo-dipolo entre si. Com as moléculas de água estabelecem interações íon-dipolo por apresentarem íons. 1) Configuração eletrônica do íon de cobre (II) é [Ar] 3d^9. 2) O íon cobre (II) não está em forma reduzida Cu. Quando o átomo ganha elétrons assume carga negativa, tornando-se um íon negativo denominado ânion. 13) Os gases nobres possuem pontos de fusão e ebulição muito baixos, devido sua fraca força interatômica em condições normais de temperatura e pressão, são elementos gasosos. 13) Os ácidos halogenídricos são ácidos resultantes da reação química do hidrogênio com um dos elementos halogênicos, os quais são encontrados no grupo 17A na tabela periódica. Se a massa da molécula for grande, será necessário fornecer mais energia ao sistema para que a molécula consiga vencer a inércia e passar para o estado gasoso. À medida que seu nº atômico cresce, seu ponto de ebulição aumenta. Por esse motivo o P.E do HI é maior do que o HF. b) HF: ligações de hidrogênio. Ligação de átomo de hidrogênio com átomo eletronegativo. HCl: força dipolo-dipolo, presente em compostos polares. HBr: força dipolo-dipolo. HI: força dipolo-dipolo. c) HF pode fazer ponte de ligação de hidrogênio, o que garante alto ponto de ebulição. Pode ser uma anomalia, mas foi considerada uma força dipolo-dipolo, mas de muito maior intensidade. FALL 2023 SEMESTER SCHEDULE MONDAY 9:00 - 10:15 AM MATH 101 10:30 - 11:45 AM ENG 202 1:00 - 2:15 PM HIST 301 TUESDAY 9:00 - 10:15 AM SCI 110 11:00 AM - 12:15 PM PSY 210 1:30 - 2:45 PM ART 330 WEDNESDAY 9:00 - 10:15 AM MATH 101 10:30 - 11:45 AM ENG 202 1:00 - 2:15 PM HIST 301 THURSDAY 9:00 - 10:15 AM SCI 110 11:00 AM - 12:15 PM PSY 210 1:30 - 2:45 PM ART 330 FRIDAY 9:00 - 10:15 AM MATH 101 11:00 AM - 12:15 PM ENG 202 OFFICE HOURS MONDAY & WEDNESDAY 2:30 - 4:00 PM FRIDAY 1:00 - 3:00 PM