6 - exerc_cios propostos e resolvidos

1 Cristina Vieira da Silva Sala de Estudo Exerccios 6

FSICA E QUMICA A - 10 ANO

Exerccios resolvidos e propostos A atmosfera: evoluo, estrutura e composio

Exerccios resolvidos

1. Considera as molculas representadas pelas seguintes frmulas qumicas:

HF F2 Cl2

a) Escreve as configuraes electrnicas dos tomos que constituem estas molculas, sabendo que

os nmeros atmicos so 1H, 9F e 17Cl.

1H: 1s1

9F: 1s2 2s2 2p5

17Cl: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

b) Representa estes tomos em notao de Lewis.

preciso ter em conta o nmero de electres de valncia de cada tomo, pois so estes

electres que participam na ligao com os outros tomos: o hidrognio tem 1 electro de

valncia, o flor tem 7, tal como o cloro (razo pela qual estes dois elementos pertencem ao

mesmo grupo da Tabela Peridica).

H x

Fx x

x xxx x

Clx x

x xxx x

c) Escreve as frmulas de estrutura molecular.

H x F

ou H F

x FFx x

x xxx

ou F F

x ClClx x

x xxx

ou Cl Cl

d) As molculas representadas esto escritas por ordem crescente do comprimento de ligao.

Explica porque motivo estas ligaes, todas da mesma ordem, tm comprimento diferente.

As ligaes so todas da mesma ordem, pois so todas ligaes simples. No entanto, como varia

o raio atmico dos tomos que constituem as molculas, quanto maior o raio atmico maior o

comprimento da ligao. Como o raio dos tomos de cloro o maior de todos, o comprimento

da ligao da molcula Cl2 o maior.

e) Seguem-se trs valores de energia de ligao e comprimento de ligao. Associa, a cada

molcula, os valores de energia e comprimento de ligao que lhe corresponde. Justifica.

Energia/kJ mol-1 Comprimento/pm

562 141

159 199

242 92

Quanto menor o comprimento da ligao maior a energia da mesma. Assim:

HF: 562 kJ/mol; 92 pm

F2: 242 kJ/mol; 141 pm

Cl2: 159 kJ/mol; 199 pm


2. O metano e o monxido de carbono so dois componentes vestigiais da atmosfera. As suas

frmulas de estrutura so, respectivamente:

2.1. Indica, para cada molcula:

a) o nmero de electres partilhados;

Os electres partilhados so os electres ligantes, isto , os electres que participam na

ligao. Assim:

b) o nmero de electres no partilhados;

Os electres no partilhados so os electres que no participam na ligao, isto , os

electres no ligantes. Na molcula de metano, todos os electres so partilhados, logo

no h electres no partilhados. Na molcula de monxido de carbono, h 4 electres

no partilhados.

c) o tipo de ligao covalente estabelecida entre os seus tomos.

Na molcula de metano, ligao covalente simples e na molcula de monxido de

carbono, ligao covalente tripla.

2.2. Esquematiza a geometria da molcula de metano.

Geometria tetradrica

CH

H

H

H

Exerccios propostos

3. Na atmosfera encontram-se radicais livres e ies.

3.1. Indica em que condies ocorre a sua formao.

3.2. Indica em que camadas atmosfricas maior a concentrao de:

a) radicais livres;

b) ies.

4. As equaes que se seguem esto incompletas e traduzem reaces que ocorrem na estratosfera.

A: ___(1)____ O + O

B: O + ___(2)____ O3

a) Completa as equaes, substituindo os nmeros (1) e (2) correspondentes pelas representaes

simblicas.

b) Uma destas equaes traduz uma reaco que ocorre por aco da radiao UV. Identifica essa

reaco e indica o papel da radiao.

5. Considera as transformaes traduzidas por A, B e C.

A:

B: O3 + O 2 O2 C: O3 + Cl ClO + O2

H C

H

H

H

OC

H C

H

H

H

OC

Dois electres partilhados Como h 4 ligaes, cada uma correspondendo partilha

de 2 electres, tem-se um total de 8 electres partilhados.

Trs pares de electres partilhados = 6 electres partilhados


a) Descreve, por palavras, cada uma destas transformaes.

b) Atribui uma possvel designao comum s trs transformaes.

6. As molculas de O2 e N2 so as mais abundantes no ar atmosfrico. A energia de dissociao das

ligaes nestas molculas , respectivamente, 1,610-18 J por molcula e 8,310-18 J por molcula.

a) Escreve uma equao que traduz a formao de radicais livres a partir de O2.

b) Qual destas molculas origina radicais livres sob a aco de radiaes menos energticas?

Justifica.

c) Sabendo que a energia das radiaes visveis varia entre 2,510-19 J e 5,210-19 J conclui se

alguma radiao visvel capaz de provocar a formao destes radicais livres.

d) Explica porque motivo nas camadas mais exteriores da atmosfera se formam preferencialmente

ies por aco da radiao nas molculas gasosas, enquanto que na troposfera e na estratosfera

se formam radicais livres.

7. O conhecimento do modo como os tomos se ligam para formar molculas permite compreender

mais facilmente as transformaes que ocorrem na atmosfera. Classifica cada uma das afirmaes

seguintes como verdadeira ou falsa.

(A) Chama-se comprimento de ligao distncia mdia entre as nuvens electrnicas dos dois

tomos ligados.

(B) A distncia internuclear de dois tomos ligados uma distncia mdia que corresponde

estabilidade mxima do conjunto.

(C) A energia libertada para romper a ligao entre dois tomos numa molcula diatmica igual

energia necessria para formar essa ligao.

(D) Quanto menor o comprimento de uma ligao maior a sua energia.

8. X2 e Y2 representam duas possveis molculas cujas frmulas de estrutura so:

8.1. Indica:

a) qual das duas ligaes mais forte;

b) qual das duas ligaes tem menor comprimento.

8.2. Considerando que a energia de ligao em Y2 946,0 kJ mol-1, calcula a energia necessria para

romper as ligaes de 6,021022 molculas.

9. Considera as molculas representadas pelas seguintes frmulas qumicas:

H2O NH3 CFCl3 H2S

e os nmeros atmicos dos elementos que as constituem: 1H, 6C, 7N, 8O, 9F, 16S, 17Cl.

9.1. Partindo das notaes de Lewis para os tomos, escreve as frmulas de estrutura destas

molculas.

9.2. Para as molculas H2O, NH3 e H2S indica:

a) quantos electres de valncia no ligantes h em cada molcula;

b) a geometria de cada uma destas molculas;

c) em qual das molculas H2O ou H2S menor o ngulo de ligao. Justifica.

10. O metano , dos gases vestigiais da atmosfera, um dos mais abundantes e a sua concentrao tem

vindo sucessivamente a aumentar nas ltimas dcadas.

O metano um hidrocarboneto.

a) Indica o significado desta afirmao.

b) Muitos hidrocarbonetos so alcanos. De entre as frmulas moleculares seguintes, selecciona as

que representam alcanos:

C4H10 C2H6O C2H4 C3H8 CH3Cl

c) Escreve a frmula de estrutura dos alcanos que se podem obter com 5 tomos de carbono.


11. Indica o nome dos seguintes compostos.

(A) (F)

(B)

(G)

(C) (H)

(D)

(I)

(E)

(J)

12. Escreve a frmula de estrutura dos seguintes compostos:

a) Metano

b) Metilbutano

c) 3,3-dimetil-hexano

d) 1,1-dimetilciclopentano

e) 3-etil-2-metiloctano

f) 3,3-dietil-2-metilpentano

g) Diclorodifluorometano

h) 1,1,1-tricloro-2,2,2-trifluoroetano

i) 1,2-dibromoetano

13. A molcula de cloro (Cl2) tem 2 electres ligantes e 12 electres no ligantes.

a) Representa a estrutura da molcula, usando a notao de Lewis.

b) Indica a ordem de ligao para esta molcula.

c) Compara a fora da ligao desta molcula com a que se estabelece na molcula de oxignio

(O2).

14. Considera o seguinte conjunto de frmulas qumicas que representam algumas substncias

inorgnicas.

(A) CO

(B) HF

(C) K2O

(D) N2O4

(E) PbI2

(F) BaCl2

(G) NH4Br

(H) H3PO3

(I) ZnO

(J) LiHO

(K) AgNO3

(L) KMnO4

(M) CO2

(N) H2SO4

(O) Fe2O3

(P) Al(HO)3

14.1. Indica as substncias que representam:

a) xidos inicos;

b) xidos moleculares;

c) cidos, quando em soluo aquosa;

d) hidrxidos;

e) sais.

CH3 CH2 CH2 CH3

CH CH3CH3

Br

CH2

CH2

CH2

CH2 C CH2CH3

F

Cl

CH3

CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 (CH2)5 CH3

CH2 C Cl

Cl

Cl

Cl

(H3C)3 C Cl

CH CH CH3

CH3

CH3

CH3

CH2

CH

CH2

CH2

CH

Br

Br


14.2. Indica:

a) o carcter qumico das solues aquosas das substncias B, H, J, N e P;

b) os anies que as substncias B, H e N originam em soluo aquosa;

c) o nome das substncias B, H e N, quando em soluo aquosa.

15. Indica o nome ou a frmula qumica das substncias listadas a seguir.

a) MgO2

b) NO2

c) xido de ferro (III)

d) Nitrato de sdio

e) ZnS

f) Perxido de clcio

g) Carbonato de cobre (II)

h) CuO

i) Na3PO4

j) Hidrxido de alumnio

SOLUES

3.1.) Relacionar dissociao com energia da radiao absorvida e com a energia de ligao entre os tomos que

constituem a molcula e ionizao com energia da radiao incidente e energia necessria para remover um

electro a um dos tomos que constituem a molcula.

3.2.a) Estratosfera e troposfera, pois necessria radiao UVB (menos energtica).

3.2.b) Mesosfera e termosfera, pois necessria radiao muito energtica: UVC, raios X e raios .

4a) (1) O2; (2) O2

4b) (A); d-se uma quebra das ligaes.

5b) Ciclo de decomposio fotoqumica do ozono

6a)

6b) O2 (menor energia de ligao)

6c) No

6d) Nas camadas exteriores da atmosfera existe radiao com energia igual ou superior energia de ionizao

de um dos tomos que constitui a molcula. Na troposfera e na estratosfera a radiao absorvida tem energia

igual ou superior energia de dissociao dos tomos que constituem as molculas, logo formam-se radicais

livres.

7) Verdadeiras: (A), (B), (D); Falsa: (C)

8.1.a) Molcula Y2, ligao tripla

8.1.b) Y2

9.1.) H Oxx x

x xx H

Nx x

x x

xH H

H

C

Cl

Cl

Cl

Fx

xx

x

x x

x x

x x

x x

x x

x xxx

xx

xx

xx

xx

xx

S HH x x

9.2.a) H2O: 4; NH3: 2; H2S: 4

9.2.b) H2O e H2S: angular; NH3: piramidal trigonal

9.2.c) H2S; o raio do tomo de S maior do que o do tomo de O, logo o comprimento da ligao maior, o que

faz com que o ngulo de ligao seja menor.

10a) Composto somente por tomos de carbono e hidrognio

10b) C4H10; C3H8

10c) CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH2 CHCH3 CH3

CH3

CH3 C CH3

CH3

CH3

11 (A) Butano

(B) ciclobutano

(C) pentano

(D) 1,1,1,2-tetracloroetano

(E) 2,3-dimetilbutano

(F) 2-bromopropano

(G) 2-cloro-2fluorobutano


(H) heptano

(I) 2-cloro-2metilpropano

(J) 1,3-dibromociclopentano

12.

a) H C

H

H

H

b) CH3 CH CH2 CH3

CH3

c) CH2 C CH2 CH2

CH3

CH3

CH3

CH3

d) CH3CH3

e) CH CH CH2 CH2

CH2

CH3 CH2 CH2

CH3

CH3

CH3

f) CH C CH2 CH3

CH2

CH3

CH3

CH3 CH2

CH3

g) F C

Cl

Cl

F

h) Cl C

Cl

C

Cl

F

F

F

i) H C

Br

C

H

Br

H

H

13a) Cl Clxx x

x xxx

13b) simples

13c) O Ox

xxx

x x

Na molcula de O2 estabelece-se uma ligao dupla entre os seus tomos, cuja energia superior da

ligao simples na molcula de Cl2.

14.1a) (C), (I), (O)

14.1.b) (A), (D), (M)

14.1c) (B), (H), (N)

14.1d) (J), (P)

14.1e) (E), (F), (G), (K), (L)

14.2a) cido: (B), (H), (N); bsico: (J), (P)

14.2b) (B): H+ e F-; (H): H+ e ; (N): H+ e

14.2c) (B): cido fluordrico; (H): cido fosfrico; (N): cido sulfrico

15.

a) xido de magnsio

b) dixido de azoto

c) Fe2O3

d) NaNO3

e) sulfureto de zinco

f) CaO2

g) CuCO3

h) xido de cobre (II)

i) fosfato de sdio

j) Al(HO)3

6 - exerc_cios propostos e resolvidos

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