Escola Superior de Tecnologia e Gestão Jean Piaget do Litoral Alentejano Curso de Engenharia de Petróleos 1º ano / 1º semestre 2013 / 2014

Introdução à Química-Física Cap 7- Forças Intermoleculares – ficha de trabalho

1. Em que medida são diferentes as interações de moléculas HCI e de moléculas H2 e Cl2, no gás clorídrico, no hidrogénio e no cloro, respetivamente?

2. Considere as seguintes categorias de ligações intermoleculares: dipolo (permanente) — dipolo (perma- nente), dipolo (permanente) — dipolo (induzido), dipolo (instantâneo) — dipolo (induzido).a. Qual é, em geral, a correspondente ordem crescente de intensidade?b. Represente-as esquematicamente.

3. O oxigénio é suficientemente solúvel em água para permitir a vida aquática. Que tipo de ligações intermoleculares haverá entre as moléculas H20 e 02?

4. O amoníaco é bastante solúvel em água.a. Que tipo de ligações intermoleculares haverá entre as moléculas NH3 e H20?b. Qual será mais solúvel em água, o amoníaco ou o azoto? Justifique parcialmente em termos de ligações intermoleculares.

5. O dióxido de carbono é relativamente solúvel em água.a. Que tipo de ligações intermoleculares predominará entre as moléculas C02 e H20?b. Ocorrendo, parcialmente, a reação C02 + 2H20 —> HCO3

- + H3O+, este fenómeno favorece ou desfavorece a solubilidade do dióxido de carbono em água?

6. A 25 oC, a solubilidade do clorometano, CH3CI, em tetraclorometano, CCI4, é 1,7 mol/dm3 e em acetona, é 2,8 mol/dm3.a. Que tipo de ligações intermoleculares dominará em cada caso?b. Onde serão mais fortes as ligações soluto-solvente? Justifique.

7. Assinale, apenas, as afirmações correctas:A. A intensidade das forças de London nos alcanos é independente do tamanho da cadeia.B. A intensidade das forças intermoleculares nos alcanos aumenta com o aumento da massa molecular.C. O benzeno é líquido, à temperatura ambiente, devido à existência de forças de London relativamente fortes.D. O ponto de ebulição do propano é superior ao do butano.

8. Justifique que hidrocarbonetos de maior massa molecular sejam menos voláteis.

9. Onde são mais intensas as ligações ião-dipolo (solvente):a. Em Kl(aq) ou em NaCI(aq)? Justifique.b. Em Na2SO4 ou em (NH4)2S04? Justifique.c. Em MgCI2(aq) ou em NaCI(aq)? Justifique.

10. Numa mistura de acetona (molécula polar) e benzeno (molécula apolar), quais são as interações moleculares acetona-benzeno?

A. Dipolo permanente — dipolo permanente.B. Dipolos instantâneos.

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C. Dipolo permanente — dipolo induzido.D. lão — dipolo.E. Ligações de hidrogénio.

11. Contrariamente ao que sucede com a água líquida, as ligações de hidrogénio no amoníaco líquido são fracas. Justifique.

12. Caracterize as interações moleculares em::. Solução aquosa de acetato de sódio.:. Etanol.:. Ácido acético puro.:. Glicerina, CH2(OH) - CH(OH) - CH2(OH).

13. Atribua os valores seguintes de pontos de ebulição aos hidrocarbonetos indicados:a. 81 °C a’. Metano, CH4

b. —0,5 °C b’. Butano, C4H10

c. —42 °C c’. Propano, C3H8

d. — 162 °C d’. Ciclo-hexano, C6H12

14. Justifique a resposta dada à questão anterior15. Justifique que o pentano normal, CH3 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3

tem um ponto de ebulição (36 °C) superior ao do tetrametilmetano (10 °C) embora sejam isómeros.

16. Considere as substâncias cujas fórmulas químicas se encontram agrupadas nas colunas l, II, III e IV.

Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das seguintes afirmações:A. Das substâncias elementares da coluna l, nas mesmas condições de pressão, o hidrogénio é aquela que se liquefaz a temperatura mais baixa.B. Das soluções aquosas dos compostos da coluna II, apenas a solução aquosa de fluoreto de hidrogénio apresenta ligações de hidrogénio entre soluto e solvente.C. Em qualquer um dos compostos halogenados da coluna III, existem interações moleculares do tipo dipolo permanente — dipolo permanente.D. Dos hidrocarbonetos da coluna IV, o n-decano é o que apresenta forças de dispersão de London de maior intensidade.

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Questão 01)

Abaixo estão relacionados os haletos de hidrogênio e seus respectivos valores de ponto de ebulição

(P.E.). composto     HF     HCl     HBr     HI

(PE)            +20     -85      -67      -3

Dados: H = 1,00 g/mol; I = 126,9 g/mol; Br = 79,9 g/mol; Cl = 35,5 g/mol.

Com relação a estes haletos e suas propriedades, assinale o que for correto.

1.  Todas os haletos mostrados acima são gases a temperaturas abaixo de 10ºC.

2.  As moléculas de HF, HCl, HBr, e HI são unidas por forças dipolo permanente e somente as moléculas

de HF são unidas também por pontes de hidrogênio.

3.  Todos os haletos apresentam ligações covalentes polares.

4.  A ordem no P.E.: HI > HBr > HCl é devido à diferença na massa molar de cada composto.

5.  O HF apresenta maior P.E., pois este tem na sua estrutura o haleto de menor tamanho, que torna a

interação entre as moléculas mais fortes.

O número de afirmações corretas é

(A) 1.

(B) 2.

(C) 3.

(D) 4.

(E) 5.

Questão 02)

Sabendo-se que a temperatura de ebulição de uma substância depende da intensidade das forças

intermoleculares presentes, assinale a alternativa que corretamente apresenta as substâncias em ordem

crescente de temperatura de ebulição.

(A) H2, N2, O2, Br2

(B) N2, Br2, O2, Br2

(C) Br2, O2, N2, H2

(D) Br2, N2, H2, O2

(E) O2, Br2, N2, H2

Questão 03)   

Um produto comercial chamado Scotch Gard é utilizado, sob a forma de spray, em superfícies como as de

estofados e tecidos, para torná-las à prova d’água. O princípio de atuação do Scotch Gard é que ele torna

a superfície:

(A) hidrofílica, impedindo que a água seja absorvida por ela.

(B) hidrofóbica, impedindo que a água seja absorvida por ela.

(C) hidrofílica, permitindo que a água seja absorvida por ela.

(D) hidrofóbica, permitindo que a água seja absorvida por ela.

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(E) hidrofóbica, permitindo que a gordura seja absorvida por ela.

Questão 04)   

Considere as espécies químicas:

  

Há ligações covalentes ligando átomos e ligações de hidrogênio ligando moléculas em

(A) I, somente.

(B) II, somente.

(C) III, somente.

(D) I e II, somente.

(E) I, II e III.

Questão 05)   

A um frasco graduado contendo 50 mL de álcool etílico foram adicionados 50 mL de água, sendo o frasco

imediatamente lacrado para evitar perdas por evaporação. O volume da mistura foi determinado,

verificando-se que era menor do que 100 mL. Todo o processo foi realizado à temperatura constante. Com

base nessas informações, é correto afirmar:

(A) os volumes das moléculas de ambas as substâncias diminuíram após a mistura.

(B) os volumes de todos os átomos de ambas as substâncias diminuíram após a mistura.

(C) a distância média entre moléculas vizinhas diminuiu após a mistura.

(D) ocorreu reação química entre a água e o álcool.

(E) nas condições descritas, mesmo que fossem misturados 50 mL de água a outros 50 mL de água, o

volume final seria inferior a 100 mL.

Questão 06)   

Os insetos mostrados na figura não afundam na água devido ao (a)

(A) presença de pontes de hidrogênio, em função da elevada polaridade da molécula de água.

(B) fato de os insetos apresentarem uma densidade menor que a da água.

(C) elevada intensidade das forças de dispersão de London, em conseqüência da polaridade das

moléculas de água.

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(D) interação íon – dipolo permanente, originada pela presença de substâncias iônicas dissolvidas na

água.

(E) imiscibilidade entre a substância orgânica que recobre as patas dos insetos e a água.

Questão 07)   

Assinale a alternativa incorreta.

(A) A molécula da amônia tem estrutura piramidal, é uma substância polar e tem massa molar de 17

gramas.

(B) O naftaleno (naftalina) é uma substância apolar composto somente por átomos de carbono e

hidrogênio.

(C) A água pura entra em ebulição ao nível do mar a 100ºC, mas em altitudes maiores (menor pressão

atmosférica) ela entra em ebulição em temperaturas maiores.

(D) A molécula de gás carbônico tem estrutura linear, é uma molécula apolar; no entanto, suas ligações

interatômicas são polares.

(E) A água, por fazer ligações de hidrogênio entre suas moléculas, é um liquido a temperatura ambiente,

enquanto o gás carbônico, que apesar de ter massa molecular maior, e não fazer ligações de hidrogênio, é

um gás nesta temperatura.

Questão 08)    

A geometria molecular e a polaridade das moléculas são conceitos importantes para predizer o tipo de

força de interação entre elas. Dentre os compostos moleculares nitrogênio, dióxido de enxofre, amônia,

sulfeto de hidrogênio e água, aqueles que apresentam o menor e o maior ponto de ebulição são,

respectivamente,

(A) SO2 e H2S.

(B) N2 e H2O.

(C) NH3 e H2O.

(D) N2 e H2S.

(E) SO2 e NH3.

Questão 09)

No tocante a ligações de hidrogênio, é correto afirmar que:

(A)  ligações de hidrogênio ocorrem somente entre moléculas e nunca dentro de uma mesma molécula.

(B)  o ponto de fusão da água é menor que o do sulfeto de hidrogênio, por conta das ligações de

hidrogênio, que são muito intensas na molécula de água.

(C)  ligações de hidrogênio têm a mesma energia que uma ligação covalente simples.

(D)  ligações de hidrogênio podem influenciar na densidade de uma substância.

(E)  átomos de hidrogênio ligados covalentemente a átomos de oxigênio não podem participar de ligações

de hidrogênio.

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Questão 10)   

Uma porção de caldo de carne, um frasco de soro fisiológico ou um copo de água de coco são exemplos

de soluções aquosas. A expressão “semelhante dissolve semelhante” é utilizada há muito tempo para

explicar a capacidade da água de dissolver substâncias e formar soluções.

Em linguagem química, a expressão “semelhante dissolve semelhante” refere-se ao fato de que

(A) gases só podem ser dissolvidos por outros gases.

(B) solventes polares dissolvem solutos não polares e vice-versa.

(C) solventes polares dissolvem apenas solutos de transparência semelhante.

(D) solventes polares dissolvem solutos polares e solventes não polares dissolvem solutos não polares.

(E) solventes polares e não polares dissolvem apenas solutos cujas massas molares sejam semelhantes

às suas.

SOLUÇÕES: 1C  2A 3B  4E  5C  6A  7C  8B  9D  10D

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