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EXle~ões a resra do olteto Existem várias substâncias formadas por ligação co- valente que não obedecem à regra dos octetos. Há duas situações principais, as quais serão vistas a seguir. a) Formação de radicais livres: nesse caso, há formação de uma estrutura instável, altamente reativa, que apresen- ta um elétron desemparelhado (de forma bem simples, pode-se afirmar que é um elétron que está em busca de outro elétron para realizar um compartilhamento). Uma característica dessesradicais é apresentar moléculas com número ímpar de elétrons. Observe um caso importante. Moléculas de NOz Fórmula eletrônica o o 00 808N808 o 00 00 Fórmula estrutural O=N-O ou Nitrogênio estável com 7 elétrons na camada de valência O=N--O Na natureza, teremos as seguintes conversões: o O O O , /' , /' No + oN -->. N-N .-- / -, / -, O O O O Essa estrutura é chamada de dímero. -... - E - = Outros exemplos de radicais livres são: (/0 2 e NO. b) Fenômeno da hibridação: mistura de orbitais híbridos, cujo mecanismo não é assunto abordado no ensino médio. Entretanto, as estruturas formadas podem ser assunto de diversas explicações. As substâncias mais importantes são: BeH 2 : estrutura estável em que o berílio está estável com 4 elétrons na camada de valência. BH 3 : estrutura estável em que o boro está estável com 6 elétrons na camada de valência. P(/s: estrutura estável em que o fósforo está estável com 10 elétrons na camada de valência. SF 6 : estrutura estável em que o enxofre está estável com 12 elétrons na camada de valência. CD (UFF-RJ) O leite materno é um alimento rico em substâncias orgânicas, tais como proteínas, gorduras e açúcares, e subs- tâncias minerais, como, por exemplo, o fosfato de cálcio. Essescompostos orgânicos têm como característica princi- pal as ligações cova lentes na formação de suas moléculas, enquanto o mineral apresenta também ligação iônica. Assinale a alternativa que apresenta corretamente os con- ceitos de ligações cova lente e iônica, respectivamente. a) A ligação cova lente só ocorre nos compostos orgânicos. b) A ligação cova lente se faz por transferência de elé- trons e a ligação iônica, pelo compartilhamento de elétrons com spi ns opostos. c) A ligação covalente se faz por atração de cargas entre átomos e a ligação iônica, por separação de cargas. d) A ligação covalente se faz por união de átomos em moléculas e a ligação iônica, por união de átomos em complexos químicos. e) A ligação cova lente se faz pelo compartilhamento de elétrons e a ligação iônica, por transferência de elétrons. Ligação iônica = transferência de elétrons. Ligação covalente = compartilhamento de elétrons. Alternativa e o (UEGO)Doiselementos químicosA e B apresentam números atômicos iguais a 13 e 16, respectivamente. Ao reagirem entre si, eles formam um composto iônico do tipo: a) AB b) AB 2 c) A 2 B d) A2B3 ,,,4 => 15' 25' 2p' 35' 3p' => 3 e' na CV (metal), doa 3 e' •• Al- "B •• 15' 25' 2p' 35' 3p4 •• 6 e na CV (ametal), recebe 2 e-" B2- Há transferência de e- •• ligação iônica A':-C!l'- =>A,B, =>A,B, Alternativa d o (Vunesp) O dióxido de carbono e o dióxido de nitrogênio são dois gases de propriedades bem diferentes. Por exemplo: no primeiro, as moléculas são sempre monoméricas; no segun- do, em temperatura adequada, as moléculas combinam-se duas a duas, originando dímeros. Com base nas fórmulas de Lewis, explique essa diferença de comportamento entre o dióxido de carbono e o dióxido de nitrogênio. (Dado: números atômicos: C = 6; N = 7; O = 8) co, => dióxido de carbono, NO, => dióxido de nitrogênio As fórmulas estruturais e eletrônicas são: co,: :9: :C: :9: o=c=o Não há e- não ligantes ao redor do C NO,: :9: :N: Q: \ I Há 1 e não ligante ao redor do N, Que permite a formação .:9: :t'!. -ti: :9: do dímero NP4 :0: :0: 0= N-+ O => Essa molécula não segue a regra do octeto. é uma molécula com número ímpar de e.

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EXle~õesa resra do oltetoExistem várias substâncias formadas por ligação co-

valente que não obedecem à regra dos octetos. Há duassituações principais, as quais serão vistas a seguir.a) Formação de radicais livres: nesse caso, há formação de

uma estrutura instável, altamente reativa, que apresen-ta um elétron desemparelhado (de forma bem simples,pode-se afirmar que é um elétron que está em busca deoutro elétron para realizar um compartilhamento). Umacaracterística dessesradicais é apresentar moléculas comnúmero ímpar de elétrons. Observe um caso importante.

Moléculas de NOz

Fórmula eletrônicao o 00

808N808o 00 00

Fórmula estrutural

O=N-Oou

Nitrogênio estável com7 elétrons na camada

de valência

O=N--O

Na natureza, teremos as seguintes conversões:

o O O O, /' , /'No + oN -->. N-N.--

/ -, / -,O O O O

Essa estrutura échamada de dímero.

-...-E-=Outros exemplos de radicais livres são: (/02 e NO.

b) Fenômeno da hibridação: mistura de orbitais híbridos,cujo mecanismo não é assunto abordado no ensino médio.Entretanto, as estruturas formadas podem ser assunto dediversas explicações.Assubstâncias mais importantes são:BeH2: estrutura estável em que o berílio está estávelcom 4 elétrons na camada de valência.BH3: estrutura estável em que o boro está estável com6 elétrons na camada de valência.P(/s: estrutura estável em que o fósforo está estávelcom 10 elétrons na camada de valência.SF6: estrutura estável em que o enxofre está estávelcom 12 elétrons na camada de valência.

CD (UFF-RJ) O leite materno é um alimento rico em substânciasorgânicas, tais como proteínas, gorduras e açúcares, e subs-tâncias minerais, como, por exemplo, o fosfato de cálcio.Essescompostos orgânicos têm como característica princi-pal as ligações cova lentes na formação de suas moléculas,enquanto o mineral apresenta também ligação iônica.Assinale a alternativa que apresenta corretamente os con-ceitos de ligações cova lente e iônica, respectivamente.a) A ligação cova lente só ocorre nos compostos orgânicos.b) A ligação cova lente se faz por transferência de elé-

trons e a ligação iônica, pelo compartilhamento deelétrons com spi ns opostos.

c) A ligação covalente se faz por atração de cargas entreátomos e a ligação iônica, por separação de cargas.

d) A ligação covalente se faz por união de átomos emmoléculas e a ligação iônica, por união de átomosem complexos químicos.

e) A ligação cova lente se faz pelo compartilhamento deelétrons e a ligação iônica, por transferência de elétrons.

Ligação iônica = transferência de elétrons.Ligação covalente = compartilhamento de elétrons.Alternativa e

o (UEGO)Doiselementos químicosA e B apresentam númerosatômicos iguais a 13 e 16, respectivamente. Ao reagirementre si, eles formam um composto iônico do tipo:a) AB b) AB2 c) A2B d) A2B3,,,4 => 15' 25' 2p' 35' 3p' => 3 e' na CV (metal), doa 3 e' •• Al-"B •• 15' 25' 2p' 35' 3p4 •• 6 e na CV (ametal), recebe 2 e-" B2-Há transferência de e- •• ligação iônica

A':-C!l'- =>A,B, =>A,B,

Alternativa d

o (Vunesp) O dióxido de carbono e o dióxido de nitrogênio sãodois gases de propriedades bem diferentes. Por exemplo: noprimeiro, as moléculas são sempre monoméricas; no segun-do, em temperatura adequada, as moléculas combinam-seduas a duas, originando dímeros. Com base nas fórmulasde Lewis, explique essa diferença de comportamento entreo dióxido de carbono e o dióxido de nitrogênio.(Dado: números atômicos: C = 6; N = 7; O = 8)co, => dióxido de carbono, NO, => dióxido de nitrogênioAs fórmulas estruturais e eletrônicas são:

co,: :9: :C: :9: o=c=oNão há e-

não ligantes aoredor do C

NO,: :9: :N: Q:\ I

Há 1 e não ligante ao redordo N, Que permite a formação .:9: :t'!. -ti: :9:

do dímero NP4 :0: :0:

0= N-+ O => Essa molécula não segue a regra do octeto. é uma moléculacom número ímpar de e.

+EIJEMG (C5/H1?) (Enem-MEC) Leia ° texto a seguir.

Os pesticidas modernos são divididos em várias classes,entre as auais se destacam os organofosforados, materiaisque apresentam efeito tóxico agudo para os seres humanos.Esses pesticidas contêm um átomo central de fósforo ao qualestão ligados outros átomos ou grupo de átomos como oxigê-nio, enxofre, grupos metoxi ou etoxi, ou um radical orgânicode cadeia longa. Os organojosioraâos são divididos em trêssubclasses: tipo A, na qual o enxofre não se incorpora namolécula; tipo B, na qual o oxigênio, que faz dupla ligaçãocom fósforo, é substituído pelo enxofre; e tipo c, no qual doisoxigênios são substituídos por enxofre.

BAIRD, C. Química Ambienta/. Bookmam, 2005.

Um exemplo de pesticida organofosforado tipo B, queapresenta grupo etoxi em sua fórmula estrutural, está re-presentado em:

a)

oII

R-O-P-O-CHI 3

O-CH3

b)

SII

R -O-P-O-CHI 3

O-CH3

SII

R -S-P-O-CHI 3

O-CH3

SH2N ,,11

/p-O- <Ô>-CH3

HCO F3 0= COCH(CH3)2

SII

ON-;(yO-P-OCH CH2 ~ I 23

OCH2CH3

c)

d)

e)

Das moléculas apresentadas, a que possui as caracterrstkas do enunciado é:

- Enxofre que substitui o oxigênioli na ligação dupla

O,N -o--/ 1-OCH,cH]

Átomo central OCH,CH] ~Grupo etoxide fósforo

Alternativa e

o (O/H24) As ligações químicas podem ocorrer quando os áto-mos doam, recebem ou compartilham elétrons da camada devalência. Essasligações estão fundamentalmente relacionadascom a maneira como as eletrosferas dos átomos interagem.Para facilitar ° entendimento das ligações químicas, a figura aseguir representa arranjos atômicos de substâncias utilizandomiçangas de cores e tamanhos diferentes.

@ 000 MX + OQ

S, NaOH N,Os N,H, H,SO, N,

9 ooXveo C~ooo Hidrogênio - H ! 0& JoO Nitrogênio - N OC Oxigênio - O

O, HNO, Na,CrO, Na,Cr,O,Q Sódio-NaO Enxofre-SOCrõmio-Cr

Adaptado de http://gnesc.sbg.org.br (acesso em 17 jan. 2013).

Dentre os compostos representados, indique quantos sãomoleculares.a) 3 b) 5 c)? d) 8 e) 10Compostos moleculares são aqueles que apresentam apenas ligações (0-valentes entre seus átomos.

/5"S sI I5 SI Is 5"5/

8 ligações simples

1 ligações iônica1 ligação simples 2 ligações simples

1 ligações duplas2 ligações dativas

H H" /N-N

/ "H H5 ligações simples

or

H-0-5-0-H1o

4 ligações simples2 ligações dativas

N "'" N1 ligação tripla

°,f'O-O

HIOIN

0/ ~O

1 ligações simples1 ligação dupla1 ligaç'!io dativa

1 ligação dupla1 ligação dativa

Na+ [o-~r-o]'Na' II

O2 ligações iônicas2 ligações simples2 ligações duplas

Alternativa c

[

O O ]'-o-~r-O-~r-O

II IIO O

2 ligações iônicas4 ligações simples4 ligações duplas

EXERcícIOS COMPLEMENTJlRES --~) 5.-E-=c:..a

-----~~----- -- --------------

@ (UFPR) Com base nas propriedades periódicas, discuta,justificando, a veracidade ou falsidade das seguintes afir-mativas.a) Os elementos dos grupos 1 e 2, quando se associam

com elementos dos grupos 16 e 17, tendem a formarcompostos iônicos.

b) Dentro de um mesmo período, a energia de ionizaçãotende a diminuir da esquerda para a direita da tabelaperiódica.

(Q) (F. M. Catanduva-SP) O subnível mais energético de umelemento metálico A tem configuração eletrônica 4s2 e ode outro não metálico B, 3ps A fórmula esperada para ocomposto formado pela união de A com B é:a) BJAb) B2Ac) AsB2d) A2Be) AB2

~ (U. F. Viçosa-MG) O ácido sulfúrico, composto químico defórmula molecular H

2S0

4, é o principal ácido derivado do

enxofre. Nessa molécula, o átomo de enxofre ocupa umaposição central entre os quatro átomos de oxigênio. As li-gações que se estabelecem entre os átomos de oxigênio eo átomo de enxofre são:

a) 2 ligações dativas e 2 ligações covalentes simples.b) 2 ligações covalentes simples e 2 ligações iônicas.c) 2 ligações cova lentes duplas e 2 ligações iônicas.d) 3 ligações cova lentes duplas e 1 ligação covalente

simples.Observação: Consultar a tabela periódica.

~ (UERJ)A tabela a seguir apresenta pares de elementos quí-micos e a classificação das suas ligações interatõmicas.Todos os elementos são representativos e não pertencem àfamília do carbono nem ao grupo dos halogênios.

Elementosquímicos

covalentelel1

I e 111

11e 111 iônico

Baseando-nos nas informações fornecidas, podemos clas-sificar o elemento químico de número 111 como:a) metal. c) gás nobre.b) ametal. d) semimetal.

~ (IME-R], adaptada) Apresente as fórmulas eletrônicas e es-truturais do trióxido de enxofre (503), do hidróxido de sódio(NaOH) e do perclorato de cálcio [Ca(Cl04)J,

Observe:

Número departículas Massa molar

18g/mol

Uma forma de se determinar a quantidade de maté- ~ria (n), em mols, de uma amostra qualquer de água, oude qualquer outra substância, é usar a seguinte relação:

massa da amostra (m) mn= ou n=-

massa molar (M) M

~~~ .••-,.., ~: ••/r ~~ • JJ: ~ ~ - -:;...:!. I .....,...,~·~.t~..•..~!!-.-'-~'.__ o --- ';.if-:; ..• - •.• "\, .,.... l'

: cArIl/IDADES -,- _ ;' " . -- - . ..• ~. - .,. -: - -

CD (FGV-SP)Na figu ra, é representado o espectro de massa dosisótopos naturais do elemento gálio.

68,9

70,9

67 68 69 70 71Massaatômica (u)

72 73

A abundância isotópica, em percentual inteiro, do isótopodo Ga-69 é:(Dado: massa atômica do elemento gálio = 69,7 u)a) 50% b) 55% c) 60% d) 65% e) 70%Pelosdados, podemos escrever:

MA = M("j_h'1 %x+MGa_ll %y", 100

69,7 = 68,9· x1~:0.9· y => 6.970 = 68,9 x + 70,9 . y (equação 1)

Como: x + y = 100%,substituindo na equação 1: x = 100 - Y6.970 = 68.9 (100 - y) + 70,9' y => y = 40%% Ga-71 = 40%e Ga-69 = 60%

Alternativa c

o (UFAL) Quando bebemos 250 g de água (aproximadamente250 ml), admitindo ser desprezível a presença de impure-zas, podemos considerar correto dizer que estamos inge-rindo aproximadamente:(Dados: constante de Avogadro = 6,0 . 1023 mo!": massasatômicas (em u) = H = 1; 0=:16)a) 2,0' 1024 átomos de oxigênio.b) 4,0' 1024 átomos de hidrogênio.c) 2,0' 1023 moléculas de água.d) 25 mal de átomos.e) 42 moi de átomos.1 mal H,O => 18 g, 6· 10" moléculas de HP, 12· 1023 átomos de H, 6 10"átomos de O e 3 mal de átomosAssim, 250 g de água contêm, aproximadamente, 8 10" moléculas de HP,1,7 '10" átomos de H, 8· 10" átomos de O e 42 moi de átomos.Alternativa e

o (UFTM-MG) Após O acidente nuclear ocorrido em março de2011 em Fukushima, no Japão, houve contaminação domeio ambiente por iodo-131. Para acelerar a eliminaçãodesse isótopo radioativo eventualmente ingerido, pode-se

administrartabletes que contêm 85 mg de iodato de potás-sio (KI03). O iodo estável contido nesses tabletes competecom o iodo-131 incorporado, acelerando sua eliminaçãometabólica. O valor que mais se aproxima da massa de iodoque um adulto ingere, ao tomar 2 tabletes que contenham85 mg de iodato de potássio cada um, é igual a:(Dado: massas atômicas: K =: 39; I =: 127; 0=:16)a) 50 mg d) 150 mgb) 85 mg e) 170 mgc) 100 mgA massado KIO, é:K = 39· 1 = 39I = 127· 1 = 1270=16'3=48Total = 214 uComo 2 tabletes têm 170 mg:

214 u de KIO, --- 127 u de I170mgdeKIO, --- xx = 100,88 mgAlternativa c

+ENEMG (C7/H24) Frequentadores de academia costumam consumir

o suplemento Whey Protein, nome comercial dado para aproteína derivada do soro do leite: O rótulo desse produtotraz as segu intes informações:

Informação nutricionalPorção de 30 9 (3 colheres de sopa)

Valor energético 111 kcal ~.Carboidratos 1,4 9

Açúcares (Iactose) 1,4 9

Proteínas 26 9

Cálcio 133 mg

Sódio 58mg

Comparando-se os níveis de cálcio e de sõdio em uma por-ção de 3 colheres de sopa temos que:(Dados: MA (u): CA =: 40; Na =: 23)a) a quantidade em moi é a mesma.b) a quantidade em moi de íons cácilo é o dobro.c) a massa de íons sódio é a metade,d) a quantidade de íons sódio é maior.e) a quantidade de íons cálcio é maior.Ca" = 133 mg = 3,325 10' moi = 2' 10" íonsNa = 58 mg = 2,52' 10 'moi = 1,5' 10" íonsAlternativa e

~ o (C5/H18) Leia o texto a seguir:

Atualmente existe uma epidemia mundial de deficiênciade vitamina D (calciferol- Cz8H4P,fórmula estrutural reper-sentada a seguir). Pesquisadores no mundo todo estudam osbenefícios de vitamina para a saúde. Pesquisas brasileirasmostram que mesmo em países tropicais, como o Brasil, ahipovitaminose D é prevalente.

Fonte: http://veja.abril.com.br(acesso em 18 novo2013)

OH

t ElffRCiC'OS COMPLEMENTARES

~ (F. M. Jundiaí-SP) ° magnésio é composto por três isótoposnaturais cujos valores aproximados de suas massas molarese as respectivas abundâncias isotópicas sâo indicados natabela.

,

Abundância (%)I

24Mg 24 x

25Mg 25 10

26Mg 26 y --° valor de x na tabela pode ser corretamente substituí-do por:(Dado: massa atômica do elemento químico Mg = 24,3 u)a) 80 b) 70 c) 65 d) 45 e) 25

(Q) (U. F.Pelotas-RS) As massas atômicas são essenciais para oscálculos da química. Se uma nova escala de massas atômi-cas médias fosse definida, baseada na suposição da massade um átomo de carbono-12 (C12) ser exatamente 1 u, qualseria a massa atômica média do neônio?(Dado: massa atômica média do neônio na escala atual = I= 20,18 u) I-a) 12 ub) 20,18uc) 20,18' 12 u

d) ~u20,18

e) 20,18 u12

~ (UFMS) Sabendo-se que o número de Avogadro é igual a6,02' 1023e dadas as massas atômicas dos elementos quí-micos em g/mol: C =12; ° = 16; H = 1; N = 14; assinalea(s) proposição(ões) correta(s).

Considerando que um adulto saudável precisa consumir,em média, 5 microgramas por dia de vitamina D e garantiruma exposição à luz solar de 20 minutos por dia, sem o usode protetor solar, qual a quantidade em moi que deve seringerida, em uma semana, de vitamina D?(Dados: MA (u): C = 12; H = 1; 0=16)a) 8,8' 10-8 moi de vitamina D, que possui três ligações

duplas conjugadas.b) 8,8 '10-8 moi de vitamina D, que possui a função fenol.c) 6,6 ·10-8 moi devitamina D que possui grupo funcional

hidroxila.d) 6,6 ·10-8 moi devitamina D,que possui ciclos aromáticos.e) 1,1 '10-8 moi de vitamina O, que possui cinco radicais

metil.5 microgramas = 5 - 10-< g = 35 - 10.6 g por semana = 8,8 . 10-8 moi(35 . 10-<>g / 396/mol)Função álcool, grupo funcional hidroxila, 3 ciclos, 3 ligações duplas alter-nadas, 5 radicais rnetil.Alternativa a

)(01) A cafeína é um alcaloide estimulante do sistema ner-

voso central, encontrado nos grãos de café, nas folhasde certos tipos de chá e em refrigerantes à base decola. Sabendo-se que 60 mL de café de coador pos-suem em 44,4 mg de cafeína, cuja fórmula molecularé CaH,oN402'a quantidade de mais de moléculas decafeína presentes em uma xícara de 100 mL de cafécomum será de 3,8' 10-4 moI.

(02) A creatina, de fórmula molecular C.H9N302' é umasubstância comumente ingerida pelos frequentado-res de academias de musculação, pois é derivada deum aminoácido presente nas células musculares eserve para repor energia quando há fadiga muscular.Em 1 kg de creatina, haverá aproximadamente 7,63 moie 4,59' 1024moléculas.

(04) Considerando-se que a dose diária recomendada devitamina C (C6HaOJ é de aproximadamente 70 mg,quando uma pessoa ingere essa massa de vitamina C,significa que o número de átomos de carbono ingeridosfoi de, aproxi madamente, 2,39 . 1023 átomos de carbono.

(08) Feromônios são hormônios sexuais secreta dospelas fêmeas de muitos insetos. Normalmente,a quantidade secreta da é de aproximadamente1 . 10-12g. ° número de moléculas existentes nessamassa de ferormônio de fórmula molecular C,9H380éde cerca de 4,3 . 10's

(16) Num dado maço de cigarros, consta a informação deque o produto contém milhares de substâncias tóxi-cas, entre elas a nicotina (ClOH14N),com 0,65 mg dessasubstância por unidade. Sabe-se que a dependência docigarro se deve à presença da nicotina, e o teor dessasubstância refere-se à fumaça gerada pela queimade um cigarro. A quantidade em moi de moléculas denicotina presentes na fumaça de um cigarro dessemaço é de cerca de 4· 10-6 moI.

Dê a soma dos números dos itens corretos.