7 Torneio Virtual de Qumica

2015

1 fase

LEIA ATENTAMENTE AS INSTRUES ABAIXO!

01) Esta prova contm 14 (catorze) questes.

02) Cada questo contm 04 (quatro) assertivas, s quais se deve atribuir V, para as que

se julgarem verdadeiras, ou F, para as consideradas falsas.

03) A equipe deve escolher 08 (oito) questes para responder. Recomenda-se

fortemente a pesquisa e a consulta a materiais bibliogrficos na resoluo desta prova.

04) O envio das respostas das assertivas das questes escolhidas pela equipe se dar

com o preenchimento de uma ficha de inscrio, disponvel na pgina oficial do TVQ

(www.torneiovirtualdequimica.com.br), na seo correspondente prova de 1 fase da edio

2015, quando tambm sero solicitados alguns dados dos alunos do grupo.

05) O grupo receber, via e-mail (tvq@torneiovirtualdequimica.com.br), uma

mensagem confirmando o envio desta ficha em at 03 (trs) dias aps a submisso da mesma.

06) A primeira fase ter durao de 18 (dezoito) dias, iniciando-se no domingo, dia 11

(onze) de outubro de 2015, e se encerrando na quarta-feira, dia 28 (vinte e oito) de outubro de

2015. O resultado ser divulgado no sbado seguinte, dia 31 (trinta e um) de outubro de 2015, e

a 2 fase do torneio ter incio no domingo, dia 01 (primeiro) de novembro de 2015.

Apoio

1

O Mundo segundo os Detectores

Problema 01. A grande maioria das propriedades da natureza, em especial em escala

microscpica, no podem ser percebidas diretamente pelo olho humano. Para o estudo de tais

fenmenos, pode ser interessante fazer uso das tcnicas espectroscpicas, as quais se baseiam

nos diferentes tipos de interao entre a radiao eletromagntica e a matria. So exemplos as

transies entre os diversos nveis de energia moleculares (eletrnicos, vibracionais ou

rotacionais), como nas espectroscopias de absoro no ultravioleta e no visvel, no

infravermelho e Raman; e o desdobramento dos nveis de energia associados aos diferentes

estados de spin nuclear, no degenerados sob a aplicao de um campo magntico externo e

caractersticos da interao do ncleo com o ambiente qumico no qual est envolto, como feito

na ressonncia magntica nuclear (RMN). H ainda tcnicas que promovem a caracterizao de

uma molcula a partir de sua fragmentao em espcies carregadas e a manipulao de campos

eltricos e magnticos, como a espectrometria de massas.

Muitas vezes o uso de apenas uma tcnica no suficiente para uma atribuio

estrutural inequvoca. Entretanto, a partir de informaes oriundas de um conjunto delas

possvel caracterizar um composto de forma segura, o que possibilita estudar profundamente um

sem-nmero de amostras mesmo que distantes de ns, como um planeta ou toda uma galxia.

Cada uma destas tcnicas de anlise

instrumental possui suas prprias

caractersticas e est associada ao uso de

radiao de determinada regio do espectro

eletromagntico; isto indica os tipos de

experimentos que podem ser realizados a fim

de se inferir diferentes informaes sobre o

sistema, bem como o tipo de instrumentao

que dever ser aplicada na construo do

respectivo equipamento como a escolha do

detector a ser utilizado, de acordo com o

fenmeno e o composto a serem estudados.

Sobre as diversas tcnicas espectroscpicas, julgue:

a) Em molculas como a quinina, na qual as transies eletrnicas possuem sempre uma

energia bem definida, observam-se estreitas bandas de absoro eletrnica.

b) Em anlises no estado gasoso, o aumento da temperatura alarga as bandas de

absoro e de emisso de uma amostra.

c) A partir da massa monoisotpica exata de um composto, possvel determinar sua

frmula molecular de forma inequvoca.

d) A anlise do espectro de absoro eletrnica de uma molcula orgnica nos permite

prever se o composto apresenta ligaes insaturadas conjugadas, mas no o seu grau de

substituio.

2

Uma Questo de Harmonia

Problema 02. Um dos modelos matemticos mais simples para a descrio dos nveis

vibracionais de uma molcula diatmica o do oscilador harmnico. Este modelo deriva da

suposio que a energia potencial (p) do sistema pode ser aproximada por

p = 1

2 kr2,

resultado da presena de uma fora elstica restauradora, de intensidade proporcional ao

deslocamento (r - reqm) ocorrido com a vibrao da molcula. Como em um sistema massa-mola

clssico, k a constante de fora da ligao qumica entre os tomos (anloga constante de

vibrao da mola), r o comprimento de ligao da molcula e r0 a distncia de equilbrio

entre as massas. Apesar de aparentemente simples, tal modelo apresenta grande capacidade

preditiva para o comportamento de sistemas mais simples em espectroscopia vibracional.

A figura mostra um diagrama de configurao genrico para uma molcula diatmica,

sendo que v = 1, 2, 3 corresponde a cada um dos diferentes nveis energticos vibracionais. A

parbola que compreende estes nveis representa graficamente a variao da energia destes com

o comprimento de ligao, como idealmente prevista pelo modelo apresentado.

a) O modelo prev corretamente as energias dos nveis vibracionais de uma molcula

para comprimentos de ligao r r0.

b) Em estados vibracionais excitados, a distribuio mais provvel de distncias

internucleares pode ocorrer fora do valor reqm.

c) Na seguinte srie de molculas diatmicas homonucleares do segundo perodo N2,

O2, F2 temos, nesta ordem, um decrscimo no valor da distncia intermolecular de equilbrio,

em virtude do aumento das massas dos tomos presentes.

d) O nvel vibracional v = 0 no est associado ao mnimo do poo de energia potencial,

uma vez que a energia trmica do sistema no nula.

3

O Efeito Raman

Problema 03. Em 1930, o indiano C. V. Raman (foto) foi

laureado com o Prmio Nobel em Fsica em reconhecimento aos seus

trabalhos acerca do espalhamento da radiao eletromagntica. Raman

observou que, quando a luz monocromtica atravessa um material

transparente, parte da radiao no apresenta exatamente o mesmo

comprimento de onda da radiao incidente. Isto ocorre em virtude da

interao entre o campo eletromagntico da fonte de luz e determinados

modos vibracionais e rotacionais das molculas que compem o

material.

Apesar de ter sido previsto teoricamente alguns anos antes do relato de sua observao

prtica, este fenmeno conhecido como Efeito Raman, em homenagem ao cientista ao qual se

atribuiu tal verificao experimental e correta interpretao. O estudo das tcnicas que

envolvem o espalhamento de radiao promoveu novos horizontes espectroscopia vibracional,

apresentando hoje sofisticada instrumentao e vasta aplicao na compreenso da estrutura e

na identificao de molculas e materiais.

Em relao ao efeito Raman e suas aplicaes, julgue:

a) O fenmeno de espalhamento associado ao efeito Raman possui a mesma natureza

fsica que o efeito responsvel por dar colorao azul aos cus e tons vermelhos ao pr do Sol.

b) Em virtude da baixa intensidade inerente aos processos de espalhamento inelstico de

luz, o espectro Raman de uma molcula pode ser obtido apenas utilizando lasers como fontes de

radiao.

c) A atividade do efeito Raman est ligada variao do momento de dipolo induzido

(ou polarizabilidade) de uma molcula. Por outro lado, atividade no infravermelho relaciona-se

variao do momento de dipolo intrnseco do composto em funo do movimento vibracional.

d) As setas vermelha, verde e roxa da imagem abaixo representam, respectivamente, os

mecanismos de espalhamento Rayleigh (elstico), Stokes (no qual o comprimento de onda da

radiao espalhada menor que o da radiao incidente) e Anti-Stokes (no qual o nmero de

onda da radiao espalhada maior que o da radiao incidente).

4

Transferncias de Energia

Problema 04. Uma soluo de

CH2Cl2, contendo os compostos A e B

abaixo (R = CH3), apresenta um

comportamento peculiar de acordo com

as condies do meio. Inicialmente a

soluo irradiada por radiao

ultravioleta (292 nm) e pode ser

observada somente a correspondente

fluorescncia de A. Mantendo-se

constante a irradiao em 292 nm, titula-

se lentamente esta soluo com CF3SO3H,

observando-se a diminuio gradual da

intensidade de emisso anteriormente

verificada. Por outro lado, fluorescncia

em um novo comprimento de onda,

correspondente ao composto B, comea a

ser percebida a partir da. A figura ao lado

mostra os espectros de excitao e de

emisso que originaram tais observaes.

O estudo do fenmeno indica uma transferncia de energia do tipo Frster. Nesse

mecanismo, tambm conhecido como transferncia de energia dipolo-dipolo, ocorre a interao

de forma no-radiativa entre um grupo eletronicamente excitado (Doador) e um grupo em seu

estado eletrnico fundamental (Receptor). A aproximao dos dois grupos em soluo

permite o acoplamento entre os momentos de dipolo do grupo doador e do grupo receptor,

resultando na transferncia de energia entre eles. Consequentemente, o grupo receptor torna-se

eletronicamente excitado, enquanto o grupo doador retorna ao seu estado fundamental. Note que

este tipo de transferncia de energia extremamente dependente da proximidade entre os grupos

doadores e receptores. Julgue as assertivas abaixo.

a) Tanto o Cs+ quanto o H

+ so cidos de Lewis; logo possvel realizar a

substituio do CF3SO3H utilizado no experimento por CsCl, sem que sejam

observadas mudanas no comportamento descrito.

b) O aumento do comprimento da cadeia do composto B (n = 1, 2, 3, 4,

5) no interfere no mecanismo de transferncia de energia. Portanto, a

fluorescncia atribuda ao composto B, aps a adio de CF3SO3H, no tem sua

intensidade modificada.

c) Por outro lado, o aumento da temperatura da soluo resulta em um

aumento da intensidade da fluorescncia do composto B.

d) Utilizando diferentes substituintes R, como os representados na imagem

ao lado, as propriedades de emisso de B (R = CH3) tambm no se alterariam.

Espectro de excitao (linha contnua) e de emisso (linha pontilhadas)

para o composto A (a) e para o composto B em sua forma protonada (b).

5

Cintica e Mecanismos: Muito Alm da Ordem de Reao

Problema 05. A cintica de reaes uma ferramenta muito poderosa para a

compreenso de como ocorre um processo qumico como um todo. Sua aplicao mais

conhecida, em qumica orgnica e em qumica inorgnica, a elucidao de mecanismos de

reao, fornecendo informaes sobre as espcies ativas e a etapa lenta do processo.

Um exemplo recente dos estudos em fsico-qumica orgnica foi publicado por Moss e

colaboradores (J. Org. Chem. 80 (15) (2015), 75907593), que trata da adio de carbenos a um

alceno. O carbeno foi gerado in situ pela fotlise da diazirina correspondente, seguindo-se a

adio dupla ligao da olefina.

Na tabela a seguir, so mostrados os valores obtidos para as entalpias de ativao (H)

para as diferentes combinaes de carbenos e alcenos utilizados.

Carbeno Alceno H / cal mol-1

Ph- 1 - 2,35

Ph- 2 0,22

Ph- 3 0,68

3,5-DNPh- 1 - 5,28

3,5-DNPh- 2 - 2,81

3,5-DNPh- 3 - 1,26

F5Ph- 1 - 2,36

F5Ph- 2 1,39

F5Ph- 3 2,09

Com as informaes fornecidas, julgue as assertivas abaixo.

a) A fora motriz da reao de formao do carbeno o aumento de entropia causado

pela liberao de gs no processo.

b) O espectro de ressonncia magntica nuclear de 13

C (desacoplado de prton) no

apresentar acoplamentos para o aduto de adio onde R = F5-Ph.

c) O mecanismo se trata de uma adio nucleoflica ligao C=C, dada a presena de

um par de eltrons livre no carbeno.

d) Com os experimentos realizados, podemos notar que o flor um substituinte que

doa densidade eletrnica ao anel aromtico.

6

A Equao de van der Waals

Problema 06. Os trabalhos de Boyle, Charles e Gay-Lussac permitiram a formulao da

Lei dos Gases Ideais,

=

de grande importncia no estudo de substncias em estado gasoso. Entretanto, ela pode ser

aplicada apenas sob certas condies, em especial quando a interao entre as partculas

mnima neste tipo sistema.

A formulao de um modelo para gases reais exige elaborao

muito maior, j tendo sido propostos diversos modelos para estudar os

discrepantes comportamentos em relao condio de gs ideal. Os

principais fatores a levados em conta em tais modelos so justamente as

diferentes interaes entre as molculas do gs e as intensidades destas.

O cientista holands Johannes Diderik van der Waals (foto) foi o

responsvel por uma das equaes mais utilizadas no estudo de gases

reais, trabalho que lhe rendeu o Prmio Nobel em Fsica no ano de 1910:

=

2

onde

=

A equao de van der Waals apresenta uma melhoria sensvel equao de estado dos

gases ideais, uma vez que fornece uma justificativa qualitativa para alguns desvios do

comportamento ideal. Em relao a ela, julgue:

a) a e b so parmetros ajustveis para cada substncia e dependentes da temperatura.

b) p e T so grandezas intensivas da equao de estado, enquanto uma grandeza

extensiva.

c) O efeito das foras atrativas entre as molculas do gs reduza presso abaixo do valor

ideal, o que considerado pela subtrao do termo

2 da presso.

d) Quando o volume V do sistema muito grande, essa equao se aproxima da Lei dos

Gases Ideais, uma vez que tambm ser muito grande quando comparado com b e

2 muito

pequeno quando comparado com o primeiro termo.

7

Um Estudo Espontneo

Problema 07. Entropia (do grego ) uma grandeza termodinmica associada

aos graus de liberdade da matria e da energia em determinado sistema. Tal conceito central

na 2 Lei da Termodinmica, a qual postula, simplificadamente, que:

A entropia de um sistema isolado tende a aumentar.

Um sistema que pode ser considerado uma boa aproximao para um sistema isolado e

que til no estudo de variaes entrpicas em fenmenos gasosos que aquele que envolve

arranjos de bales indeformveis e

adiabticos conectados. Considere o

sistema ao lado, no qual os bales

isovolumtricos A e B esto conectados por

um tubo de volume desprezvel munido de

uma vlvula 1. O balo B faz contato com a

atmosfera por meio da vlvula 2.

a) Suponha que ambas as vlvulas estejam inicialmente fechadas e que os bales

estejam preenchidos com quantidades equimolares e a mesma temperatura de He(g). Caso a

vlvula 1 seja aberta, enquanto a vlvula 2 mantida fechada, Sprocesso = 0, pois no h troca de

energia entre os gases (uma vez que esto a temperaturas iguais).

b) Supondo que ambas as vlvulas estejam inicialmente fechadas e que, de incio, o

balo A contenha 4,00 g de He(g), caso a vlvula 1 seja aberta, enquanto a vlvula 2 mantida

fechada, a probabilidade de que todos os tomos de hlio permaneam no balo A de (0,5)Na

,

onde Na o Nmero de Avogadro.

c) Supondo que ambas as vlvulas estejam inicialmente fechadas e que, inicialmente, o

balo A contenha 4,00 g de He(g), caso as vlvulas 1 e 2 sejam abertas concomitantemente,

Wexpanso 0 e Sexpanso 0, o que vivel pela 2 Lei da Termodinmica.

d) Supondo que ambas as vlvulas estejam inicialmente fechadas e que, inicialmente, o

balo A contenha 4,00 g de He(g), caso a vlvula 1 seja aberta, enquanto a vlvula 2 mantida

fechada, Wexpanso = 0 e Sexpanso = 0, o que tambm vivel pela 2 Lei da Termodinmica.

8

Cores e Equilbrio Qumico

Problema 08. As substncias orgnicas capazes de atuar como indicadores cido-base

caracterizam-se por serem cidos ou bases fracos, com o diferencial de que suas formas

protonada e desprotonada apresentam cores distintas em soluo, de acordo com o pH do meio.

Tomemos como exemplo o verde de bromocresol, um cido fraco que em gua apresenta o

seguinte equilbrio, escrito de forma simplificada:

HIn(aq) + H2O(l) In-(aq) + H3O

+(aq)

O espectro eletrnico de absoro ao lado foi

obtido para uma soluo aquosa de verde de

bromocresol, sendo que cada uma das bandas

observadas corresponde a uma das formas do indicador.

Com essas informaes, um engenhoso qumico decidiu

utilizar-se da Lei de Lambert-Beer para calcular o pKa

deste indicador.

Para tanto, ele preparou solues com diferentes

concentraes do indicador em HCl 0,10 mol L-1

e mediu a absorbncia de cada uma delas,

sempre monitorando o comprimento de onda de 440 nm (A440) e usando cubetas de caminho

ptico b = 1 cm. Com tais dados, ele construiu uma curva de calibrao de absorbncia versus

concentrao de indicador na soluo, obtendo uma reta de inclinao 1,76 104.

Por fim, ele preparou duas solues do indicador em gua e mediu suas absorbncias

(tambm a 440 nm) e o pH de ambas, obtendo os dados apresentados abaixo.

Cindicador / mol L-1

pH A440

1,37 10-4 3,87 2,1887

8,28 10-5 4,08 1,2573

Utilizando as informaes fornecidas, julgue as seguintes afirmaes:

a) A banda de absoro centrada em 440 nm, observada no espectro eletrnico da

soluo, corresponde forma desprotonada do indicador.

b) Da curva de calibrao e da Lei de Lambert-Beer temos que o coeficiente de

absortividade molar do verde de bromocresol a 440 nm 440 = 1,76 104 L mol

-1 m

-1.

c) Da equao de Henderson-Hasselbach, um grfico de pH versus log([In-]/[HIn])

uma reta cujo coeficiente angular o pKa.

d) Os resultados obtidos no experimento indicam que o verde de bromocresol possui

pKa = 4,9.

9

Criando uma Referncia Eletroqumica

Problema 09. Em eletroqumica, muitas vezes estamos interessados em medir o

potencial eltrico de uma soluo, ou ento aplicamos certo potencial para promover a

ocorrncia de reaes de xido-reduo nos eletrodos. No entanto, o potencial eltrico no

uma grandeza absoluta; logo, apenas conseguimos medi-lo de forma relativa, como uma

diferena de potencial em relao a uma referncia pr-estabelecida.

Assim, faz-se necessrio a escolha e o uso de um eletrodo de referncia, cujo potencial

mantenha-se constante ao longo de toda a medida potenciomtrica. O mais conhecido dos

eletrodos de referncia o eletrodo padro de hidrognio (EPH), em relao ao qual so

medidos todos os potenciais padro encontrados em tabelas na literatura. Eletrodos de

calomelano e de prata/cloreto de prata tambm so muito empregados para esta tarefa, pois so

mais fceis de se construir e utilizar para fins prticos no dia-a-dia de um laboratrio. Nas

figuras abaixo, so representados respectiva e esquematicamente os trs eletrodos mencionados

(Skoog, D.A et al. Fundamentos de Qumica Analtica, 8 ed. Thomson Learning, 2007.)

Sobre eletrodos de referncia, julgue as seguintes afirmaes.

a) sempre necessrio conhecer o valor exato de potencial do eletrodo de referncia

para que seja feita uma medida de diferena de potencial.

b) A 25 C, um eletrodo de Ag/AgCl preparado com uma soluo de KCl 0,1 mol L-1

tem potencial de + 0,28 V com relao ao EPH.

c) A diferena de potencial que deve ser aplicada na eletrlise aquosa de NaCl depende

de qual eletrodo de referncia foi usado para medir o potencial de reduo das espcies

presentes no meio.

d) Em uma medida de potencial interessante que a corrente eltrica passe pelo

eletrodo de referncia, pois assim o circuito fechado e a medida pode ento ser realizada.

10

Uma Questo Mais Slida

Problema 10. Na gravimetria por precipitao, um analito seletivamente separado da

amostra como um precipitado, podendo ser convertido em uma espcie qumica de composio

conhecida. Esta pode, ento, ser pesada e quantificada, revelando a frao relativa do analito no

meio.

As operaes envolvidas nesse processo tipicamente envolvem a adio de um agente

precipitante amostra, momento em que o slido contendo a espcie em anlise se forma no

seio da soluo. Em seguida, so feitos o seu envelhecimento (ou digesto), filtrao, secagem

(ou calcinao) e, por fim, pesa-se o material.

Sobre a teoria envolvida na gravimetria por precipitao, julgue os seguintes itens:

a) Um agente precipitante que no seja especfico para o analito desejado no pode ser

usado na gravimetria por precipitao. Em especial, a formao de solues slidas, a

complexao de um on metlico com outras espcies presentes no meio e a adsoro na

superfcie do precipitado so importantes fontes de contaminao que devem ser consideradas

neste mtodo analtico.

b) Uma soluo que, no momento anterior precipitao, possua alto grau de

supersaturao relativa tem favorecida a formao de partculas maiores no slido, facilitando

a etapa de filtrao.

c) Sais que possuem baixos valores de KPS tendem a formar precipitados do tipo

cristalinos.

d) A etapa de digesto ou envelhecimento permite o andamento de uma srie de

transformaes irreversveis que contribuem para o melhora da pureza do produto. De fato,

quanto maior o tempo de amadurecimento, melhor a qualidade do slido formado e maior o

tamanho das partculas presentes.

11

Towards Systems Materials Engineering

Yang, P.; Tarasgon, J.-M. Nature Materials 11 (2012), 560-563.

Problema 11. A Engenharia de Materiais, mesmo se considerados seus pilares

tradicionais (apresentados no tetraedro esquerda), sempre pde ser vista como talvez o ramo

da engenharia mais interligado Qumica, em especial no que concerne ao carter

experimentalista de suas ocupaes. Recentemente, tal lado tem sido continuamente mais

evidenciado e reforado, dando lugar a uma busca pela otimizao das propriedades e do design

dos materiais modernos com base cientfica cada vez melhor desenvolvida e sofisticada entre os

profissionais formados e os sistemas de produo empregados.

Julgue os itens a seguir, a respeito de algumas propriedades a serem consideradas no

estudo de materiais cermicos e polimricos, em especial.

a) A energia de Gibbs superficial mais elevada de uma nanopartculas de cermica em

relao a uma cermica tradicional faz com que a necessidade energtica para tratamentos

trmicos seja menor no material nanomtrico.

b) O tratamento trmico pode provocar tenses que originam pequenos poros e fraturas

na estrutura cermica. Uma solicitao mecnica posterior poder levar propagao da falha,

levando ao comprometimento do material.

c) O tratamento trmico pode tambm ser utilizado para provocar a coalescncia das

partculas de cermica, aumentando sua densidade e resistncia mecnica, ao mesmo tempo em

que reduz o dimetro e a quantidade dos poros na sua estrutura.

d) Na seleo de um material para certa finalidade, diversos fatores devem ser levados

em conta, em especial suas resistncias mecnica e trmica, a tenacidade e a resistncia aos

agentes qumicos aos quais o material ser exposto. Apesar de possurem muito maior

resistncia qumica e trmica que os materiais polimricos, as cermicas so inferiores a eles no

quesito tenacidade, j que so, em geral, incapazes de sofrer deformaes plsticas. Alm disso,

os polmeros, devido ao seu peso relativo mais baixo, sempre superam as cermicas na relao

entre a rigidez fornecida e o peso do material.

12

Segurana em Primeiro Lugar!

Problema 12. Os qumicos e os estudantes de qumica,

diga-se de passagem so ou sero profissionais que sempre

vivem cara a cara com o perigo. Dentre os casos mais notveis de

compostos nocivos, temos compostos extremamente txicos,

agentes oxidantes poderosos e higroscpicos, agentes redutores

explosivos, reagentes pirofricos e sensveis ao choque mecnico,

alm de experimentalistas descuidados.

Por motivos como este, essencial que profissionais, estudantes e demais pessoas que

convivam no ambiente de um laboratrio tenham conhecimento das principais normas de

segurana e primeiros socorros, de modo a evitar acidentes, saber o que fazer (e o que no fazer)

em situaes de risco e eventualmente amparar um companheiro, se necessrio.

Sobre segurana na rea de qumica, julgue os itens abaixo:

a) Caso um material eltrico energizado estiver em chamas, deve-se utilizar um extintor

tipo C.

b) Ao ver algum tomando um choque eltrico, deve-se imediatamente ajudar a pessoa

a se soltar da fonte.

c) Exemplos de reagentes com os riscos apresentados no enunciado, so

respectivamente: Hg(CH3)2, CrO3, LiAlH4, tBuLi e NaN3.

d) Um sistema de exausto deve ser utilizado para realizar reaes qumicas onde ao

menos um dos reagentes voltil.

13

Fluere

Problema 13. O flor sempre

reconhecido como o elemento mais

eletronegativo da tabela peridica. Tal

propriedade fornece propriedades nicas para

seus compostos. Desde a violenta reatividade da

molcula diatmica a polmeros anti-aderentes

como o Teflon. Nos ltimos anos tem-se

observado grandes avanos na qumica de

compostos fluorados, levando a aplicaes

mdicas como o radiofrmaco fluordeoxiglicose.

Sobre os compostos BF3, SF6, XeF6 e UF6, julgue os itens a seguir.

a) Os gases nobres apresentam, de modo geral, altas energias de ionizao e afinidades

eletrnicas negativas, propriedades que os tornam quimicamente inertes em relao maioria

dos elementos conhecidos. Apesar disso, quando na presena de elementos muito

eletronegativas como flor e oxignio, em condies adequadas eles podem inclusive formar

compostos binrios estveis, como o XeF6 e o XeO3. Apesar disso, o xennio o nico gs

nobre suficientemente polarizvel de modo a formar compostos satisfatoriamente estveis a

temperatura e presso ambientes.

b) Pela Teoria de Repulso dos Pares de Eltrons da Camada de Valncia (VSEPR),

todos os compostos acima possuem geometria octadrica no que diz respeito ao grupo de

ligantes presentes ao redor do tomo central.

c) O composto UCl6 possui maior ponto de ebulio do que o UF6 dada sua maior

polarizabilidade.

d) O SF6 apresenta maior acidez de Lewis do que o BF3 devido ao maior nmero de

tomos de flor polarizando o tomo central, que tornam o enxofre um centro mais deficiente

em eltrons que o boro.

14

Assimetrias e Conformaes

Problema 14. O estudo das ligaes qumicas em sistemas moleculares nos ajuda a

compreender desde as reatividades diferentes apresentadas por compostos relativamente

similares e mecanismos de induo quiral at as mais complexas reaes enantiosseletivas.

Essas observaes podem ser racionalizadas estudando-se os estados de transio envolvidos

nas transformaes, aplicando os mesmos princpios observados em sistemas clssicos simples.

Sobre estruturas moleculares, julgue as assertivas abaixo.

a) A molcula do cis-1-terc-butil-4-metilcicloexano pode assumir duas conformaes

cadeira a temperatura ambiente, estando o equilbrio entre elas deslocado como a seguir. Isto

ocorre porque o grupo terc-butil, por ser mais volumoso, prefere ocupar a posio equatorial no

ciclo.

b) O composto apresentado abaixo pode ser isomerizado ao seu diastereoismero ao ser

submetido a aquecimento em um solvente com alta constante dieltrica.

c) Etano, buta-1,3-dieno e cido maleico so trs exemplos de molculas que se

encontram em equilbrio com seus ismeros conformacionais a temperatura ambiente.

d) Todas as molculas a seguir desviam a radiao eletromagntica polarizada.

15

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- Fim da prova de 1 Fase do Torneio Virtual de Qumica 2015 -