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FÍSICA-QUÍMICA 10
LIGAÇÃO QUÍMICA . GEOMETRIA . ORGÂNICA . LIGAÇÕES INTERMOLECULARES - EXERCÍCIOS
Consulte a Tabela Periódica, tabelas de constantes e formulários sempre que necessário e salvo indicação em contrário.
1. Responde à seguinte questão.
Os átomos são constituídos por partículas com carga elétrica positiva e negativa.
Como protões e eletrões têm cargas opostas, haverá necessariamente forças eletrostáticas de atração e repulsão entre dois ou mais átomos que estabeleçam uma ligação entre si.
Com base no esquema apresentado, classifica cada uma das forças eletrostáticas, representadas a cores diferentes, que se estabelecem entre as partículas (protões e eletrões).
2. Na figura seguinte está representado o gráfico da variação da energia potencial elétrica de dois átomos de hidrogénio em função da distância internuclear.
Associa o número do item da coluna I à letra identificativa do elemento da coluna II.
Coluna I Coluna II
1 - Átomos atingem uma distância entre eles para a qual as forças elétricas se equilibram.
A - Posição 1 2 – A esta distância, as repulsões passam a ser dominantes. B - Posição 2 3 - Átomos muito afastados, não interagem entre si. C - Posição 3 4 - Átomos aproximam-se e as nuvens eletrónicas começam a
deformar-se; dominam as forças atrativas núcleo-eletrão.
D - Posição 4
3. Completa as frases com as opções corretas.
As ligações químicas são ___________ que mantêm unidos os ____________ que formam as substâncias.
As forças responsáveis pela estabilidade dos átomos nas moléculas são de origem ____________.
As interações protão-__________ e eletrão-_____________ são de natureza ____________, enquanto as interações protão-eletrão são de natureza ______________.
Opções: ligações; eletrão; forças; atrativa; neutrão; átomos; elétrica; protão; repulsiva
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EX 5
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4. Considera as substâncias e responde à seguinte questão.
Indica as letras que representam:
i. as substâncias formadas por ligações metálicas_______________;
ii. as substâncias formadas por ligações iónicas_______________;
iii. as substâncias formadas por ligações covalentes _______________;
iv. as substâncias constituídas por moléculas__________________;
v. as substâncias formadas por ligações covalentes simples ______________.
5. Seleciona a opção que completa corretamente a frase.
A ligação entre o magnésio, que tem 2 eletrões de valência, e o flúor, com 7 eletrões de valência é, … a) metálica.
b) covalente dupla.
c) iónica.
6. Classifica as seguintes afirmações em verdadeiras (V) ou falsas (F).
a) As ligações intermoleculares caracterizam-se por uma partilha significativa de eletrões.
b) A ligação metálica caracteriza-se pela partilha de eletrões de valência deslocalizados por todos os átomos.
c) As ligações covalentes, iónicas e metálicas são mais fracas do que as ligações intermoleculares.
d) As ligações covalentes caracterizam-se por uma transferência de eletrões entre átomos.
7. Responde à seguinte questão.
Sabendo que os números atómicos do hidrogénio, nitrogénio, oxigénio e flúor são, respetivamente, 1, 7, 8 e 9, indica que tipo de ligação covalente existente nas moléculas de H2, N2, O2 e F2.
8. Responde à seguinte questão.
Com base na regra do octeto, representa a fórmula de estrutura de Lewis da molécula de água, H2O, sabendo que 1H e 8O.
9. Considera as fórmulas químicas que representam seis substâncias moleculares diferentes e responde às seguintes questões.
N2 H2O NH3 H2 CH4 CO2
a) Escreve a fórmula de estrutura de todas as moléculas.
A – grafite B – magnésio C – dióxido de carbono D – hidróxido de potássio E – di-hidrogénio F – cloreto de zinco G – metano H – dinitrogénio
I - zinco
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b) Indica, justificando com base no modelo da repulsão dos pares de eletrões de valência, a geometria das moléculas de H2O, NH3, CH4 e CO2.
c) Seleciona a opção correta.
O conjunto possível para os valores dos ângulos de ligação nas moléculas de H2O, NH3, CH4 e CO2 é:
A – 90º; 120º; 109º; 104,5º.
B – 104,5º; 107,3º; 109,5º; 180º.
C – 120º; 107,3º; 180º; 90º.
D – 109,5º; 180º; 104,5º; 107,3º.
10. Considera a tabela e responde às seguintes questões.
a) Indica o tipo de ligação covalente estabelecida em cada uma das moléculas, de acordo com o número de eletrões partilhados.
b) Indica, justificando, qual a molécula mais estável e qual a molécula mais reativa.
11. Considera as moléculas de sulfureto de hidrogénio, H2S e da água, H2O, e responde à seguinte questão.
Com base nas posições relativas dos elementos oxigénio e enxofre na tabela periódica, indica, justificando, em qual das moléculas será maior o comprimento de ligação que o átomo central estabelece com o hidrogénio.
12. Estabelece a correspondência correta.
Associa o número do item da coluna I à letra identificativa do elemento da coluna II.
Coluna I Coluna II
1- CH4 A. Molécula com uma ligação covalente dupla apolar.
2- N2 B. Molécula diatómica polar.
3- O2 C. Molécula com uma ligação covalente dupla polar.
4- H2S D. Molécula apolar com ligações covalentes duplas polares.
5- CO2 E. Molécula polar com geometria angular.
6- HBr F. Molécula com ligação covalente simples apolar.
7- F2 G. Molécula apolar com geometria tetraédrica.
Molécula Energia de ligação / kJ mol-1 Comprimento de ligação/ pm
F2 158 142
O2 498 121
N2 944 110
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13. Responde à seguinte questão.
Justifica a afirmação: “A molécula de F2 apresenta uma ligação covalente simples apolar, enquanto a molécula de HF apresenta uma ligação covalente simples polar.”
14. Completa as frases com as opções corretas.
A molécula de __________ é ___________, sendo constituída por uma ligação covalente _________ entre dois átomos do mesmo elemento.
A molécula de ___________ é ___________, sendo constituída por três ligações covalentes ___________
entre átomos de dois elementos químicos diferentes.
Opções: simples; dupla; tripla; NH3; polar; apolar; N2
15. Responde às seguintes questões.
A figura seguinte representa a fórmula de estrutura de alguns hidrocarbonetos.
a) Indica a letra que corresponde a:
i. um hidrocarboneto saturado ____
ii. um hidrocarboneto insaturado ____
iii. um alcino _____
iv. um alceno______
v. um alcano ______
b) Indica o nome dos hidrocarbonetos representados.
c) Escreve a fórmula de estrutura e o nome de um alcano com mais um carbono do que o alcano representado na figura.
16. Observa os modelos de moléculas de hidrocarbonetos e responde às seguintes questões.
A B C
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a) Escreve as fórmulas moleculares de cada hidrocarboneto.
b) Coloca as três moléculas por ordem crescente de comprimento de ligação C-C. Justifica.
c) Indica, justificando, qual das moléculas apresenta uma ligação C-C com maior energia.
17. Responde às seguintes questões.
a) Considera as fórmulas moleculares de alguns alcanos e indica o seu nome.
A. C3H8
B. C6H14
C. C8H18
D. C6H12
b) Indica o nome dos seguintes compostos orgânicos.
A. CH3 - CH - CH2 - CH3 |
CH3
B. CH3 - CH - CH2 - CH - CH2 - CH3 | |
CH3 C2H5
C. CH3 - CH2 – CH2 - Br
Br |
D. CH3 - C - CH2 - CH3 |
CH2 - CH3
18. Estabelece a correspondência correta entre os compostos de carbono e as famílias.
Associa o número do item da coluna I à letra identificativa do elemento da coluna II.
Coluna I 1- Butanona 2- Propanal
3- Ácido propanóico 4- Pentanol
5- Dimetilamina 6-
Coluna II A. Álcoois B. Aminas
C. Ácidos Carboxílicos D. Cetonas
E. Aldeídos
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19. Considera as substâncias amoníaco, NH3, e cloreto de hidrogénio, HCl, e responde à seguinte questão.
Identifica o tipo de ligação intermolecular predominante em cada uma das substâncias.
20. Responde à seguinte questão.
Justifica a afirmação: “Enquanto o tetraclorometano (CCl4) é líquido à temperatura ambiente, o metano (CH4) é gasoso, à mesma temperatura.”
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RESPOSTAS
1. 1- repulsão entre protões; 2- repulsão entre eletrões; 3- atração entre protões e eletrões.
2. 1- C; 2- D; 3– A; 4- B
3. forças; átomos; elétrica; protão; eletrão; repulsiva; atrativa 4.
i. B; I ii. D;F iii. A;C;E;G;H iv. C;E;G;H v. E;G 5. c)
6. a) F; b) V; c) F; d) F
7. H2 – covalente simples; N2 – covalente tripla; O2 – covalente dupla; F2 – covalente simples
8.
9.
a)
b) CH4: não havendo pares não ligantes, os átomos desta molécula distribuem-se de forma a minimizar as repulsões entre os eletrões das ligações estabelecidas geometria tetraédrica.
NH3: os átomos desta molécula distribuem-se de forma a minimizar as repulsões entre o par de eletrões não-ligante e os pares de eletrões ligantes geometria piramidal trigonal.
H2O: os átomos desta molécula distribuem-se de forma a minimizar as repulsões entre os dois pares de eletrões não-ligante e os dois pares de eletrões ligantes geometria angular.
CO2: os átomos desta molécula distribuem-se de forma a minimizar as repulsões entre os quatro pares de eletrões ligantes, distribuídos pelas duas ligações. geometria linear.
c) B 10.
a) F2 – simples; O2 - dupla; N2 – tripla
b) Maior número de eletrões partilhados Maior ordem de ligação Maior energia de ligação Ligações mais fortes Menor comprimento de ligação Maior estabilidade da molécula Menor reatividade.
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Assim, a molécula mais estável é a de N2 e a molécula mais reativa é a de F2.
11. Oxigénio e enxofre pertencem ao mesmo grupo da tabela periódica raio atómico aumenta ao longo do grupo enxofre tem maior raio atómico que o oxigénio a ligação H-S na molécula H2S tem maior comprimento do que a ligação O-H na molécula de H2O.
12. A -7; B - 3; C - 1; D – 5; E - 4; F - 2; G – 6
13. Átomos do mesmo elemento ligados entre si eletrões responsáveis pela ligação são igualmente atraídos por estes átomos ligação covalente apolar.
Átomos de elementos diferentes ligados entre si eletrões responsáveis pela ligação ficam mais próximos dos átomos que os atraem com maior intensidade ligação covalente polar.
14. N2; apolar; tripla; NH3; polar; simples 15.
a) i. A ii. B ou C iii. B iv. C v. A
b) A – propano; B – propino; C – eteno
c) Por exemplo: butano
16.
a) A - C2 H6; B – C2H2; C – C2H4
b) Maior número de eletrões partilhados maior energia de ligação menor comprimento de ligação B ˂ C ˂ A.
c) Molécula B; tem maior número de eletrões partilhados, logo maior valor de energia de ligação.
17.
a) A.- propano; B.- hexano; C.- octano; D.- ciclohexano
b) A.- 2–metilbutano; B.- 4-etil-2-metilhexano; C.- 1-bromopropano;
D.- 3-bromo-3- metilpentano 18. 1 – D; 2 – E ; 3 – C; 4 – A; 5 - B
19. NH3 –ligações de hidrogénio; HCl – forças dipolo permanente-dipolo permanente
20. Ambas as moléculas são apolares e ligam-se através de forças de dispersão de London. Quanto maior é a molécula, mais polarizável é e mais fortes são as ligações intermoleculares. O tetraclorometano é líquido enquanto o metano é gasoso pois, sendo a molécula do primeiro maior, estabelece ligações intermoleculares mais fortes.
