Iniciante
Geometria Química / Polaridades (“Tá vendo aquela nuvem”)
Estudando eu tava quieto no meu canto
Aluno concentrado, sou um vestibulando
Eletronegatividade é a referência
Não é questão de bullying, respeito as diferenças
Com diferença um vetor vai e o outro vem,
mas se eles se anulam o que que tem?
Polaridade do composto não vai existir
Ou talvez você prefira geometria
Linear, trigonal plana ou tetraédrica
As outras duas só aparecem quando há repulsão
Tá vendo aquela nuvem no átomo central?
Eu chamo de angular ou então de piramidal
Elétron com elétron causando distorção
Momento dipolar resultante não é zero não
Que coisa louca! Eu já sabia!
Me lembro que na aula o Predis me dizia:
"Com ligantes iguais, sobrando é polar
e se não sobra é apolar que alegria".
A paródia acima, de Silvio Predis, trata de geometria molecular e sobre a polaridade de moléculas, propriedades importantes que definem (mesmo que indiretamente) muitas das características dos compostos, como seus pontos de fusão e ebulição, sua solubilidade em água ou outros solventes, entre outros. Sobre isso, pergunta-se:
a) Quimicamente, a afirmação “As outras duas só aparecem quando há repulsão” está correta? Explique.
b) Na música, são citadas cinco geometrias distintas. Forneça três compostos que exemplificam cada um, seguindo as restrições:
- Pelo menos um dos compostos deve ser oxigenado para cada trio;
- Pelo menos um dos trios deve conter apenas moléculas apolares;
- Pelo menos um dos trios deve conter apenas moléculas polares.
c) O vetor a que a música se refere é o chamado momento dipolar. Sobre esse vetor, julgue como verdadeiros ou falsos os itens:
– O vetor momento dipolar aponta do átomo menos eletronegativo para o mais eletronegativo;
– O vetor depende apenas da carga parcial entre os átomos, independendo de outras características da ligação;
– Uma molécula linear será sempre apolar, uma vez que os vetores apontam sempre em sentidos opostos;
– É impossível que uma molécula triatômica angular seja apolar.
Intermediário
Rap da Pilha
“Vem, vem, vem… na oxidação.
O anodo é negativo onde ocorre a corrosão.
Eletrodo corroído concentrando a solução.
Os elétrons vão partindo pro catodo boladão.
E o NOx vai subindo… um beijão no coração.”
A paródia acima, de Silvio Predis, trata do funcionamento de uma pilha, um dispositivo capaz de transformar energia química em elétrica essencial à vida como a conhecemos. Sobre isso, pergunta-se:
a) Considere os dois últimos versos da música. A afirmação de que “o NOx vai subindo” para a espécie contida no “catodo boladão” está correta quimicamente? Justifique.
b) A afirmação de que “o anodo é negativo” é sempre válida em Eletroquímica? Se sim, explique por quê. Se não, apresente uma situação que funcione como um contraexemplo, explicitando também em que situação é válida a afirmação do rap.
Em uma aula prática, foi pedido aos alunos que identificassem cinco diferentes metais (nomeados de A a E) segundo suas propriedades físico-químicas. As cinco possibilidades eram Pd, Pb, Zn, Mg e Ni.
Para tal, foram fornecidas soluções 1M dos nitratos de cada um dos metais, bem como barras metálicas (as quais são raspadas imediatamente antes de serem usadas, de modo que podem ser desconsideradas a formação de óxidos ou outras camadas apassivadoras). Considere também que todos os pares redox considerados são do tipo Me/Me2+. Conhecendo os potenciais dos metais (dados abaixo), os alunos montaram células galvânicas para determinar o que foi pedido, obtendo os dados reportados na tabela, em que + indica a corrosão da barra metálica e – indica que não foi observada reação:
| Solução de A | Solução de B | Solução de C | Solução de D | Solução de E | |
| Barra de A | – | – | – | – | |
| Barra de B | + | + | + | + | |
| Barra de C | + | – | + | – | |
| Barra de D | + | – | – | – | |
| Barra de E | + | – | + | + |
| Metal | Pd | Pb | Zn | Mg | Ni |
| Eored (V) | 0,915 | – 0,127 | – 0,763 | – 2,356 | – 0,257 |
c) Determine os metais A-E. Escreva as equações da reações que ocorreram efetivamente.
Avançado
Ligações Químicas (“Funk das Ligações”)
Vamos ligar delicia vamos ligar
Metal com ametal eu faço a iônica
Elétrons se transferem, metal fica positivo
Quem ganha é ânion, ametal é negativo
Na covalente, eu vou compartilhar
Com hidrogênio e ametais eu vou formar
Menor que 1,7, se pedir eu vou falar
Igual a zero, é covalente apolar
E na metálica, só o metal que tem
Conduz corrente no sólido muito bem
Metálicos iônicos, curtindo um pancadão
São sólidos com grande ponto de fusão
A paródia acima, de Silvio Predis, trata do tema de ligações químicas, um ponto essencial no entendimento do comportamento físico-químico das substâncias, como sua dureza, condutibilidade e pontos de fusão e ebulição. Sobre isso, pergunta-se:
a) Na frase “menor que 1,7” da segunda estrofe, a que se refere o valor citado e como ele pode ser calculado?
b) Na música, citam-se três tipos de ligação: metálicas, iônicas e covalentes. Explique sucintamente cada tipo, explicitando como se dão (em termos eletrônicos), e compare-os, indicando que características favorecem cada tipo de ligação. Além disso, indique quais tipos de compostos (metálicos, moleculares...) podem ser formados a partir de cada tipo de ligação.
c) Diferencie os quatro principais tipos de compostos segundo:
– Condutibilidade no estado sólido e no estado líquido, tanto elétrica quanto de calor
– Dureza e resistência mecânica
– Pontos de fusão e ebulição
Introduzida há relativamente pouco tempo, a Teoria de Orbitais Moleculares resolveu problemas consideráveis de teorias anteriores, como a Teoria de Ligação de Valência (TLV), proposta por Linus Pauling, por exemplo, o paramagnetismo do oxigênio molecular, O2.
d) Explique sucintamente o princípio básico que norteia a Teoria de Orbitais Moleculares e como esta explicou satisfatoriamente o paramagnetismo do gás oxigênio.
e) Dê a configuração eletrônica molecular das moléculas de CO e de F2, utilizando da Teoria de Orbitais Moleculares. Além disso, calcule suas ordens de ligação.