Iniciante
a,c) As geometrias eletrônica e molecular de cada composto são, respectivamente (a hibridização encontra-se entre parênteses):
SF4: bipiramidal trigonal / gangorra (sp3d)
PCl4+: tetraédrica / tetraédrica (sp3)
Be(CH3)2: linear / linear (sp)
XeF4: octaédrica / quadrado planar (sp3d2)
H2O: tetraédrica / angular (sp3)
NH3: tetraédrica / piramidal (sp3)
b) Polares: SF4, H2O e NH3
Apolares: PCl4+, Be(CH3)2, XeF4
d) Perceba que a molécula de água apresenta dois átomos de hidrogênio e dois pares eletrônicos não-ligantes, de modo que uma molécula de água pode, teoricamente, realizar 4 ligações de hidrogênio ao mesmo tempo. Já a molécula de amônia, por mais que apresente três átomos de hidrogênio, apresenta apenas um par eletrônico não-ligante, o que limita a quantidade de ligações de hidrogênio por molécula para duas (uma vez que não há quantidade de pares isolados suficiente para interagir com todos os hidrogênios); dessa forma, sendo a ligação de hidrogênio bastante forte, explica-se por que a água é um líquido nas CNTP enquanto a amônia é um gás (uma vez que aquela realiza mais ligações de hidrogênio, de forma geral).
Intermediário
a) Os íons são cobre e bário.
O cobre é o íon responsável levemente azulada da solução. É inicialmente precipitado como o sulfeto azul-escuro A CuS; sua identidade é confirmada pela observação da cor típica do íon Cu(II) em solução e pelo teste da amônia – a formação do íon complexo tetramincobre(II), de cor azul intensa, indica sua presença.
O bário não precipita como sulfeto, mas sim como carbonato (o sólido B é carbonato de bário); sua identidade é confirmada pela coloração esverdeada de seu teste da chama.
b) Cu2+(aq) + S2-(aq) → CuS (s)
Cu2+(aq) + 4 NH3 (aq) → [Cu(NH3)4]2+(aq)
Ba2+(aq) + CO32-(aq) → BaCO3 (s)
BaCO3 (s) + 2 H+ (aq) → Ba2+(aq) + CO2 (g) + H2O(l)
Avançado
a) 6 CO2 (g) + 6 H2O(v) → C6H12O6 (aq) + 6 O2 (g)
b) Diminuição de entropia, uma vez que há uma diminuição da quantidade de compostos gasosos de 12 para 6 mol por mol de glicose gerado (note que as moléculas pequenas de reagente se combinam formando uma molécula de glicose de alta massa molecular).
c) Endotérmico: perceba que a fotossíntese é o oposto do processo de combustão completa da glicose; uma vez que combustões são invariavelmente exotérmicas, tem-se por consequência que a fotossíntese é um processo endotérmico.
d) Sabe-se que a energia livre de Gibbs, ΔG, é dada por:
ΔG = ΔH – TΔS
Como ΔH>0 e ΔS<0, conclui-se que ΔG>0 em qualquer temperatura, isto é, a fotossíntese em si é um processo endergônico e consequentemente não espontâneo (desfavorável) termodinamicamente em qualquer temperatura.
e) À primeira vista, parece contra intuitivo que a fotossíntese ocorra, uma vez que é um processo endergônico a qualquer temperatura, que é o que indica a resposta do item d. De fato, esse processo isolado é desfavorecido termodinamicamente e não deveria acontecer. O que explica a ocorrência desse fenômeno é o fato de que ocorrem reações acopladas a ele que fornecem a energia necessária para que esse processo seja possível (a necessidade de luz para a ocorrência do processo está relacionada de certa forma a isso).