Problemas:
#1
Sabendo que os orbitais usados para formar híbridos são normalizados para 1 e mutualmente ortogonais:
a) Mostre que os dois híbridos tetraédricos e são ortogonais.
b) Construa os dois outros orbitais hibridos tetraédricos e mostre que eles são ortogonais a e .
#2
Dê uma explicação satisfatória para:
a) O fato do mercúrio ser líquido
b) A dureza do diamante quando comparado ao gravite, ambos feitos por carbono.
c) As imensas semelhanças das propriedades químicas do Háfnio e do Zircônio.
#3
Desenhe as estruturas e escreva as cargas formais em cada átomo dos seguintes compostos:
a)
b)
c)CO
d)
e)
f)
#4
Explique como aumenta a força ácida nos seguintes grupos:
a) HF, HCl, HBr, HI
b) H2S, H2SO3 H2SO4
#5
Em termos de propriedades atômicas e iônicas, racionalize as seguintes observações sobre metais.
a. Diferente de não-metais, metais conduzem bem eletricidade. Semicondutores conduzem num grau intermediário.
b. A condutividade elétrica de um metal (como o ferro) diminui com o aumento da temperatura, mas a de um semicondutor (como silício) aumenta.
c. Objetos de ferro sofrem corrosão quando expostos a água e oxigênio, mas não quando são mantidos secos. Objetos de alumínio não aparentam sofrer corrosão em nenhuma das situações mencionadas.
#6
Explique as seguintes observações.
a. Elementos com números atômicos pares tendem a ter isótopos mais estáveis que elementos com números atômicos ímpares.
b. O carbono-14 decai com emissões , enquanto o carbono-10 decai com emissão de pósitron.
c. Carbono-14 (t1/2= 5730 anos) pode ser utilizado para determinar a idade de materiais orgânicos que morreram entre aproximadamente 500 e 50.000 anos atrás.
#7
Qual dos seguintes ácidos deve ser armazenado em recipientes de plástico preferencialmente a vidro? Justique com equações químicas.
(A) ácido fosfórico (B) ácido nítrico
(C) ácido fluorídrico (D) ácido sulfúrico
#8
Com base nas cargas esperadas para os íons monoatômicos, dê as fórmulas químicas de cada um dos seguintes compostos:
(a) arseneto de magnésio
(b) sulfeto de índio(III)
(c) hidreto de alumínio
(d) telureto de hidrogênio
(e) fluoreto de bismuto(III)
#9
Um composto contém de potássio, de nitrogênio e de oxigênio em massa. Sob aquecimento, é convertido em , que contém de potássio, de nitrogênio e de oxigênio em massa.
Quais são as fórmulas estequiométricas dos compostos? Escreva a equação química correspondente.
#10
de uma amostra desconhecida de um hidrocarboneto foi misturada a de oxigênio. Pela ação de uma faísca elétrica, a mistura foi incendiada. Quando a reação chegou ao fim e o vapor d'água foi liquefeito, o volume gasoso inicial decresceu para . Em seguida, esta mistura reagiu com uma solução de hidróxido de potássio, e o volume gasoso final medido foi de .
Se todas as medidas foram feitas em condições padrão de temperatura e pressão , qual é a fórmula molecular do hidrocarboneto desconhecido?
#11
Carbeto de cálcio e água podem ser materiais de partida para a produção de:
etanol
ácido acético
etileno e polietileno
cloreto de vinila
benzeno
Dê as equações químicas para cada uma das reações utilizadas produzir os compostos acima, partindo dos materiais inorgânicos.
#12
Explique por que:
O íon é menor que o íon , mas uma solução de apresenta maior condutividade elétrica que outra de .
O ângulo na amônia se aproxima mais de um ângulo tetraédrico, enquanto o ângulo na fosfina está mais próximo de .
#13
Encontre os anidridos derivados de cada ácido abaixo e indique o seu respectivo nome.
#14
São feitas as seguintes afirmações a respeito da temperatura de ebulição de um líquido.
Aumenta com o aumento da força da ligação química intramolecular.
Aumenta com o aumento da força da ligação química intermolecular.
Aumenta com o aumento da pressão externa sobre o líquido.
Aumenta com o aumento da quantidade de sólido dissolvido.
Julgue e justifique as afirmativas.
#15
Durante muito tempo, foi comum o uso do metal A na extração do metal B em campos de garimpo. Atualmente, porém, o seu uso é restrito devido a razões ambientais (A é um metal pesado que acumula em organismos vivos, podendo levar a intoxicação).
O metal B apresenta alto valor comercial, sendo muito valorizado em joias. Além disso, apresenta fortíssima importância histórica: foi um dos objetivos das expedições europeias que se espalharam pelo mundo na época das Grandes Navegações e o padrão monetário internacional foi, por um longo tempo, baseado em seu valor. Por ser um metal nobre, não é possível dissolvê-lo com ácido nítrico concentrado diretamente, sendo necessária a utilização de água-régia (mistura 1 HNO3 : 3 HCl, ambos concentrados) para solubilizá-lo.
Determine os elementos A e B, dê uma característica de A que o diferencia de todos os outros metais da tabela periódica e um instrumento cotidiano que o contém. Além disso, dê a equação de dissolução de B em água-régia. ( Dica: forma-se a espécie [BCl4]- como produto, em que B se encontra no estado de oxidação +III)
#16
Marie Curie é amplamente reconhecida como uma das maiores cientistas da história: foi a primeira pessoa, e única mulher até a atualidade, a receber o prêmio Nobel duas vezes, um em Física, ao demonstrar a existência da radioatividade natural em 1903, e o outro em Química, pela descoberta de dois novos elementos químicos em 1910, o rádio e o polônio (homenagem a sua terra natal, a Polônia).
a) Há duas principais formas de decaimento radioativo: emissão de partículas α e de partículas β. Escreva as equações para o decaimento α do polônio-210 e para o decaimento β do potássio-40.
b) Urânio-232 decai até um nuclídeo estável por meio de uma série de seis decaimentos α e dois β. Que nuclídeo é esse?
c) Em um sítio arqueológico no Egito, encontrou-se um objeto que seria da época de Ramsés II, faraó que morreu em 1213AC. Para checar essa crença, chamou-se um químico especialista em radioatividade. Dos isótopos abaixo, qual deles é adequado para a análise da idade desse material? Explique.
C-14 (5730 anos)
I-131 (8 dias)
K-40 (1,3x10^6 anos)
Cs-137 (30 anos)
#17
O íon tiossulfato, S2O32-, deriva do íon sulfato pela substituição de um átomo de oxigênio por um de enxofre. É muito comum em um laboratório analítico devido a sua utilização em titulações iodométricas, em que amido é utilizado como indicador.
a) Calcule a porcentagem em massa de cada elemento no tiossulfato de sódio (Dados – massas molares (g/mol): O=16, Na=23, S=32).
b) O tiossulfato do metal Me apresenta fração em massa de S de 42,1%. Qual é o metal Me?
c) Qual o estado de oxidação (“NOx”) do enxofre nesse ânion?
#18
O íon tiossulfato, S2O32-, deriva do íon sulfato pela substituição de um átomo de oxigênio por um de enxofre. É muito comum em um laboratório analítico devido a sua utilização em titulações iodométricas, em que amido é utilizado como indicador.
a) Escreva a estrutura de Lewis do ânion tiossulfato (incluindo estruturas de ressonância).
b) Qual a hibridização e a geometria do átomo central desse íon?
c) Escreva a equação que ocorre na titulação de iodo com tiossulfato. Explique por que amido é utilizado como indicador.
#27
A química teve um papel essencial no conhecimento da estrutura da matéria. Concernente à evolução dos modelos atômicos responda as perguntas a seguir:
a)A obtenção das linhas espectrais é feita com o auxílio de uma rede de difração. Que outra técnica se utiliza do mesmo princípio? Dica: essa técnica foi decisiva para desvendar a estrutura do DNA.
b)J. Thomson recebeu o Nobel em 1906 por demonstrar que o elétron é uma partícula e o seu filho o recebeu em 1937 por demonstrar que o elétron é uma onda. Como foi demonstrado que o elétron pode se comportar como uma onda?
c)O surgimento da mecânica quântica afetou imensamente a forma como olhamos para o átomo. Um dos resultados da mecânica quântica foi a quantização do momento angular. Sabendo que o momento angular é um múltiplo de h/2pi, deduza a energia dos níveis eletrônicos.
d)Sabendo que o elétron pode se comportar como uma onda, imaginá-lo orbitando com uma órbita definida ao redor do núcleo não fazia mais sentido. Para isso foi introduzido o conceito de orbital. Defina um orbital.
e)Explique o paramagnetismo da molécula de O2. Que teoria deve usada? Que aproximações essa teoria usa?
#28
Hélio, o mais leve dos gases nobres e elemento de menor raio atômico da tabela periódica, é certamente um elemento fascinante. É um gás relativamente caro em virtude de sua baixa disponibilidade em nosso planeta - embora seja o segundo elemento mais abundante do Universo.
Átomos de Hélio são produzidos no Sol a todo momento via fusão nuclear: nesse processo, 4 núcleos de Prótio, , reagem para formar um nuclídeo de Hélio-4 e um produto subatômico.
a)Qual é o produto? Escreva a equação balanceada da fusão nuclear que ocorre no Sol.
b)Por que o Hélio é tão raro na Terra?
c)Embora o isótopo exista, sua formação durante o processo de fusão nuclear que ocorre a 150 milhões de quilômetros da Terra não será considerado nesta questão. Por que é previsível que o seja mais formado do que na reação nuclear?
Balões de ar costumam ser uma boa fonte de diversão para uma criança em uma festa. A experiência normalmente é melhor quando os balões estão cheios de Hélio em vez de... dióxido de carbono.
d)Calcule a densidade do Hélio sob pressão de 10^5 Pa e à à temperatura de .
#29
De um modo geral, o Grupo 13 da tabela periódica é um grupo de elementos raros. Com exceção do Germânio, todos os elementos do Grupo 14 são mais abundantes na crosta terrestre do que os seus membros correspondentes do grupo do Boro.
Billy, o astronauta, fez análises em sua estação espacial e percebeu que essa tendência também é observada a centenas de milhares de quilômetros da Terra,
a) Aponte uma diferença entre os elementos do grupo 14 e os elementos do grupo 13 que justifique essa grande diferença de abundância.
Responsável por nomear seu grupo na Tabela Periódica, o Boro detém certa notoriedade por apresentar uma série de hidretos com diversas quantidades de átomos de por molécula, lembrando um pouco os hidrocarbonetos. Segue a curiosa estrutura do diborano, .
Um hidreto de Boro é submetido a uma análise no laboratório de Química, durante a qual se observa que uma amostra de 464 mg em 100 mL de solução aquosa gera pressão osmótica igual à pressão atmosférica. Mantendo-se a temperatura do laboratório constante em , foi possível determinar a fórmula molecular do hidreto.
b)Qual fórmula molecular foi corretamente sugerida para o hidreto de Boro analisado?
Artie, o alquimista, realizou um experimento com os talheres de sua mãe: mergulhou em um vasilhame cheio de água uma colher de Ferro e uma de Alumínio, aguardando alguns dias em seguida.
O intrépido jovem observou que a colher de Ferro foi retirada da água muito corroída - enferrujada -, enquanto a colher de Alumínio continuava intacta.
c)Justifique a maior resistência da colher de Alumínio ao banho prolongado.
Enquanto estudava para a Olimpíada, Artie descobriu um modo de tornar a colher de Alumínio vulnerável à corrosão: com o auxílio da capela, derramou sobre a colher de Alumínio solução concentrada de HCl.
d)Descreva a reação química que ocorre no procedimento citado neste item.
Quando o estudante pensava que o dia havia acabado, observou que, mesmo após tratamento com HCl, as colheres mergulhadas em água quente demoravam muito mais para corroer-se.
e)Explique essa diferença de comportamento. (Eu sei que isso não tem nada a ver com o Grupo 13, mas é muito bom que você conheça esse fato e este problema é um bom pretexto para apresentá-lo)
Não se conhece o hidreto .; de um modo geral, compostos de Boro - como , e - apresentam o elemento em seu estado de oxidação +3. Para o Alumínio, o nox +3 também é considerado absoluto.
Para o Gálio, porém, o nox +1 é relevante, e para o Índio, ele é ainda mais comum.
f)Justifique essa tendência do Grupo 13.
#30
#31
Os estados físicos da matéria foram muito estudados e desenvolveram-se modelos muito coerentes para explicar cada um deles. Com base nisso e nos seus conhecimentos responda:
A)Quais são os três estados habituais da matéria?
B)Defina cada um deles
C)Dadas as seguintes propriedades dos compostos A, B e C diga quem é o NaCl o CH4 e o Cr: Teb,A=1738K, Tfus,A=1074K, Teb,B=112K, Tfus,B=91K, Teb,C=2944K, Tfus,C=2180K, A e B não conduzem eletricidade a temperatura ambiente, mas C conduz
D)Por que NaCl é um composto iônico e CH4 não? Qual fator é mais decisivo para caracterizar uma ligação como iônica ou covalente?
#32
Os estados físicos da matéria foram muito estudados e desenvolveram-se modelos muito coerentes para explicar cada um deles. Com base nisso e nos seus conhecimentos responda:
A)Um dos primeiros estudos foi feito em relação aos gases. Quais são as hipóteses do modelo do gás ideal? Em que condições um gás real se aproxima de um gás ideal?
B)Para corrigir algumas imperfeições do modelo do gás ideal Van der Waals propôs algumas correções. Escreva a equação de Van der Waals e diga o que cada correção representa
C)Diga quantos átomos há em uma célula unitária de cada tipo de retículo abaixo
D)Defina pressão de vapor
#33
A)Calcule a densidade do polônio sabendo que ele cristaliza num sistema cúbico simples e o primeiro máximo na difração de elétrons é alcançado em 30° quando o comprimento de onda do elétron é de 380pm.
B)Dadas as seguintes pressões de vapor da água a várias temperaturas, calcule o ΔH e o ΔS da evaporação: T(°C) P(kPa)
80 47,5
75 38,6
70 32,1
C)Defina tensão superficial. Sabendo que para um líquido de tensão superficial σ e área superficial A tem uma energia associada de E= σ A calcule o trabalho para fazer a área de uma bolha de sabão mudar a sua área em 1cm2 considerando σ=35J/m2
D)Victor Bastos estava estudando a compressão isotérmica da água. Então Ygor lhe propôs algumas situações: 1° suponha que numa determinada temperatura em que a água tenha pressão de vapor 20mmHg eu coloco uma certa quantidade de água num vaso previamente evacuado de tal forma que se toda água virasse gás a pressão exercida pela água seria de 10mmHg e se toda água condensasse ela não ocuparia o volume inteiro do recipiente 2° suponha que a quantidade de água fosse tal que se toda água virasse vapor a pressão no recipiente seria de 30mmHg e se toda água condensasse ela não ocuparia o volume inteiro do recipiente 3° suponha que a quantidade de água fosse tal que se toda água virasse gás a pressão no recipiente seria de 100mmHg e se toda água condensasse ela ocuparia todo volume do recipiente, me diga em cada uma das situações em qual estado a água vai se encontrar. Victor estava cansado de mais para responder. Você poderia ajuda-lo respondendo às perguntas?
#34
Sobre as moléculas BF3, XeF4 e IF7, responda:
A) Qual é a estrutura de lewis de cada uma delas?
B) Quais são suas respectivas geometrias?
C) Qual é a hibridação de cada átomo central?
D) Por que o boro prefere formar ligações covalentes?
E) I)Qual é a condição para que uma molécula seja polar? II)Alguma dessas moléculas é polar?
#35
A) I) Um metal conduz bem corrente elétrica à temperatura ambiente. II) Contudo, quando o aquecemos, ele tende a diminuir sua condutividade.
B)I) Um semimetal conduz corrente elétrica de forma mediana à temperatura ambiente. II) Contudo, quando o aquecemos, ele tende a aumentar sua condutividade.
C) Alguns semicondutores funcionam melhor quando apresentam determinadas impurezas.
D) Alguns metais, quando resfriados, apresentam resistência nula à passagem de corrente elétrica. (Item extra, trata-se de uma curiosidade)
#36
As reações químicas estão presentes em simplesmente todos os lugares — sendo primordiais à subsistência humana. Nesse sentido, forneça as equações químicas líquidas (omitindo íons espectadores) dos seguintes processos:
A) Fósforo é queimado na presença de oxigênio. Obs: considere queima completa.
B) Oxidação do dióxido de enxofre, SO2, seguida de borbulhamento em água.
C) Borbulhamento de gás cloro numa solução aquosa de brometo de sódio.
D) Tiossulfato de sódio reage com iodo, em meio aquoso.
#37
Conjuntos equivalentes de átomos podem se arranjar de maneiras diferentes, formando, dessa forma, moléculas diferentes. Esses arranjos possíveis podem ter energias variáveis, o que implica maior estabilidade em alguns e menor em outros. Sabendo disso, em relação à molécula de ácido sulfúrico, determine:
- Forneça duas estruturas possíveis.
- Escreva o nox de cada átomo dessas estruturas.
- Compare a estabilidade dessas duas estruturas.
- Explique, sucintamente, o porquê dessa diferença de estabilidade.
#38
É possível encontrar diferentes espécies químicas constituídas por um único elemento químico — fenômeno conhecido por alotropia. O carbono, por exemplo, pode ser encontrado nas formas grafite, diamante e fulereno(do tipo C60). Nesse sentido, responda:
- Descreva o esqueleto de cada uma dessas espécies e a hibridização de seus átomos de carbono.
- Sabendo que a energia livre de gibbs de formação do diamante é de 2,9 kJ/mol, explique por que o diamante se converte, naturalmente, em grafite.
- Qual é o melhor condutor de eletricidade, diamante ou grafite? Explique.
#39
A radioatividade é um fenômeno muito importante que ajudou a desvendar a estrutura atômica e tem aplicações no nosso dia a dia, porém pode ter consequências devastadoras como o desastre de Chernobyl ou de Fukushima. Sobre a química dos elementos radioativos responda:
- Como foi descoberto o fenômeno da radioatividade?
- Quais fatores influenciam o nível de radiação de uma amostra?
- Qual foi a importância do trabalho do casal Curie para o desenvolvimento da radioatividade?
- Quais são os tipos de decaimento que um átomo pode apresentar?
#40
A radioatividade é um fenômeno muito importante que ajudou a desvendar a estrutura atômica e tem aplicações no nosso dia a dia, porém pode ter consequências devastadoras como o desastre de Chernobyl ou de Fukushima. Sobre a química dos elementos radioativos responda:
- Porque se diz que as séries de decaimento são baseadas no critério de divisibilidade por 4?
- Quantas emissões alfa e quantas emissões beta o urânio-238 precisa passar para chegar no Pb-206?
- Quantos átomos radioativos há em uma amostra de 1g de U?
- Por que foi dado iodo para população perto da área do desastre após o desastre de Fukushima?
#41
O ar atmosférico e seus componentes são muito importantes para vida. Sobre o assunto responda:
- Quais são os principais gases que compõem o ar atmosférico?
- Qual método podemos usar para separá-los?
- Explique o porquê o elemento que é o principal constituinte do ar atmosférico não é o principal constituinte da crosta terrestre.
- O sétimo elemento da tabela periódica é muito importante para vida, muito embora já tenha sido denominado azoto (sem vida). Cite uma molécula de importância biológica onde ele é encontrado e o motivo de ter sido chamado de azoto.
#42
O Hélio é um gás nobre e por sua baixa densidade pode ser usado em dirigíveis. Sobre ele responda:
- Explique o porquê praticamente não há hélio no ar atmosférico.
- Explique o porquê é possível encontrar hélio em minas de urânio.
- O hélio foi nomeado em homenagem ao Deus grego do sol, hélio. Explique como o hélio é formado no sol.
- Explique como o hélio foi o primeiro gás nobre a ser descoberto.
#43
A tabela periódica e um ícone da química e é o resultado do trabalho de vários cientistas e nos ajuda a prever várias propriedades dos elementos químicos. Sobre estes, responda:
- Explique o motivo do bromo ser líquido a temperatura ambiente e o motivo do mercúrio ser líquido a temperatura ambiente.
- Explique o motivo do Gálio derreter a uma temperatura muito próximo da temperatura ambiente.
- Um metal de transição ao ser ionizado libera um elétron que tem n-l=4. Ao ser ionizado pela segunda vez libera um elétron que tem n-l=1. Esse metal é usado como pigmento e é muito utilizado em ligas metálicas. Que metal é esse?
- Explique o motivo do potencial de redução do Lítio ser o mais baixo da família 1, ao contrário do padrão seguido no resto da família.
#44
A química possibilita o planejamento industrial e o desenvolvimento de novos métodos para produção de muitos bens importante no nosso cotidiano. Uma siderúrgica precisa produzir 50 toneladas de alumínio em uma semana. O alumínio é extraído da bauxita que contém 60% de Al2O3 em massa.
- Explique o motivo desse processo ser feitos a altas temperaturas.
- Explique a adição de criolita a mistura
- Escreva as semirreações que acontecem em cada eletrodo sabendo que os eletrodos são de carbono
#45
A Wollastonita
A Wollastonita é um mineral conhecido há bastante tempo, porém só agora ele tem começado a ser amplamente utilizado, sendo usado como corretivo das propriedades do solo, na fabricação de concretos com alta resistência, na indústria cerâmica e também como substituto do amianto. Tal minério pode ser gerado a partir da seguinte equação não balanceada:
Analisando a equação descrita anteriormente, reflita sobre as seguintes sentenças:
. A soma dos menores coeficientes inteiros que balanceiam esta equação é igual a .
. O se reduziu durante a reação enquanto que o se oxidou.
. O se oxida durante a reação enquanto que o se reduziu.
. O é o agente oxidante da reação e o é o agente redutor da reação.
Assinale a alternativa que conste com as sentenças corretas:
A).
B).
C).
D).
E).
#46
José Bonifácio de Andrada e Silva é uma importante figura histórica brasileira, conhecido pelo seu papel decisivo na Independência do país. Porém, o que poucos sabem é que, além de político, José Bonifácio também era cientista. Ele descobriu diversos minerais, incluindo a Petalita, que levou mais tarde à descoberta do elemento químico Lítio.
A Petalita é um mineral formado da junção de três compostos iônicos. Sua proporção em massa contém 4,9% de Óxido de Lítio, 16,7% de Óxido de Alumínio e 78,4% de Óxido de Silício.
a) Dê a fórmula química da Petalita
Só 21 anos depois da descoberta de José Bonifácio, o elemento Lítio seria obtido na forma isolada pela primeira vez. Essa façanha foi realizada por Sir Humphry Davy, a partir da eletrólise do Óxido de Lítio.
Supondo que uma eletrólise do Óxido de Lítio tenha sido realizada na CATP, utilizando uma corrente de 2,5 A por um período de 10 horas, responda:
b) Qual seria a massa de Lítio metálico e o volume de gás Oxigênio formados na eletrólise?
O Lítio foi descoberto pela primeira vez quando o químico sueco Johan August Arfwedson analisava o mineral descoberto por José Bonifácio. Ao estudar esse novo elemento, ele percebeu que o lítio formava compostos similares ao Sódio e ao Potássio, porém o seu Hidróxido era menos solúvel que o dos outros dois.
c) Baseado em seus conhecimentos de Propriedades Periódicas e Solubilidade, explique porque o Hidróxido de Lítio é menos solúvel que o Hidróxido de Sódio ou Potássio.
Obs: Caso necessário, consulte uma Tabela Periódica
Li = ; O = ; Al = ; Si =
Constante de Faraday: ; Constante dos Gases Ideais:
#47
As leis ponderais são relações matemáticas entre as massas das substâncias envolvidas nas reações químicas, de forma que desde as suas origens até hoje já ocorreram diversas mudanças e descobertas no ambiente científico. Desta forma marque a alternativa correta com relação às ideias propostas pelas leis ponderais:
A)As leis ponderais apresentam ideias totalmente ultrapassadas. Onde certas leis apresentam aspectos que não se encaixam nem um pouco com certos temas e com aspectos atuais. Como a lei de Lavoisier com relação a reações nucleares e a lei de Richter como um todo.
B)As leis ponderais apresentam ideias totalmente atuais e com a possibilidade de serem aplicadas em todos os tópicos sem restrições. Apresentando com isso uma enorme homogeneidade em todas as suas interpretações e nas conclusões causadas por estas descrições.
C)As leis ponderais apresentam ideias ultrapassadas apenas em certos temas. Apresentando no geral interpretações relevantes e que tem a capacidade de todas elas serem aplicadas nos mesmos tópicos ou de nenhuma delas poder ser aplicada. Onde certas leis apresentam aspectos que não se encaixam nem um pouco com determinados temas. Como a lei de Lavoisier com relação a reações nucleares e a lei de Proust com relação a compostos não estequiométricos.
D)As leis ponderais apresentam ideias totalmente ultrapassadas por conta principalmente delas se tratarem de conclusões tiradas no início da utilização do método científico, de maneira que naquela época ele não havia sido plenamente desenvolvido e refletido, ocasionando em concepções incompletas e falhas.
E)As leis ponderais apresentam ideias ultrapassadas apenas em certos temas. Apresentando no geral interpretações relevantes e que tem a capacidade de alterar a validade de determinados tópicos em questão dependendo da concepção em questão. Onde certas leis apresentam interpretações que não se encaixam nem um pouco com respectivos temas e com aspectos atuais. Como a lei de Proust com relação a compostos não estequiométricos e a lei de Richter como um todo.
#48
Enuncie as Leis de Proust, Lavoisier e Dalton, e as relacione com o modelo atômico proposto por Dalton e seus postulados.
#49
Escreva a equação química balanceada, com os estados de agregação, das seguintes reações:
a) Tetraóxido de Cobalto com Ácido Sulfúrico
b) Diborano com Gás Oxigênio
c) Superóxido de Magnésio com Ácido Sulfúrico
d) Gás Cloro com Iodeto de Potássio em excesso
e) Mercúrio com Ácido Nítrico
f) Mercúrio com Ácido Nítrico em excesso
#50
Uma solução aquosa incolor contém nitrato de dois metais, e . Quando é adicionada a uma solução aquosa de , um precipitado branco é formado. Percebeu-se que esse precipitado era parcialmente solúvel em água quente e gera um resíduo e uma solução . O resíduo é solúvel em aquoso e também no excesso de tiossulfato de sódio. A solução quente gera um precipitado amarelo com .
Diga os nomes dos metais e .
#51
O nox e a carga formal são ferramentas muito utilizadas para ajudar na explicação dos mais diversos problemas na química, como por exemplo no balanceamento de equações redox e também na determinação de qual seria a estrutura mais correta para um composto que dispõem de várias possibilidades de estrutura. Porém em muitas ocasiões nós os utilizamos sem pensar muito nos seus significados e nas ideias que se baseiam. Desta forma com relação nas alternativas abaixo, marque a alternativa correta:
A)O nox e a carga formal apresentam conceitos totalmente idealizados, onde o nox se baseia na carga que um átomo teria caso uma ligação com caráter covalente seja rompida, enquanto que a carga formal se baseia na carga que um átomo teria caso uma ligação com caráter iônico seja rompida.
B)O nox e a carga formal apresentam conceitos totalmente idealizados, onde o nox seria idealizado principalmente em compostos iônicos, e a carga formal seria idealizado principalmente em compostos covalentes.
C)O nox e a carga formal apresentam conceitos totalmente idealizados, onde o nox se baseia na carga que um átomo teria caso uma ligação com caráter iônico seja rompida, enquanto que a carga formal se baseia na carga que um átomo teria caso uma ligação com caráter covalente seja rompida.
D)O nox e a carga formal apresentam conceitos bem fiéis com a realidade experimental, sendo este um dos motivos pelo qual estas ferramentas são amplamente utilizadas.
E)O nox e a carga formal apresentam conceitos idealizados apenas em algumas ocasiões, onde o nox seria idealizado em compostos covalentes, enquanto que a carga formal seria idealizada em compostos iônicos.
#52
As funções inorgânicas são de extrema importância para todos nós, estando presente em praticamente tudo que nos cerca, com isso analise as seguintes afirmativas:
. Os compostos e são classificados como ácidos.
. O quando dissolvido em água é classificado como um monoácido.
. Os compostos e são classificados como óxidos.
. O é constituído por ligações simples.
. Na química inorgânica os termos anfotérico e anfiprótico podem ser encarados como sinônimos.
Marque a alternativa que conste com as afirmativas corretas:
A), .
B), .
C), , .
D), , .
E), , , .
#53
Sabe-se que o ponto de ebulição dos hidrácidos formados por halôgenios cresce da seguinte maneira: .
Justifique o motivo.
#54
Explique, por meio da Teoria da Orbital Molecular, o fato da molécula de ser paramagnética.
#55
No modelo atômico de Bohr, a órbita do átomo é considerada circular e que o momento angular do elétron é um múltiplo inteiro de , sabendo disso calcule seu raio, em função de sendo:
= Massa do elétron
= Nível de energia
= Constante de Planck
= Número atômico
= Carga elementar
= Constante de permissividade do vácuo
#56
Explique o Princípio da Exclusão de Pauli e a Regra de Hund e mostre como usar esses princípios para determinar as configurações eletrônicas dos primeiros elementos da tabela periódica.
#57
uponha um experimento em que foi pesado uma determinada quantidade de glicose, e azul de metileno. Considere as seguintes etapas após a pesagem:
) Em béqueres separados, os três solutos foram dissolvidos.
) Parte das soluções de e glicose foram adicionadas em um novo béquer. Onde neste mesmo béquer algumas gotas da solução de azul de metileno foram adicionadas, gerando naquele momento uma solução resultante de cor azul.
) Ao deixar o béquer em repouso se viu que a coloração mudou de azul para transparente, de modo que ao agitar a solução ela adquire novamente a coloração azul. Com isso, se ela for deixada em repouso, mais uma vez sua coloração se torna transparente.
Após analisar a descrição referente ao experimento, explique como ocorre as mudanças de cor.
#58
Diferencie as emissões radioativas: Alfa, Beta e Gama, e as classifique de acordo com seu Poder Ionizante e seu Poder de Penetração.
#59
Diga qual a geometria molecular, a hibridização e o número de pares de elétrons não ligantes sobre o átomo central de cada uma das seguintes espécies: , , , e .
#60
Quando há várias moléculas polares próximas umas das outras, elas interagem eletricamente. Mas moléculas apolares também interagem. Uma molécula apolar pode apresentar um dipolo temporário espontaneamente, por conta de flutuações quânticas, de modo a formar cargas parciais que induzem um dipolo temporário em outra molécula vizinha.
Com base nisso e em seus conhecimentos prévios, explique a relação entre as interações intermoleculares e as temperaturas de fusão e ebulição das substâncias.
#61
Seja a molécula .
Estime, em Coulomb, o módulo das cargas parciais envolvidas na ligação entre o átomo de bromo e o átomo de flúor .
Para isso, considere os seguintes dados experimentais sobre o pentafluoreto de bromo:
- Distância de a : Å ( Å ).
- Momento de dipolo elétrico resultante: ().
#62
Recentemente foi noticiado que uma família inglesa ficou por dois dias sentindo apenas um cheiro extremamente desagradável em sua casa, sem saber ao certo a origem dele, porém quando uma das integrantes da família notou que suas joias de prata haviam ficado escuras, ela automaticamente se lembrou das aulas de química e pediu para que seus pais saíssem imediatamente da residência. Sabendo de tudo isto, podemos concluir que o agente responsável pelo cheiro e a reação que permitiu identifica-lo é:
#63
A ionização do ácido bórico é um pouco diferente da ionização de ácidos como o fosfórico. Escreva as equações da ionização completa do ácido bórico e compare com as do ácido fosfórico, justificando suas diferenças.
#64
Explique o motivo do mercúrio ser um metal líquido na temperatura ambiente.
#65
Escolha a opção que contenha um sal, um gás orgânico, um ácido e uma base, respectivamente:
, , ,
, , ,
, , ,
, , ,
#66
Identifique o átomo com os seguintes números quânticos:
- número quântico principal =
- número quântico secundário =
- número quântico magnético =
- número quântico spin =
#67
Escolha a opção que contenha a geometria molecular das moléculas , , , , respectivamente:
piramidal, linear, bipirâmide trigonal, geometria gangorra
trigonal plana, angular, geometria gangorra, bipirâmide trigonal
piramidal, angular, tetraédrica, bipirâmide trigonal
trigonal plana, angular, bipirâmide trigonal, octaédrica
#68
Em 1909, Ernest Rutherford liderou o célebre experimento da folha de ouro. Em suas próprias palavras, ao recordar a experiência,
"It was quite the most incredible event that has ever happened to me in my life. It was almost as incredible as if you fired a 15-inch shell at a piece of tissue paper and it came back and hit you."
("Foi bem o evento mais incrível que me aconteceu na minha vida. Foi quase tão incrível quanto se você atirasse uma ogiva de 15 polegadas em um lenço de papel e ela voltasse e acertasse você", em tradução livre).
À época de sua proposição, um dos problemas físicos não explicados pelo modelo atômico de Rutherford era
a) a estabilidade do átomo, porque o modelo predizia que o elétron espiralasse em direção ao núcleo
b) a natureza elétrica da matéria, porque se esperava que os elétrons ficassem em órbitas quantizadas
c) a conservação de massa, porque o movimento do elétron permitia reações que geravam energia
d) a dilatação relativística do tempo, porque os elétrons não têm tempo próprio bem definido
#69
(Primeiro Round da Olimpíada de Química do Reino Unido 2022) Esta questão é sobre a química do óxido nitroso.
Óxido nitroso, , é usado como um propelente em chantilly, como um aditivo de combustível para melhorar a combustão em motores de carro, e como um anestésico em medicina e odontologia. Quando inalado, o óxido nitroso pode resultar em euforia histérica, o que levou ao apelido "gás do riso". Agora se sabe que há sérios riscos à saúde associados a usar óxido nitroso recreacionalmente.
O óxido nitroso pode ser formado a partir do ácido nitroso, , um ácido fraco, que é usado na produção de corantes.
(a) Desenhe o diagrama de Lewis para o .
O ácido nitroso pode ser convertido em óxido nitroso por dois métodos diferentes. O primeiro método é mostrado abaixo. Primeiramente o ácido nitroso reage com o para formar a molécula A. A molécula A reage com amônia para formar um sal , o qual subsequentemente se decompõe termicamente em óxido nitroso e água.
Análise elementar mostra que A contém de hidrogênio e de nitrogênio por massa.
(b) Determine a fórmula de A.
(c) Desenhe os íons e claramente mostrando seus formatos.
O segundo método decompõe termicamente o ácido nitroso. Para cada duas moléculas de ácido nitroso, uma molécula de D, E, e água são formadas. E é um gás vermelho amarronzado em equilíbrio com o gás sem cor X.
D e E então reagem entre si para formar a molécula F, que então termicamente se decompõe para formar óxido nitroso e oxigênio.
(d) Escreva as fórmulas de D, E, F e X.
(e) Desenhe a estrutura para .
#70
Analise cada uma das afirmativas abaixo:
I- Todo o ácido de Lewis também é um ácido de Arrhenius;
II- Superácidos são ácidos formados geralmente por metais e que só existem em solução estando 100% ionizado;
III- é um ácido mais forte que
IV- Sais são espécie geralmente iônicas que apresentam o carbono como elemento mais eletronegativo.
V- Quanto maior o caráter ácido de uma espécie, menor a basicidade de sua base conjugada.
#71
Complete cada uma das seguintes reações (se ela ocorrer):
A)
B)
C)
D)
E) (Decomposição térmica do com exposição ao oxigênio)
#72
Discuta o que o aumento da temperatura afeta na condutividade de semicondutores e condutores metálicos.
#73
Represente a estrutura de Lewis do Diborano e justifique o porquê das ligações ocorrerem da maneira que ocorrem e como elas são formadas.
#74
O raio atômico é uma propriedade essencial para o estudo dos elementos, explicando propriedades e características dos compostos. Nesse sentido, explique:
a) A influência da blindagem e da carga nuclear efetiva no tamanho do átomo;
b) O fenômeno da contração lantanídica e seus efeitos.
c) A diferença entre os raios atômicos do Promécio e do Samário, que é de , ser menor que a diferença entre o Háfnio e o Tântalo, que é de .
#75
Assinale a alternativa que apresenta: um sal obtido pela neutralização total de um ácido, um óxido anfótero e um sal insolúvel em água, respectivamente.
a)
b)
c)
d)
e)
#76
Discuta o conceito de poder polarizante e polarizabilidade e sua influência no caráter de ligações químicas.
#77
Indique o número de coordenação dos cátions metálicos nos seguintes compostos
a)
b)
c)
EN = Etilenodiamino
#78
Diga se os sais abaixo vem da neutralização parcial ou total de seus respectivos ácidos e bases.
I)
II)
III)
IV)
V)
#79
Quais sais da questão anterior sofrem hidrólise considerável?
No caso das espécies anfipróticas, qual expressão podemos utilizar para calcular seu pH?
#80
Usando da Teoria do Orbital Molecular, preveja se o ânion é diamagnético ou paramagnético e compare seu resultado com o resultado encontrado pela Teoria da Ligação de Valência.
#81
Na eletrólise Ígnea de , conhecido como criolita é utilizado dentro da reação, mas não com reagente e sim com outra função, apresente-a e discorra sobre o motivo da utilização da criolita.
#82
Calcule o grau de empacotamento de um retículo do tipo cúbico de face centrada.
#83
Explique, em termos moleculares, como a polaridade e a massa molar afetam na temperatura de ebulição de uma substância.
#84
A distribuição eletrônica corresponde a forma com que os elétrons de um átomo ou íon são organizados, levando em conta seu número atômico ou número final de elétrons e seus respectivos orbitais. Sabendo que o primeiro elétron adicionada na organização apresenta spin , marque a alternativa que possuí o único conjunto de características que corresponde ao respectivo orbital, de modo que está esquematizado na seguinte ordem os números quânticos: principal, azimutal, magnético e spin.
a) .
b) .
c) .
d) .
e) .
#85
Durante a segunda guerra, o químico George de Hevesy, ganhador do prêmio Nobel de química de 1943, decidiu esconder sua medalha de ouro com medo dos nazistas a encontrarem, desse modo ele utilizou uma mistura fortemente corrosiva chamada de água régia, sendo formado por ácido nítrico e ácido clorídrico concentrados, para dissolver o metal, de maneira que após o acontecimento, ele recuperou o e o enviou para a fundação Nobel para refazer o prêmio. Entretanto, o ouro não é corroído por nenhum dos constituintes isolados, com isso, diga o porquê do ter esse comportamento com a água régia?
#86
Nos problemas desta semana iremos tratar de reações químicas. Inicialmente teremos reações mais simples e em seguida vamos avançar para casos mais complexos. Saber prever os produtos de uma reação química com base apenas nos seus reagentes é uma habilidade extremamente importante e deve ser treinada.
Para cada caso apresente a reação química correspondente
) Hidróxido de Sódio reage com Ácido Fosfórico:
) Carbonato de Bário é tratado com Ácido Sulfúrico:
) Gás Carbônico é borbulhado em excesso através de uma suspensão de Hidróxido de Cálcio:
#87
) Lítio metálico é aquecido sob atmosfera de nitrogênio gasoso:
) Ácido Clorídrico concentrado é adicionado a uma solução aquosa de Hipoclorito de Sódio:
) Soluções acidificadas de Cério () e Ferro () são misturadas:
#88
) 1-butanol reage com uma solução acidificada de Dicromato de Potássio:
) Carbono sofre decaimento beta:
) Ácido Clorídrico gasoso reage com gás propeno:
#89
Em um determinado solo, foi constatado uma elevada basicidade, de modo que foi receitada a adição de alguma substância ácida ao solo, para isso foi sugerido a adição do ácido bórico. Sobre o ácido em questão, diga qual o número de hidrogênios ionizáveis do na presença de uma base forte? e na presença de água?
#90
a)Desenha as estruturas de Lewis e determine a geometria molecular das seguintes moléculas:
b) Desenha as estruturas de Lewis e determine a geometria molecular das seguintes moléculas:
#91
Agora vamos trabalhar com um caso um pouco mais divertido: Imagine o composto A com a fórmula molecular
Desenhe uma estrutura de Lewis para o composto A levando em conta as seguintes instruções:
a) O átomo de selênio é ligado a três dos quatro átomos restantes
b) N e O exibem neste composto o menor número de oxidação possível
c) Existem apenas duas ligações múltiplas
d) Não há cargas formais
#92
Qual espécie tem o maior ângulo de ligação O – N – O?
(A) NO2
(B) N2O4
(C) NO2
(D) NO3
#93
Qual molécula tem a ligação carbono-nitrogênio mais curta?
(A) HCNO
(B) HNCO
(C) H3CNO
(D) H3CNO2
#94
Qual afirmação sobre o composto FNNF NÃO está correta
(A) Existe como dois isômeros geométricos distintos.
(B) É plano.
(C) Sua ligação nitrogênio-nitrogênio é mais longa do que em
N2F4.
(D) É mais estável que seu isômero estrutural com ambos
átomos de flúor ligados ao mesmo nitrogênio.
#95
O cobre metálico cristaliza em um retículo do tipo cúbico de face centrada. Sabendo que a aresta desse cubo vale , qual o raio do átomo de cobre?
#96
Sabendo que o sistema cúbico simples a célula apresenta a seguinte forma:
calcule a relação entre aresta e raio das esferas.
#97
Agora, calcule a relação entre aresta e raio das esferas para um sistema cúbico de face centrada:
#98
Agora, calcule a eficiência de empacotamento no CFC, isto é, a razão do volume ocupado pelas esfera pelo volume total da célula.
#99
Na química inorgânica, faz-se relevante muitas vezes o entendimento das geometrias de algumas espécies, para previsões como polaridade e interação com outras substâncias. Com isso em mente, respeitando a teoria da repulsão dos pares de elétrons de valência, faça os seguintes:
A) Diga a geometria molecular do átomo central e sua respectiva hibridação (hibridização):
- do E-prop-1-en-1-ol
B) O iodo, quando em meio aquoso, participa de um equilíbrio que é demonstrado a baixo:
Qual a geometria molecular da espécie que é favorecida com o aumento da concentração do ? Além disso, considerando uma geometria eletrônica, os iodos não centrais no estão em posições axiais ou equatoriais?
#100
Ouro, apesar de ser um metal nobre, pode ser oxidado na presença de um reagente conhecido como água régia, através da seguinte reação de oxirredução:
A) Tendo como base esta reação, portanto, qual da espécies dos produtos faz com que o ouro seja dissolvido? Nesta espécie, qual a geometria molecular? Justifique a geometria com base na distribuição eletrônica da molécula como um todo.
B) O ácido nítrico, o mesmo que é utilizado na dissolução do ouro, é utilizado, juntamente a ácido sulfúrico, para realizar a nitração do benzeno. Escreva o mecanismo da formação da espécie eletrofílica que é adicionada ao anel, além de dizer a geometria da espécie.
#101
Dê a estrutura de Lewis com as devidas cargas formais do íon cianato.
#102
Suponha que tenhamos a nossa disposição cianato de amônio, caso ocorra aquecimento podemos ter uma reação muito interessante, escreva o produto principal dessa reação.
#103
Proponha um mecanismo para a formação do produto apresentado no nível intermediário.
#104
Os complexos , e são coloridos. As cores dos complexos são: rosa, amarelo e azul. Considerando a série espectroquímica e as magnitudes de e , indique qual cor corresponde a cada complexo.
Série espectroquímica:
Círculo cromático:
#105
Dadas as moléculas diatômicas , e , faça o que se pede:
- Determine a ordem crescente de energia de ligação
- Determine o magnetismo
- Determine a ordem de estabilidade
#106
Um átomo de hidrogênio necessita da energia de para se ionizar. Assim sendo, determine a energia desse átomo antes da ionização e explique porque o número quântico depende necessariamente do número quântico .