Quimica Feltre - Vol 1-199-201

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183Capítulo 7 • A GEOMETRIA MOLECULAR
Condução de
corrente elétrica
Amostra
Ponto de
fusão
Ponto de
ebulição
a 25 °C 1.000 °C
A 801 °C 1.413 °C isolante condutor
B 43 °C 182 °C isolante —
C 1.535 °C 2.760 °C condutor condutor
D 1.248 °C 2.250 °C isolante isolante
80 (Mackenzie-SP) A observação e o estudo da natureza
das substâncias e de seu comportamento são intrigan-
tes e por isso fascinantes. Leia com atenção os fatos
reais relatados abaixo. Em relação a esses fatos, é in-
correto afirmar:
— A água, ao contrário da maioria das substâncias, au-
menta de volume ao se solidificar.
— A água, apesar de líquida nas condições ambientes,
pode ser obtida pela reação entre os gases hidrogênio
e oxigênio.
a) A estrutura hexagonal da água mantida pelas pontes
de hidrogênio no estado sólido provoca “um vazio”
dentro do cristal de gelo, tornando-o mais volumoso.
b) A existência de dipolos elétricos na água faz com que
as moléculas se atraiam fortemente, levando-as ao es-
tado líquido.
c) Ao contrário do que ocorre na água, substâncias simples
como o hidrogênio e o oxigênio apresentam grande força
de atração entre suas moléculas, portanto são gases.
d) Substâncias simples como o hidrogênio e o oxigênio
possuem forças de atração fracas entre suas molécu-
las, portanto são gases.
e) O estado físico das substâncias depende das forças de
atração entre suas moléculas.
81 (PUC-SP) Analise as propriedades físicas na tabela abaixo:
Segundo os modelos da ligação química, A, B, C e D po-
dem ser classificados, respectivamente, como:
a) composto iônico, metal, substância molecular, metal.
b) metal, composto iônico, composto iônico, substância
molecular.
c) composto iônico, substância molecular, metal, metal.
d) substância molecular, composto iônico, composto
iônico, metal.
e) composto iônico, substância molecular, metal, com-
posto iônico.
LEITURA
Já vimos que os metais são bons condutores de eletricidade porque
dispõem de uma nuvem de elétrons livres (ver página 152). Sob a
ação de um campo elétrico, essa nuvem se desloca rapidamente, o que
constitui a corrente elétrica. Os não-metais são isolantes, isto é, não
conduzem a corrente elétrica, porque não têm a nuvem eletrônica.
Os semimetais estão em uma situação intermediária. Por exemplo: o
silício, em temperaturas baixas (abaixo de 100 °C negativos), é isolante;
em temperatura ambiente, o silício é um condutor pobre — daí o nome
de semicondutor —, assim como ocorre com o elemento germânio.
A condutividade elétrica de um semimetal pode ser aumentada
(até 100.000 vezes) pela adição de pequenas quantidades de impu-
rezas apropriadas, no processo chamado dopagem. São exemplos
dessas impurezas o fósforo (P), o arsênio (As), o antimônio (Sb), o
boro (B) etc., usadas em proporções muito baixas (1 átomo de im-
pureza para cada 1 milhão de átomos de silício, por exemplo).
Em decorrência desse fato, os semicondutores causaram uma
grande revolução nos aparelhos eletrônicos. A associação de vários
semicondutores deu origem a diodos, transistores etc., que substituí-
ram as antigas válvulas eletrônicas. Posteriormente, criaram-se com-
plexos circuitos eletrônicos integrados, na forma de pequenos chips,
que constituem atualmente o cérebro dos relógios digitais, das cal-
culadoras de bolso e dos computadores modernos.
Importantes também são as células solares, feitas de silício, que
transformam a energia solar diretamente em energia elétrica. Assim,
hoje já se obtém energia elétrica de forma “limpa”, isto é, não-
poluente. Atualmente, as células solares já estão sendo utilizadas em
telefones, em regiões desérticas, e em veículos experimentais (veícu-
los movidos a energia solar, como se costuma dizer). Até o momento,
os veículos desse tipo ainda não estão suficientemente desenvolvidos
para substituir os convencionais, dotados de motor a explosão, mas
não deixam de representar uma alternativa promissora.
Painel de energia solar em poste de
iluminação.
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ID
SEMICONDUTORES
Chip de computador
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ID
Capitulo 07B-QF1-PNLEM 30/5/05, 9:27183
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82 Qual é a relação dos semicondutores com os metais e não-metais?
83 O que é dopagem?
84 Quais são os empregos dos semicondutores?
85 (U. F. Viçosa-MG) Um dos períodos da Tabela Periódica
dos Elementos está representado abaixo:
molecular através das ligações de hidrogênio, que são
originadas das interações entre as extremidades opostas
dos dipolos da água.
Sobre as pontes de hidrogênio, é correto afirmar que:
a) ocorrem freqüentemente entre moléculas apolares, em
baixas temperaturas.
b) são mais fortes do que as ligações iônicas ou eletro-
valentes.
c) contribuem decisivamente para a ocorrência da água
no estado líquido, a 25 °C e 1 atm.
d) são forças intermoleculares originadas da interação
entre dois átomos de hidrogênio.
e) somente ocorrem nos agregados moleculares de água,
a 25 °C e 1 atm.
89 (UFMG) As temperaturas de ebulição de tetraclo-
rometano, CCl4, e metano, CH4, são iguais, respectiva-
mente, a "77 °C e a #164 °C.
A alternativa que explica corretamente essa diferença
de valores é:
a) A eletronegatividade dos átomos de Cl é maior que a
dos átomos de H.
b) A energia necessária para quebrar ligações C Cl
é maior que aquela necessária para quebrar liga-
ções C H.
c) As interações de dipolos induzidos são mais intensas
entre as moléculas de CCl4, que entre as moléculas
de CH4.
d) As ligações químicas de CCl4 têm natureza iônica,
enquanto as de CH4 têm natureza covalente.
90 (UFMG) Este quadro apresenta os valores das tempera-
turas de fusão e ebulição dos cloretos de sódio, magnésio
e alumínio, todos a uma pressão de 1 atmosfera:
Na Mg Al Si P S Cl Ar
Dentre as afirmativas abaixo, a única incorreta é:
a) Mg é um metal e forma íons positivos de carga 2".
b) Na é um metal alcalino e é o mais eletropositivo desse
período.
c) Cl é um ametal da família dos halogênios.
d) Ar é um gás nobre cujo átomo possui 8 elétrons em
sua camada de valência.
e) Al é um ametal e é o elemento mais eletronegativo
desse período.
86 (PUC-MG) Os elementos X e Y formam com o flúor com-
postos iônicos XF e YF2. Os íons de X, Y e o Ne são
isoeletrônicos.
É correto afirmar em relação a X e Y, exceto:
a) têm mesmo número de oxidação no estado funda-
mental.
b) têm cargas nucleares diferentes.
c) têm íons de cargas elétricas diferentes.
d) são menos estáveis que seus íons.
e) podem formar ligação iônica entre si.
87 (UFC-CE) A água apresenta-se, no estado líquido, à tem-
peratura ambiente e à pressão atmosférica, e entra em
ebulição a uma temperatura que é cerca de 200 °C mais
elevada do que a do ponto de ebulição previsto teorica-
mente, na ausência das ligações de hidrogênio.
Com relação às ligações de hidrogênio, é correto afir-
mar que:
a) ocorrem entre moléculas, onde o átomo de hidrogê-
nio é ligado covalentemente aos átomos mais eletro-
positivos, pelos seus pares de elétrons ligantes.
b) originam-se da atração entre os átomos de hidrogê-
nio de uma molécula de água, que têm carga parcial
negativa, e o átomo de oxigênio de uma outra unida-
de molecular, que tem carga parcial positiva.
c) no estado sólido, as ligações de hidrogênio presentes
na água são mais efetivas, resultando em efeitos es-
truturais que conferem menor densidade ao estado
sólido do que ao líquido.
d) quanto maior for a eletronegatividade do átomo ligado
ao hidrogênio na molécula, maior será a densidade de
carga negativa no hidrogênio e mais fraca será a interação
com a extremidade positiva da outra molécula.
e) são interações muito mais fortes do que as ligações
covalentes polares convencionais e desempenham
papel fundamental na química dos seres vivos.
88 (UFC-CE) Os agregados moleculares são mantidos por
interações físicas (forças intermoleculares) distintasda-
quelas que originam as ligações químicas. Por exemplo,
as moléculas de água são mantidas em um agregado
Considerando-se essas propriedades e os modelos de li-
gação química aplicáveis às três substâncias, é correto
afirmar que:
a) a ligação iônica no cloreto de alumínio é mais fraca
que as dos demais compostos, pois, nela, o cátion di-
vide a sua força de atração entre três ânions.
b) as ligações químicas do cloreto de sódio, em estado
sólido, se quebram com maior facilidade que as dos
demais compostos, também em estado sólido.
c) o cloreto de alumínio tem um forte caráter molecular,
não sendo puramente iônico.
d) os três compostos têm fórmulas correspondentes à
estequiometria de um cátion para um ânion.
Composto
Temperatura Temperatura
de fusão (°C) de ebulição (°C)
Cloreto de sódio 801 1.413
Cloreto de magnésio 708 1.412
Cloreto de alumínio Sublima a 178 °C
DESAFIOS Registre as respostasem seu caderno
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seu cadernoQuestões sobre a leitura
Capitulo 07B-QF1-PNLEM 30/5/05, 9:27184
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185Capítulo 7 • A GEOMETRIA MOLECULAR
91 (ITA-SP) A opção relativa aos números de oxidação cor-
retos do átomo de cloro nos compostos KClO2, Ca(ClO)2,
Mg(ClO3)2 e Ba(ClO4)2 é, respectivamente:
a) #1, #1, #1 e #1 d) "3, "1, "5 e "6
b) "3, "1, "2 e "3 e) "3, "1, "5 e "7
c) "3, "2, "4 e "6
92 (FEI-SP) Dadas as transformações químicas:
I. 3 NO2 " H2O 2 HNO3 " NO
II. 2 AgNO3 " 2 NaOH Ag2O " 2 NaNO3 " H2O
III. CaCO3 CaO " CO2
Ocorre oxidação-redução apenas em:
a) I
b) II
c) III
d) I e III
e) II e III
93 (U. F. Viçosa-MG) O hidrogênio (H2) funciona como agen-
te oxidante na reação representada por:
a) 2 H2 " O2 2 H2O
b) H2 " 2 K 2 KH
c) 3 H2 " N2 2 NH3
d) H2 " Cl2 2 HCl
e) 8 H2 " S8 8 H2S
94 (Mackenzie-SP) Se o número total de elétrons no íon
[M(H2O)4]
2" é igual a 50, então o número atômico de M é:
a) 8
b) 10
c) 40
d) 12
e) 42
Dados: H (Z % 1) e O (Z % 8)
95 (UMFS) O gráfico abaixo fornece os pontos de ebulição
dos compostos de hidrogênio com elementos dos grupos
14 (4A), 15 (5A), 16 (6A) e 17 (7A) da Tabela Periódica.
16. todos os compostos de elementos do terceiro perío-
do, representados no gráfico, apresentam ligações
covalentes.
32. todos os compostos de elementos do segundo perío-
do, representados no gráfico, são iônicos.
96 (UFPE) A compreensão das interações intermoleculares é
importante para a racionalização das propriedades fisico-
químicas macroscópicas, bem como para o entendimen-
to dos processos de reconhecimento molecular que ocor-
rem nos sistemas biológicos. A tabela abaixo apresenta
as temperaturas de ebulição (TE), para três líquidos à pres-
são atmosférica.
Período
Po
nt
o
de
eb
ul
iç
ão
()
C
) 100
#100
#200
0
2 3 4 5
CH4
PH3
GeH4
AsH3
HBr
H2SeH2S
HCl
SnH4
SbH3
HI
H2Te
NH3
HF
H2O
SiH4
Analisando o gráfico acima, é correto afirmar que:
01. os compostos HF, H2O e NH3 têm pontos de ebulição
maior que os esperados, porque cada um deles está
envolvido com ligações de hidrogênio que são muito
mais fortes que outras forças intermoleculares.
02. compostos hidrogenados do grupo 14 (4A) apresen-
tam forças intermoleculares mais fortes que a ligação
de hidrogênio.
04. a ligação de hidrogênio é a responsável pelo fato de
a água ser líquida, a 25 °C, e não gasosa, como seria
de se esperar.
08. se não fosse a ocorrência das ligações de hidrogênio, a
água entraria em ebulição a aproximadamente #80 °C.
Com relação aos dados apresentados na tabela acima,
podemos afirmar que:
a) as interações intermoleculares presentes na acetona
são mais fortes que aquelas presentes na água.
b) as interações intermoleculares presentes no etanol são
mais fracas que aquelas presentes na acetona.
c) dos três líquidos, a acetona é o que apresenta liga-
ções de hidrogênio mais fortes.
d) a magnitude das interações intermoleculares é a mes-
ma para os três líquidos.
e) as interações intermoleculares presentes no etanol são
mais fracas que aquelas presentes na água.
97 (ITA-SP) Uma determinada substância apresenta as se-
guintes propriedades físico-químicas:
I. O estado físico mais estável a 25 °C e 1 atm é o sólido.
II. No estado sólido apresenta estrutura cristalina.
III. A condutividade elétrica é praticamente nula no esta-
do físico mais estável a 25 °C e 1 atm.
IV. A condutividade elétrica é alta no estado líquido.
A alternativa relativa à substância que apresenta todas as
propriedades acima é o/a:
a) poliacetileno
b) brometo de sódio
c) iodo
d) silício
e) grafita
98 (Fuvest-SP) Três variedades alotrópicas do carbono são
diamante, grafita e fulereno. As densidades dessas subs-
tâncias, não necessariamente na ordem apresentada, são:
3,5; 1,7 e 2,3 g/cm3.
Com base nas distâncias médias entre os átomos de car-
bono, escolha a densidade adequada e calcule o volume
ocupado por um diamante de 0,175 quilate. Esse volu-
me, em cm3, é igual a:
(Dados:
Distância média entre os átomos de carbono, em
nanômetro (10#9 m)
diamante .................................... 0,178
fulereno ..................................... 0,226
grafita ........................................ 0,207
1 quilate % 0,20 g.)
a) 0,50 # 10#2 d) 2,0 # 10#2
b) 1,0 # 10#2 e) 2,5 # 10#2
c) 1,5 # 10#2
Líquido Fórmula Química TE (°C)
acetona (CH3)2CO 56
água H2O 100
etanol CH3CH2OH 78
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