Química Inorgânica – PI-321Profª Flávia Garcia1ª Lista de Exercícios

1 – Com base nas informações dadas abaixo e na última página faça o que se pede:

a) Sabendo-se que o rádio é um elemento radioativo, proponha uma razão pela qual o potencial de redução deste elemento não é conhecido.

Pode-se propor duas razões: o elemento é muito raro e não consegue-se quantidade suficiente para fazer a medida ou então que o tempo de meia vida do elemento é muito curto para que se consiga realizar a medida.

b) Explique a dureza do berílio em relação aos outros elementos do grupo.O berílio possui alta relação carga-raio, o que confere uma coesão muito maior entre os átomos no retículo cristalino do metal. c) Cite e explique uma das aplicações do magnésio.Pode-se escolher entre estas três aplicações principais: leite de magnésia – O hidróxido de magnésio é uma base fracamente solúvel em água que neutraliza o excesso de ácido clorídrico aliviando os efeitos da azia.ligas metálicas para uso como em automóveis e aeronaves – O magnésio é um metal leve e muito pouco denso. Pode ser usado na fabricação de ligas por fornecer alta dureza sem perda da leveza.Proteção catódica: O magnésio tem potencial de redução muito baixo, podendo ser usado como cobertura de metais cuja oxidação se quer evitar, pois a cobertura de magnésio oxida no lugar do metal recoberto.d) Compare a reatividade destes elementos em relação aos elementos do grupo I-

A. São menos reativos que os elementos do grupo I-A porque têm sua superfície recoberta por uma camada de apassivação formada pelo óxido do próprio metal.e) Cálcio e magnésio apassivados reagem com água quente, porém isto não ocorre

com o berílio apassivado. Por que?Porque o óxido de berílio é muito mais duro que o óxido dos demais metais, o que confere uma impenetrabilidade muito maior para o berílio.f) Por que a formação do composto MgCl3 não acontece?

Por que para existir este composto o magnésio teria que ter o número de oxidação +3, o que não é possível dada a elevada energia necessária para retirar o terceiro elétron do magnésio.g) Qual destes elementos tem maior condutividade? Justifique.O elemento de maior condutividade será aquele com maior mobilidade. A mobilidade aumenta com a diminuição do raio hidratado e com o aumento do tamanho do átomo. Sendo assim o rádio tem maior condutividade.h) Esquematize as bandas de valência e condução genéricas para o grupo II-A e compare com as

bandas de valência e condução dos elementos do grupo I-A i) Porque compostos de Sr são tão venenosos?Porque tem tamanho e propriedades parecidas com as do cálcio e por isso tende a substituir o cálcio no organismo. Como as propriedades do estrôncio não são idênticas às deste elemento, os ossos e outras partes do organismo que dependem do cálcio ficam irreversivelmente comprometidas.j) A reação entre CaO e SiO2 é uma reação redox ou uma reação ácido-base de Lewis? Se for uma

reação redox, identifique o agente redutor e o agente oxidante. Se for uma reação ácido-base de Lewis, identifique o ácido de Lewis, a base de Lewis e monte a reação química.

É uma reação ácido-base de Lewis. CaO é um óxido básico e SiO2 é um óxido ácido, os dois se neutralizam formando um sal. 2CaO + SiO2 → Ca2SiO4

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k) Considerando-se um mesmo processo de obtenção para os elementos deste grupo (ex: eletrólise do sal fundido), qual destes elementos terá um processo de extração mais caro? Justifique.

Considerando-se o mesmo processo de obtenção para todos os elementos, o mais caro será para extrair o elemento mais raro pois o rendimento será baixo, exigindo o emprego de grandes quantidades de energia e tempo.l) Considere as ligações Mg-O no óxido de magnésio e Ca-O no óxido de cálcio. Qual dessas

distâncias de ligação é a mais longa? Qual destas ligações é a mais forte? Justifique suas respostas.Como o ânion é o mesmo, o diferencial na força da ligação será o íon metálico. O maior íon metálico terá o seu núcleo mais distante do núcleo do ânion óxido, com isso a distância de ligação será maior e a força da ligação será, portanto, menor. Como o cálcio é maior que o magnésio, a ligação Ca-O é a mais longa e a ligação Mg-O é a mais forte.

2 – Sugira uma explicação para o CsCl absorver HCl em altas temperaturas e o LiCl não.Esqueçam essa pergunta! Tem a ver com a parte de sólidos iônicos, que não foi dada.

3 – Por que pode-se preparar H2 a partir da reação entre Zn e ácido mineral diluído, mas não pode-se preparar H2 ao trocar Zn por Cu?Porque o cobre é um metal muito menos reativo que o Zn (ver potenciais de redução do Zn e do Cu no final da página), pois seu potencial de redução é maior que o do hidrogênio.

4 – Considere os elementos abaixo:

C H Ca Na Cu Ni (não considerem o cobre e o níquel porque ainda não falamos no bloco d)

a) Qual deles tem o maior caráter metálico? Nab) Qual deles tem maior carga nuclear efetiva? Cac) Qual combinação desses elementos forma um composto intermetálico? Sem levar em

consideração Cu e Ni, nenhum.d) Qual tem maior raio atômico? Nae) Qual tem maior mobilidade na forma iônica? Na+

f) Qual tem maior condutividade elétrica? Na+

5 – Observe os gráficos abaixo e responda às perguntas

a) Qual gráfico corresponde a condutor e qual corresponde a semicondutor? Explique.

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Um condutor diminui a condutividade com o aumento da temperatura e o semicondutor aumenta a condutividade com o aumento da temperatura. Sendo assim, o gráfico a é o de um condutor e o b é o de um semicondutor.

b) No gráfico a, entre M1, M2 e M3, qual é o melhor condutor? Justifique.O melhor condutor será aquele que aumentar menos a resistividade com o aumento da temperatura, sendo assim M3 é o melhor condutor.

6 – Semicondutores são largamente utilizados na fabricação de dispositivos elétricos. A utilização de condutores no lugar de semicondutoras surtiria o mesmo efeito? Justifique. Quais são as vantagens do uso de semicondutores?

Não. Pois sua condutividade diminui com o aumento da temperatura e, ainda, não apresenta os mesmos empregos de semicondutores dopados. Vantagens: Função on-off, Economia na fabricação de dispositivos luminosos e aumento da condutividade com o aumento da temperatura.

7 – Qual é a diferença entre um semicondutor intrínseco e um semicondutor extrínseco? Qual destes tipos de semicondutor você usaria para

a) Uma célula fotocondutiva para a obtenção de energia elétrica a partir da energia solar?Intrínseco. Pois neste caso a luz solar que incide sobre o semicondutor quebra ligações covalentes liberando elétrons para fluir por todo o retículo, gerando a semicondutividade.

b) Um fotodiodo para uso como retificador?Extrínseco. Pois a combinação de semicondutores tipo n e tipo p é a responsável pela transformação da corrente alternada em corrente contínua.

8 - Quais são as propriedades dos metais? Explique usando a teoria de banda.

9 – Sobre soluções sólidas, responda:

a) Qual é o soluto e qual é o solvente?b) O que é uma mistura homogênea e quais são os tipos de misturas homogêneas?c) O que é uma mistura heterogênea?d) O que são compostos intermetálicos?

10 – Sobre hidretos e carbetos, responda:

a) O que são hidretos?b) O que são carbetos salinos?c) O que são hidretos covalentes?d) O que são carbetos covalentes?e) O que são carbetos intersticiais?f) O que são hidretos estequiométricos ou intersticiais?

11 – Sobre os elementos do bloco s, responda:

a) Por que a eletrólise é o método utilizado na obtenção dos elementos do bloco s?

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b) Por que a elétrólise ígnea é utilizada na obtenção dos elementos do bloco s se a eletrólise aquosa é mais barata?

12 – Sobre os elementos do bloco p, responda:

a) Qual é a diferença entre o carbono e o silício em relação à formação de ligações ?b) Por que o carbono na forma de grafite conduz eletricidade enquanto o diamante não conduz? c) Por que o grafite pode ser usado como lubrificante enquanto o diamante não?d) Porque o diamante é muito duro e abrasivo enquanto o grafite é muito mais mole e muito menos

abrasivo?

13 – Coloque as ligas abaixo em ordem crescente de homogeneidade:

I – Ag, Cu e CuII – Mg e AlIII – Ni e Cu

Para que haja homogeneidade, é necessário levar em consideração:Tamanho, eletronegatividade, valência e formato do retículo. Analisando as informações dadas no final da página, temos que II < I < III.