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1. Discuta a ligação e a geometria na molécula do trifluoreto de cloro. Inicie pela sua estrutura de Lewis. Então, aplique a VSEPR para predizer a forma geométrica da molécula. A seguir, determine quais os orbitais do átomo de cloro espera-se usar para formar híbridos e para acomodar pares de elétrons ligantes e isolados. Como cada um desses orbitais híbridos são chamados? Qual é a geometria do conjunto híbrido completo?

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2. Utilize diagramas de orbitais moleculares para determinar a ordem de ligação e as propriedades magnéticas dos íons derivados do monóxido de nitrogênio: NO+ e NO-.

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3. Qual é a concentração do íon hidrogênio em 500 mL de uma solução 0,100 mol.L -1

de ácido acético a 25oC, se a solução contém um adicional de 2,00 g de íons

acetato introduzidos na forma de acetato de sódio (Ka CH3COOH = 1,86x10-5)? Qual é

a concentração do íon hidrogênio se 4 milimoles de hidróxido de sódio são

introduzidos nesta solução? Qual é a concentração do íon hidrogênio se 4 milimoles

de ácido clorídrico são introduzidos nesta solução? Qual é o valor do pH em cada

dos três casos?

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4. Uma solução contém íons de bário (0,010 mol.L -1) e de cálcio (0,010 mol.L-1).

Nesta solução é adicionada gradualmente uma solução concentrada de

sulfato de sódio. Qual deverá ser a concentração do íon sulfato quando

começar a precipitar sulfato de bário (KPS BaSO4 = 1,0x10-8 )? Qual deverá ser a

concentração do íon sulfato quando começar a precipitar sulfato de cálcio (KPS

CaSO4 = 1,0x10-3 )? Qual deverá ser o valor da concentração de íons bário

quando o sulfato de cálcio começar a precipitar? Qual deverá ser o intervalo

de concentração de sulfato para que o íon bário possa ser separado

quantitativamente do íon cálcio?

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5. O composto abaixo é o colesterol, um esteróide insaturado que pode sofrer reações de bromação ou redução catalisada por paládio, originando os produtos A e B, dentre outras reações de adição à ligação dupla possíveis.

a)Dê as estruturas dos produtos A e B.b)Mostre o mecanismo da adição de bromo ao colesterol, lembrando que essa reação inclui a formação de um intermediário cíclico (bromônio) que orienta o ataque subseqüente do ânion brometo, resultando em um produto de adição anti.

c) Na presença de ácido e aquecimento, um álcool pode sofrer eliminação de água, levando à formação de ligação dupla. Mostre as estruturas das duas possíveis substâncias resultantes da desidratação do colesterol.

d)Quantos centros estereogênicos apresenta o colesterol? Indique-os na estrutura abaixo.

e)Desenhe a estrutura do 3R-colesterol.

colesterol

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HO 56

3

10

13

14

B

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6. Nas reações de Substituição Eletrofílica Aromática, os substituintes do anel benzênico, dependendo do seu caráter doador ou retirador de elétrons, podem ativá-lo ou desativá-lo, além de direcionar substituições posteriores para as posições orto/para ou meta.

a)coloque os compostos abaixo: benzeno (a), fenol (b), tolueno (c) e nitrobenzeno (d), em ordem crescente de reatividade numa SEAr e justifique.

OH CH3 NO2

N

a) b) c) d) e)

b)Qual é o produto principal da reação de nitração (HNO3/H2SO4) do tolueno, seguida de cloração (Cl2/AlCl3)?

c) Desenhe as estruturas do fenol, álcool benzílico e éter fenil metílico (anisol).d)Comparando o fenol e o álcool benzílico, qual das duas substâncias é mais ácida? Justifique, considerando a estabilidade relativa das suas bases conjugadas.

e)O anisol (aroma de aniz) e o álcool benzílico são isoméricos e, portanto, adequados para fins de comparação de algumas propriedades físicas. Qual deles apresenta menor ponto de ebulição? Justifique.

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7. O sistema químico é capaz de transformar reagentes em produtos e trocar energia com a vizinhança, considerando também a velocidade de reação e os estados físicos da matéria nas reações químicas. Responda as seguintes questões contextualizando os conceitos e parâmetros da termodinâmica e da cinética química.

a Descrever com bases físico-químicas o modelo do Gás Real de van der Waals, (P+an2/V2)(V-nb)=nRT a partir do Gás Ideal (PV=nRT), e explicar o gráfico de fator de compressibilidade (Z) versus pressão, nos intervalos de baixa e de alta pressão, e também em função de temperatura. Sucintamente, na resposta definir cientificamente a pressão e a temperatura.

b Em um calorímetro, 2,31 g fósforo (MM=31 g.mol-1) reagem com cloro para formar tricloreto de fósforo e libera 24 kJ de calor. Escreva a equação termoquímica da reação 2 P(s) + 3 Cl2(g) 2 PCl3(l). Definir cientificamente energia, calor e trabalho.

c Escrever a reação de equilíbrio de formação de HI(g) e calcular a constante de equilíbrio (Kc) com os valores para a mistura em equilíbrio: [HI(g)]=0,07 mol.dm -3, [H2(g)]=0,01 mol.dm-3, [I2(g)]=0,01 mol.dm-3. Qual é o efeito nas pressões parciais PH2, PI2 e PHI quando a pressão total foi diminuída à metade. Escreva a nova razão da constante de equilíbrio.

d Na síntese de amônia, N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) e Hø= -92 kJ , a Kp (atm-2) diminui com a T (K): 1x102 a 400 K; 1,6x10-1 a 500 K; 3,1x10-3 a 600 K; 6,3x10-5 a 700 K. Como a proporção de amônia no sistema muda com o aumento de T? Qual o valor de Hø e Kp para a reação 2 NH3(g) N2(g) + 3 H2(g) a 400 K? O que acontece com Kp ao aumentar a T desta reação?

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8. Considerar a velocidade da reação química e responder as questões. H+

Br2(aq) + HCOOH(aq) 2 Br-(aq) + 2 H+(aq) + CO2 (g)

A reação pode ser monitorada pela concentração de Br2 (tabela e gráfico em anexo).

a Explicar a influência de dois dos fatores que afetam a velocidade da reação química.

b Como a concentração de bromo varia com o tempo? Escrever a lei de velocidade da reação.

c Como a velocidade da reação varia com o tempo?d Qual é a constante de velocidade e a ordem da reação? Qual é o tempo de meia vida do bromo?

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Tabelas e gráficos em anexo à questão 8.

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Tempo/s [Br2] Velocidade – d[Br2]/dt mol.dm-3s-1