GEOMETRIA MOLECULAR, POLARIDADE DAS MOLÉCULAS E INTERAÇÕES INTERMOLECULARES EXTENSIVO PRÉ-ENEM Questão 01 O tetracloreto de carbono (CCl4), a amônia (NH3) e o sulfeto de hidrogênio (H2S) são substâncias moleculares que apresentam, respectivamente, as seguintes formas geométricas: a) b) c) d) e) Questão 02 O efeito estufa é um processo natural que ocorre na atmosfera, garantindo o aquecimento da superfície da Terra por meio da absorção de energia pelos gases do efeito estufa. Esse processo natural garante que a superfície terrestre tenha uma temperatura média de 15 ºC. Porém, atividades antrópicas têm contribuído para o aumento desses gases do efeito estufa, levando a um maior aquecimento do Planeta. Dentre os gases do efeito estufa, o dióxido de carbono, o metano e o monóxido de dinitrogênio estão entre os principais responsáveis. Assinale a alternativa que apresenta a geometria das seguintes moléculas: dióxido de carbono, metano e monóxido de dinitrogênio, sequencialmente. a) b) c) d) e) angular – quadrado planar – angular linear – quadro planar – angular angular – tetraédrica – angular linear – tetraédrica – linear linear – quadrado planar – linear Questão 03 Observe as moléculas a seguir: NH3 , CHCl3, SO3. Sua geometria molecular e polaridade são respectivamente: a) tetraédrica/polar; tetraédrica/polar; trigonal plana/polar. b) piramidal/ polar; tetraédrica/polar; trigonal plana/ apolar. c) trigonal plana/apolar; angular/polar; tetraédrica/apolar. d) linear/polar; trigonal plana/polar; angular/polar. e) piramidal/apolar; piramidal/ apolar; linear/apolar. AULA 05 Questão 04 Considere uma molécula formada por três átomos de dois tipos diferentes, ligados entre si por ligações covalentes, formando uma geometria angular. Com base nessas informações, assinale a alternativa correta. a) A descrição apresentada acima corresponde a uma molécula de dióxido de carbono, em que o carbono e o oxigênio formam ligações covalentes duplas entre si. b) A descrição é compatível com uma molécula de água, que pode estabelecer ligações intermoleculares de hidrogênio, quando moléculas dessa substância se encontram no estado líquido. c) A geometria angular indicada acima é também chamada geometria trigonal planar. d) A molécula de amônia corresponde à descrição apresentada, pois átomos de nitrogênio e hidrogênio estão unidos por ligações covalentes que formam um ângulo entre si. e) O CFC, gás responsável pela destruição da camada de ozônio, apresenta dois átomos de carbono e um átomo de flúor em geometria angular, de acordo com a descrição dada. Questão 05 Os raios que ocorrem na atmosfera e a queima de combustíveis derivados do petróleo contendo hidrocarbonetos e compostos de enxofre (mercaptanas) contribuem para a produção de várias substâncias, dentre as quais pode-se destacar: CO2, CO, H2O, NO, SO2 e até mesmo, em pequenas quantidades, NO2 e SO3. Algumas destas emissões são, em parte, responsáveis pelo aumento do efeito estufa e pela formação da chuva ácida. Sobre a geometria das moléculas, considere as afirmativas: I. A molécula do CO2(g) é linear, porque o átomo central não possui pares de elétrons disponíveis. II. A molécula H2O(l) é angular, porque o átomo central possui pares de elétrons disponíveis. III. A molécula do SO2(g) é angular, porque o átomo central possui pares de elétrons disponíveis. IV. A molécula do SO3(g) é piramidal, porque o átomo central possui pares de elétrons disponíveis. Estão corretas apenas as afirmativas: a) b) c) d) e) I e III. I e IV. II e IV. I, II e III. II, III e IV. 1 PROFA. BRUNA SANTOS @BRUNA_QUIMICA Questão 06 A queima de florestas é uma das imagens mais negativas do Brasil no exterior. Durante a queima são liberadas toneladas de gás carbônico (CO2), um dos gases do efeito estufa. A derrubada de florestas altera o equilíbrio ecológico da região, interferindo no ciclo das chuvas (precipitação de H2O) e na fertilidade do solo. As geometrias moleculares e as polaridades das moléculas de água e de gás carbônico são, respectivamente, a) b) c) d) e) linear e polar; angular e apolar. angular e apolar; linear e apolar. angular e polar; linear e polar. angular e polar; linear e apolar. linear e apolar; angular e polar. Questão 07 Alguns animais aquáticos, como protozoários e esponjas, excretam, pela parede do corpo, o “lixo celular” resultante do metabolismo, que é constituído por amônia e dióxido de carbono. Comparando-se as moléculas dessas substâncias, é correto afirmar que ambas a) são triatômicas. b) apresentam ligações iônicas entre seus átomos. c) apresentam ligações covalentes polares entre seus átomos. d) apresentam ligações covalentes apolares entre seus átomos. e) são diatômicas. Questão 08 Com relação às moléculas CH4 e NH3 marque a alternativa correta. a) b) c) d) e) A molécula de CH4 apresenta geometria tetraédrica. A molécula de NH3 apresenta geometria trigonal plana. NH3 é uma molécula apolar com ligações polares. CH4 é uma molécula polar com ligações polares. Ambas as estruturas apresentam ligações iônicas entre seus átomos. Questão 09 Assinale a alternativa correta. a) O CCl4 apresenta molécula. b) O BF3 apresenta molécula. c) O CO2 apresenta molécula. d) O H2O apresenta molécula. e) O NH3 apresenta molécula. um momento de dipolo em sua dipolo resultante nulo em sua Questão 10 Sobre ligações químicas, analise as afirmativas abaixo. I. Quanto maior a diferença entre as eletronegatividades de dois elementos, mais iônica será a ligação entre eles. II. A energia de ligação de uma ligação dupla é quatro vezes maior do que a de uma ligação simples formada entre os mesmos átomos. III. As geometrias das moléculas NH3 e BF3 são, respectivamente, piramidal e trigonal plana. IV. A molécula linear A – Y – B, onde A Y B , é apolar. Estão corretas as afirmativas: a) b) c) d) e) I e III II e III III e IV I, II e IV I, II, III e IV Questão 11 As moléculas de monóxido de carbono (CO) e de dióxido de carbono (CO2) possuem diferenças. Assinale a opção correta. a) O CO é polar e o CO2 apolar. b) O monóxido de carbono tem ligações iônicas. c) O dióxido de carbono apresenta somente ligações covalentes simples. d) O CO é linear e o CO2 é angular. e) Ambos possuem duas ligações covalentes dativas. Questão 12 A polaridade da ureia e a geometria molecular da amônia, são, respectivamente, URÉIA a) b) c) d) e) AMÔNIA polar e pirâmide trigonal. apolar e trigonal plana. polar e tetraédrica. polar e trigonal plana. apolar e pirâmide trigonal. um momento de dipolo em sua dipolo resultante nulo em sua dipolo resultante nulo em sua 2 PROFA. BRUNA SANTOS @BRUNA_QUIMICA Questão 13 O tetracloreto de silício é usado na fabricação de silício de qualidade, fibras óticas, semicondutores e células voltaicas. Analisando sua fórmula, pode-se afirmar corretamente que seu momento dipolar a) é nulo porque a soma vetorial dos momentos de suas ligações é zero. b) é significativo porque o átomo central apresenta baixa eletronegatividade. c) é nulo porque se trata de uma estrutura plana. d) é significativo porque todas as suas ligações são polares. Questão 14 O modelo da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência ou VSEPR baseia-se no princípio de que os pares de elétrons ao redor de um átomo tendem a se posicionar o mais afastado possível uns dos outros de modo a minimizar as repulsões eletrônicas. Sabendo que, a polaridade das moléculas está relacionada também a sua geometria, assinale a opção que contém, respectivamente, a polaridade das moléculas: CH2Cl2, BF3, H2S e BeCl2. Questão 16 As principais forças intermoleculares presentes na mistura de NaC em água; na substância acetona (CH3COCH3) e na mistura de etanol (CH3CH2OH) em água são, respectivamente: a) b) c) d) e) dipolo-dipolo; dipolo-dipolo; ligação de hidrogênio. dipolo-dipolo; íon-dipolo; ligação de hidrogênio. ligação de hidrogênio; íon-dipolo; dipolo-dipolo. íon-dipolo; dipolo-dipolo; ligação de hidrogênio. íon-dipolo; ligação de hidrogênio; dipolo-dipolo. Questão 17 Para evitar o ressecamento da pele humana é necessário, sempre que possível, utilizar hidratantes umectantes, feitos geralmente à base de glicerina e polietilenoglicol: HO OH OH H 2C CH CH 2 glicerina HO CH 2 CH 2 O CH 2 CH 2 O CH 2 CH 2 OH n a) b) c) d) e) todas são polares; polar, apolar, polar e apolar; todas são apolares; apolar, polar, apolar e polar; apolar, polar, apolar e apolar. Questão 15 A temperatura de ebulição e a miscibilidade das substâncias moleculares, a exemplo do sulfeto de carbono, CS2(l), t.e. 46ºC, e da água, H2O(l), t.e. 100ºC, a 1,0atm, dependem, dentre outros fatores, da polaridade das moléculas e da intensidade das interações intermoleculares existentes no sistema em análise. É correto afirmar: a) A mistura entre o sulfeto de carbono, CS2(l), e água, H2O(l), resulta em um sistema monofásico. b) A fórmula estrutural do sulfeto de carbono é representada por S = C = S, o que evidencia uma molécula de geometria linear e apolar. c) O momento dipolar resultante da soma dos vetores de ligação, na molécula de sulfeto de carbono, é maior do que na molécula de água. d) O dióxido de enxofre, SO2(g), é miscível em sulfeto de carbono, devido às interações do tipo dipolo-dipolo entre as suas moléculas e as do solvente. e) A intensidade das interações intermoleculares do sulfeto de carbono é maior do que a intensidade das ligações de hidrogênio existentes entre as moléculas de água. polietilenoglicol A retenção de água na superfície da pele promovida pelos hidratantes é consequência da interação dos grupos hidroxila dos agentes umectantes com a umidade contida no ambiente por meio de a) b) c) d) e) ligações iônicas. forças de London. ligações covalentes. forças dipolo-dipolo. ligações de hidrogênio. Questão 18 Os insetos mostrados na figura não afundam na água devido ao (a) a) presença de pontes de hidrogênio, em função da elevada polaridade da molécula de água. b) fato de os insetos apresentarem uma densidade menor que a da água. c) elevada intensidade das forças de dispersão de London, em conseqüência da polaridade das moléculas de água. d) interação íon – dipolo permanente, originada pela presença de substâncias iônicas dissolvidas na água. e) imiscibilidade entre a substância orgânica que recobre as patas dos insetos e a água. 3 PROFA. BRUNA SANTOS @BRUNA_QUIMICA Questão 19 O gás carbônico liberado na atmosfera, originário da queima de combustíveis fósseis, é considerado o responsável pelo efeito estufa, já que absorve ondas de calor refletidas pela superfície terrestre, provocando o aquecimento da atmosfera. Por outro lado, o hidrogênio é considerado combustível não poluente, pois o seu produto de queima é a água, que também absorve ondas de calor; porém, condensa-se facilmente em função do seu ponto de ebulição, ao contrário do CO2. Com base nessas informações, pode-se afirmar que a diferença de ponto de ebulição entre o CO2 e o H2O relaciona-se: a) b) c) d) e) à interação iônica das moléculas do CO2. ao menor peso molecular da água. à polaridade da molécula da água. ao conteúdo de oxigênio das moléculas. à diferença dos raios atômicos dos elementos. Questão 20 Os mexilhões aderem fortemente às rochas através de uma matriz de placas adesivas que são secretadas pela depressão distal localizada na parte inferior do seu pé. Essas placas adesivas são ricas em proteínas, as quais possuem em abundância o aminoácido LDopa. Esse aminoácido possui, em sua cadeia lateral, um grupo catechol (dihidroxibenzeno), que tem papel essencial na adesão do mexilhão à superfície rochosa. A figura ilustra um esquema da placa adesiva do mexilhão e um esquema da principal interação entre o grupo catechol e a superfície do óxido de titânio, que representa uma superfície rochosa. Questão 21 Dentre as interações intermoleculares, uma das mais intensas é a ligação de hidrogênio. Esta interação está presente em nosso cotidiano, por exemplo, na interação entre as cadeias poliméricas de amido e celulose, sendo responsáveis por diversas propriedades destes materiais, como rigidez, cristalinidade e elasticidade. Com base na possibilidade de ter este tipo de interação intermolecular, assinale a fórmula molecular capaz de realizar ligação de hidrogênio entre si. a) b) c) d) e) CO2 H2 H3COCH3 C2H6 NH3 Questão 22 Considere o quadro a seguir. Ele apresenta as temperaturas de fusão e de ebulição das substâncias Cl2, ICl e I2: Substância Temperatura Temperatura de Cl 2 de fusão / C − 102 Ebulição / C − 35 ICl 27 97 I2 113 184 Considerando-se essas substâncias e suas propriedades, é correto afirmar que: a) No Cl2 , as interações intermoleculares são mais fortes que no I2 . b) Nas condições normais de temperatura e pressão, o Cl2 é gasoso, o ICl é líquido e o I2 é sólido. c) Na molécula do ICl , a nuvem eletrônica da ligação covalente está mais deslocada para o átomo de cloro. d) No ICl , as interações intermoleculares são, exclusivamente, do tipo dipolo instantâneo – dipolo induzido. e) O ponto de fusão da molécula de I2 é o maior das três substâncias em função das suas interações intermoleculares serem mais intensas. A adesão do mexilhão à rocha deve-se principalmente à interação intermolecular do tipo: a) b) c) d) e) ligação de hidrogênio. interação íon-dipolo. dispersão de London. interação eletrostática. dipolo permanente-dipolo induzido. 4 PROFA. BRUNA SANTOS @BRUNA_QUIMICA Questão 23 A estrutura do DNA é formada por duas cadeias contendo açúcares e fosfatos, as quais se ligam por meio das chamadas bases nitrogenadas, formando a dupla hélice. As bases timina, adenina, citosina e guanina, que formam o DNA, interagem por ligações de hidrogênio, duas a duas em uma ordem determinada. Assim, a timina, de uma das cadeias, interage com a adenina, presente na outra cadeia, e a citosina, de uma cadeia, interage com a guanina da outra cadeia. Considere as seguintes bases nitrogenadas: O NH2 N N H N N N N N N NH2 H H O valor acentuadamente mais elevado do ponto de ebulição do HF ocorre em virtude da a) b) c) d) e) NH2 O H 3C H N N N Questão 24 Um estudante de química do segundo grau resolveu comparar experimentalmente as diferenças dos pontos de ebulição de quatro ácidos inorgânicos: HF, HCl, HBr e HI. O H N O H As interações por ligação de hidrogênio entre adenina e timina e entre guanina e citosina, que existem no DNA, estão representadas corretamente em: menor eletronegatividade do flúor ausência de polaridade da substância maior massa molecular do HF comparada aos demais formação de ligações de hidrogênio por esta substância capacidade do HF de formar ligação do tipo iônica intermolecular Questão 25 Partículas microscópicas existentes na atmosfera funcionam como núcleos de condensação de vapor de água que, sob condições adequadas de temperatura e pressão, propiciam a formação das nuvens e consequentemente das chuvas. No ar atmosférico, tais partículas são formadas pela reação de ácidos (HX) com a base NH3, de forma natural ou antropogênica, dando origem a sais de amônio (NH4X), de acordo com a equação química genérica: HX (g) + NH3 (g) → NH4X (s) A fixação de moléculas de vapor de água pelos núcleos de condensação ocorre por a) b) c) d) e) ligações iônicas. interações dipolo-dipolo. interações dipolo-dipolo induzido. interações íon-dipolo. ligações covalentes. GABARITO 01 B 02 D 03 B 04 B 05 D 06 D 07 C 08 A 09 B 10 A 11 A 12 A 13 A 14 B 15 B 16 D 17 E 18 A 19 C 20 A 21 E 22 C 23 C 24 D 25 D 5 PROFA. BRUNA SANTOS @BRUNA_QUIMICA