Com relação a ligações químicas, responda:
a) Os átomos de hélio não se combinam para formar moléculas de He2, mas os átomos de He se atraem fracamente através de ligações intermoleculares. Qua o tipo de ligação intermolecular que os mantem unidos?
b) Identifique o tipo dominante (mais forte) de força intermolecular presente em cada um dos seguintes compostos.
RbCl(s)
H2 S(g)
NH3(l)
Cl2(l)
c) Marque qual membro de cada par tem as forças de atração intermoleculares mais fortes?
| ( | ) H2 S | ou | ( | ) H2 Se |
| ii. ( | ) HF | ou | ( | ) HCl |
| iii. ( | ) CH4 | ou | ( | ) CH3 OH |
| iv. ( | ) NH3 | ou | ( | ) PH3 |
| v. ( | ) SF4 | ou | ( | ) C10 H22 |
d) Dados os sistemas:
  • S1 um sistema constituído por uma substância resultante da combinação do metal alcalino situado na terceira camada da tabela periódica e o elemento de subnível mais energético - S2 um sistema no estado líquido, transparente a 25^circ C, inodoro e insípido; apresenta ponto de solidificação 0^circ C e ponto de ebulição 100^circ C. Dissolve muitos compostos sólidos, líquidos e gasosos, por este motivo é considerado solvente universal.
    Ao serem misturados os SISTEMAS I e II formam um terceiro sistema homogêneo. Quais são os tipos de ligação ou interação entre as entidades formadoras do SISTEMA III?
  1. Têm-se dois elementos: um pertencente a 13^circ grupo (III A) da tabela periódica e localizada no segundo período, e o outro cujo subnível mais energético é o 2 p^5. Com relação ao composto formado entre os elementos, responda:
    a) Que tipo de ligação existirá entre os elementos?
    b) Quantos pares solitários existem no átomo central?
    c) Qual a estrutura de Lewis para o composto formado?
    d) Qual a geometria da molécula?
    e) A molécula formada é polar ou apolar?

Passo 1

Beleza, o exercício é uma coletânea sobre ligações e forças intermoleculares (aquele tema de química geral). A gente vai precisar de:
• Conceitos de força de London (dispersion force), dipolo–dipolo, ligação de hidrogênio e íon–dipolo.
• Saber diferenciar ligação iônica de covalente e como usar a VSEPR (geometria molecular).
• Tabela periódica e números de elétrons de valência pra montar estrutura de Lewis.
Então, resumindo, o que temos de fazer:
a) Que tipo de interação fraca une átomos de He?
b) Pra cada substância, qual a força intermolecular mais forte?
c) Em cada par, qual molécula tem atrações internas mais fortes?
d) Se misturar um sal de Na com água, que tipo de interação surge?
e) (Questão 37) Um elemento do grupo III A no 2º período (B) e outro com subnível 2p⁵ (F): que composto formam? Tipo de ligação, pares isolados, Lewis, geometria e polaridade.

Passo 2

(a) Átomos de hélio não formam ligação covalente, só ficam grudados por forças muito fracas. Essas forças são as forças de dispersão de London (forças de van der Waals).

Passo 3

(b) Identificando a força dominante:
  1. RbCl(s): ligação iônica (bem forte, ligação entre íons Rb⁺ e Cl⁻).
  2. H₂S(g): molécula polar mas sem H–bonds, então a principal é dipolo–dipolo (e, em segundo plano, London).
  3. NH₃(l): tem H ligado a N, rola ligação de hidrogênio (H-bonding) forte.
  4. Cl₂(l): molécula apolar, só força de dispersão de London.

Passo 4

© Quem tem força intermolecular mais forte em cada par?
i. H₂S ou H₂Se: H₂Se é maior e tem mais polarizabilidade → London maior, então H₂Se.
ii. HF ou HCl: HF faz ligação de hidrogênio, HCl não → HF.
iii. CH₄ ou CH₃OH: CH₃OH faz H-bond, CH₄ não → CH₃OH.
iv. NH₃ ou PH₃: NH₃ faz H-bond, PH₃ não → NH₃.
v. SF₄ ou C₁₀H₂₂: SF₄ é polar mas C₁₀H₂₂ é gigante e tem dispersão absurda → C₁₀H₂₂.

Passo 5

(d) S1 é o sal de sódio (Na) com cloro (Cl) → NaCl (ligação iônica). S2 é água (H₂O). Ao misturar dá solução homogênea: as interações principais no sistema III são íon–dipolo (Na⁺ e Cl⁻ com dipolos de H₂O) e ainda ligações de hidrogênio entre as próprias moléculas de água.

Passo 6

(37a–b) O elemento do grupo III A no 2º período é o Boro (B). O outro, 2p⁵, é o Flúor (F). Formam BF₃.
a) É uma ligação covalente polar (F é bem mais eletronegativo que B).
b) No átomo central B não sobra par solitário (B tem 3e⁻ de valência, usa 3 nas ligações).

Passo 7

(37c–e)
c) Estrutura de Lewis:
F–B–F
|
F
com cada F tendo 3 pares isolados.
d) Geometria VSEPR é trigonal plana (ângulos de 120°).
e) Apesar de cada B–F ser polar, a molécula é simétrica (vetores se cancelam) → apolar.

Resposta

a) Força de dispersão de London.
b)
  • RbCl(s): ligação iônica
  • H₂S(g): dipolo–dipolo
  • NH₃(l): ligação de hidrogênio
  • Cl₂(l): forças de dispersão de London
    c) Mais fortes:
    i. H₂Se ii. HF iii. CH₃OH iv. NH₃ v. C₁₀H₂₂
    d) Íon–dipolo (Na⁺/Cl⁻ com H₂O) e ligação de hidrogênio (H₂O–H₂O).
    37a) Ligação covalente polar em BF₃
    37b) 0 pares solitários no B
    37c) Estrutura de Lewis:
   F
   |
F– B –F
com 3 pares isolados em cada F.
37d) Geometria trigonal plana
37e) Molécula apolar

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