As substâncias químicas podem ser representadas por nomes, símbolos ou fórmulas. Considerando as seguintes fórmulas e símbolos: \mathrm{O}_{2} ; \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} ; \mathrm{H}_{2} \mathrm{~S} ; \mathrm{NaHCO} 3 ; \mathrm{Fe} ; \mathrm{O}_{3} ; \mathrm{H}-\mathrm{O}-\mathrm{O}-\mathrm{H} ; \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}, é correto afirmar: ( ) \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \mathrm{H}_{2} \mathrm{~S} e \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} representam substâncias compostas.
( ) \mathrm{O}_{2} e \mathrm{O}_{3} são formas alotrópicas do oxigênio.
( ) A fórmula \mathrm{H}_{2} \mathrm{~S} indica que se trata de uma molécula linear.
( ) A água oxigenada pode ser representada por H-O-O-H ou \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}, mas esta última representação não mostra como os átomos estão ligados.

Passo 1

Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
Dados (pegar estes símbolos/fórmulas do enunciado):
  • \mathrm{O}_{2}
  • \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}
  • \mathrm{H}_{2}\mathrm{S}
  • \mathrm{NaHCO}_{3}
  • \mathrm{Fe}
  • \mathrm{O}_{3}
  • \mathrm{H}-\mathrm{O}-\mathrm{O}-\mathrm{H}
  • \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}
O enunciado apresenta quatro afirmações (cada uma deve ser julgada verdadeira ou falsa):
  1. \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}, \mathrm{H}_{2}\mathrm{S} e \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2} representam substâncias compostas.
  2. \mathrm{O}_{2} e \mathrm{O}_{3} são formas alotrópicas do oxigênio.
  3. A fórmula \mathrm{H}_{2}\mathrm{S} indica que se trata de uma molécula linear.
  4. A água oxigenada pode ser representada por \mathrm{H}-\mathrm{O}-\mathrm{O}-\mathrm{H} ou \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}, mas esta última representação não mostra como os átomos estão ligados.
Agora vou analisar cada afirmação passo a passo, explicando os conceitos necessários para entender e justificar a resposta.

Passo 2

O que é “substância composta”? Explicação didática:
  • Uma substância composta (composto químico) é formada por átomos de pelo menos dois elementos diferentes quimicamente ligados entre si.
  • Em contraste, uma substância simples (elemento) é formada por apenas um tipo de átomo (mesmo que esses átomos se agrupem em moléculas, como \mathrm{O}_{2}).
Aplicando ao enunciado:
  • \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}: contém hidrogênio ( \mathrm{H}) e oxigênio ( \mathrm{O}) — são dois elementos diferentes ligados → é um composto.
  • \mathrm{H}_{2}\mathrm{S}: contém hidrogênio ( \mathrm{H}) e enxofre ( \mathrm{S}) — também é um composto.
  • \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}: contém hidrogênio ( \mathrm{H}) e oxigênio ( \mathrm{O}) — é um composto.
Conclusão deste passo: a afirmação 1 é verdadeira, porque as três fórmulas mostram substâncias formadas por mais de um elemento.

Passo 3

O que é alotropia? Explicação didática:
  • Alotropia é o fenômeno em que um mesmo elemento químico forma diferentes espécies (formas) com propriedades distintas, por diferença na ligação entre átomos ou na estrutura.
  • Exemplos clássicos: carbono tem allotropos grafite e diamante; oxigênio tem \mathrm{O}_{2} (dioxigênio) e \mathrm{O}_{3} (ozônio).
Aplicando ao enunciado:
  • \mathrm{O}_{2} e \mathrm{O}_{3} são formadas só por átomos de oxigênio; diferem na quantidade de átomos por molécula e na forma como estão ligados (em \mathrm{O}_{2} há uma ligação dupla entre dois átomos; em \mathrm{O}_{3} existe uma estrutura ressonante com três átomos e ligações parcialmente duplas, geometria angular). Ambas são formas distintas do mesmo elemento — portanto são alotropos do oxigênio.
Conclusão deste passo: a afirmação 2 é verdadeira.

Passo 4

Entendendo geometria molecular — por que a fórmula não determina automaticamente a forma:
  • A fórmula molecular (por exemplo \mathrm{H}_{2}\mathrm{S}) informa quantos e quais átomos existem, mas não dá diretamente a geometria (ângulos de ligação).
  • Para prever a forma usa-se a teoria VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion): pares de elétrons na camada de valência do átomo central se repelem e determinam a geometria.
  • Procedimento simples (aplicando ao \mathrm{H}_{2}\mathrm{S}):
    1. Identificar o átomo central: enxofre ( \mathrm{S}) é central.
    2. Contar elétrons de valência do \mathrm{S}: \mathrm{S} tem 6 elétrons de valência.
    3. Em \mathrm{H}_{2}\mathrm{S}, o enxofre forma duas ligações simples com dois hidrogênios, usando 2 pares de elétrons ligantes; restam 2 pares de elétrons não ligantes (lone pairs) no enxofre.
    4. Total de pares de elétrons ao redor do enxofre = 4 pares (2 pares ligantes + 2 pares não ligantes) → geometria eletrônica aproximada tetraédrica, mas a forma molecular (considerando apenas átomos) é “angular” ou “em cunha/bent”, porque os dois lone pairs “empurram” as ligações S–H para formar um ângulo menor que 180°.
  • Portanto \mathrm{H}_{2}\mathrm{S} não é linear; tem geometria dobrada (semelhante ao \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}, embora o ângulo em \mathrm{H}_{2}\mathrm{S} seja geralmente menor ou diferente devido às diferenças entre S e O).
Conclusão deste passo: a afirmação 3 é falsa — a fórmula \mathrm{H}_{2}\mathrm{S} não indica uma molécula linear; a molécula é angular/bent.

Passo 5

Diferença entre fórmulas molecular e estrutural; aplicação à água oxigenada:
  • Fórmula molecular: indica apenas o número de átomos de cada elemento na molécula. Exemplo: \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2} diz que há 2 átomos de H e 2 de O na molécula.
  • Fórmula estrutural (ou fórmula de linha/condensada): mostra como os átomos estão ligados entre si, por exemplo \mathrm{H}-\mathrm{O}-\mathrm{O}-\mathrm{H} indica que os dois oxigênios estão ligados entre si e cada oxigênio está ligado a um hidrogênio — ou seja, mostra conectividade.
  • Aplicando ao enunciado: \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2} é a fórmula molecular; \mathrm{H}-\mathrm{O}-\mathrm{O}-\mathrm{H} é uma fórmula estrutural simples que indica a ligação \mathrm{O}-\mathrm{O}. Logo a segunda representação ( \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}) realmente não mostra a ordem de ligação, apenas a composição.
Conclusão deste passo: a afirmação 4 é verdadeira.

Resposta

Verdadeiro\nVerdadeiro\nFalso\nVerdadeiro

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