Famerp · Química

Questões de Ligações químicas e forças intermoleculares da Famerp

10 questões oficiais da Famerp sobre Ligações químicas e forças intermoleculares, de 2017 a 2026, com gabarito e resolução comentada. Dificuldade estimada: 6 fáceis, 4 médias.

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6 questões de Ligações químicas e forças intermoleculares resolvidas

Questão 1 · Famerp 2026 · Questão 58média

Leia o texto para responder às questões 57 e 58.

O tricloreto de fósforo, PCl₃, é um composto sintético, empregado na produção de defensivos agrícolas e aditivos de plásticos.

A obtenção do tricloreto de fósforo é feita a partir da reação entre o fósforo branco sólido, P₄, e o gás cloro, Cl₂.

Fósforo branco

(www.garethcliff.com)

Cloro

(www.quimlab.com.br)

A reação de obtenção do tricloreto de fósforo é representada pela seguinte equação não balanceada:

P₄ (s) + Cl₂ (g) ⟶ PCl₃ (l)

Os dados de eletronegatividade para esses dois elementos são mostrados na tabela:

Considerando-se o composto tricloreto de fósforo, a classificação das ligações do fósforo e a geometria molecular são:

A
iônica e plana trigonal.
B
iônica e piramidal trigonal.
C
covalente polar e plana trigonal.
D
covalente apolar e piramidal trigonal.
E
covalente polar e piramidal trigonal.

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Gabarito: E

1. Tipo de ligação

Fósforo e cloro são ametais: fazem ligação covalente. A diferença de eletronegatividade é 3,2 – 2,2 = 1,0: o cloro atrai mais os elétrons, então a ligação P–Cl é covalente polar.

2. Geometria

O fósforo (grupo 15) tem 5 elétrons de valência: 3 formam as ligações com os átomos de cloro e 2 ficam como par isolado. Com 4 nuvens eletrônicas (3 ligações + 1 par livre), a geometria é piramidal trigonal, como a da amônia (NH₃).

Resposta: E

Por que as outras atraem: C e A (plana trigonal) esquecem o par isolado — essa seria a geometria do BCl₃; A e B chamam a ligação de iônica, mas não há metal; D chama de apolar uma ligação entre átomos de eletronegatividades diferentes.

Dica: AX₃ com par isolado no átomo central → piramidal; sem par isolado → trigonal plana.

Questão 2 · Famerp 2023 · Questão 59média

O comprimento de ligação é a distância entre os núcleos de dois átomos ligados e está relacionado ao tamanho dos átomos (raio atômico) e à quantidade de pares de elétrons envolvidos na ligação.

Considere a molécula de etanoato de metila, cuja fórmula estrutural é:

Os comprimentos das ligações C–H, C–C, C–O e C=O, expressos em picômetros (pm), são, respectivamente,

A
110, 154, 143, 122.
B
154, 110, 122, 143.
C
110, 122, 143, 154.
D
143, 122, 154, 110.
E
122, 143, 110, 154.

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Gabarito: A

Duas regras do enunciado: átomos menores formam ligações mais curtas, e mais pares compartilhados (ligação dupla) aproximam mais os núcleos.

C–H: o H é o menor átomo → ligação mais curta: 110 pm.
C–C simples: o C é maior que o O → a mais longa: 154 pm.
C–O simples: O menor que C → menor que C–C: 143 pm.
C=O dupla: mais curta que C–O: 122 pm.

Sequência: 110, 154, 143, 122.

Resposta: A

Dica: comprimento de ligação diminui com a ordem da ligação (simples > dupla > tripla) e com o tamanho dos átomos.

Questão 3 · Famerp 2022 · Questão 53fácil

O ponto de ebulição das substâncias está relacionado com o tipo de interação existente entre suas moléculas e com a massa molecular. O quadro apresenta substâncias com massas moleculares próximas e suas respectivas fórmulas estruturais.

A ordem crescente de temperaturas de ebulição das substâncias apresentadas no quadro é

A
butanona – butano – butan-1-ol – ácido butanoico.
B
butan-1-ol – butanona – ácido butanoico – butano.
C
ácido butanoico – butan-1-ol – butanona – butano.
D
butano – ácido butanoico – butanona – butan-1-ol.
E
butano – butanona – butan-1-ol – ácido butanoico.

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Gabarito: E

Com massas moleculares próximas, o ponto de ebulição depende da força das interações entre as moléculas:

butano: apolar, só dipolo induzido → o menor;
butanona: polar, dipolo permanente, mas sem ligação de hidrogênio;
butan-1-ol: faz ligação de hidrogênio (grupo OH);
ácido butanoico: faz ligações de hidrogênio mais intensas (OH e C=O; as moléculas formam dímeros) → o maior.

Ordem crescente: butano < butanona < butan-1-ol < ácido butanoico.

Resposta: E

Por que as outras atraem: C é a ordem decrescente. As demais misturam a posição do butano, que, por ser apolar, tem de vir primeiro.

Dica: apolar < polar < ligação de hidrogênio < ácido carboxílico (dímeros).

Questão 4 · Famerp 2021 · Questão 52fácil

A natureza das ligações intermoleculares define as propriedades das substâncias. Ocorre quebra de ligações intermoleculares em uma substância simples no processo representado pela equação:

A
C (gr) → C (d)
B
O₂ (ℓ) → O₂ (g)
C
2H₂O (ℓ) → 2H₂ (g) + O₂ (g)
D
CO₂ (s) → CO₂ (g)
E
I₂ (g) → I₂ (s)

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Gabarito: B

Procure duas condições: substância simples (um só elemento) e mudança de estado que separe moléculas (quebra de interações intermoleculares, sem romper ligações dentro da molécula).

Na vaporização O₂ (ℓ) → O₂ (g), o oxigênio é substância simples e as moléculas se afastam: rompem-se as forças intermoleculares (dipolo induzido), e a ligação O=O continua inteira.

Resposta: B

Por que as outras erram: grafite → diamante é troca de alótropo, com quebra de ligações covalentes (A); a eletrólise da água rompe ligações dentro da molécula e a água é substância composta (C); CO₂ é substância composta (D); I₂ (g) → I₂ (s) forma interações, não as quebra (E).

Dica: fusão, vaporização e sublimação quebram interações intermoleculares; reações químicas quebram ligações.

Questão 5 · Famerp 2020 · Questão 53média

Considere a tabela, que apresenta propriedades físicas das substâncias I, II, III e IV.

A natureza iônica é observada somente

A
na substância II.
B
nas substâncias III e IV.
C
na substância I.
D
nas substâncias I e II.
E
nas substâncias II e III.

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Gabarito: A

Compostos iônicos conduzem corrente quando seus íons ficam livres: fundidos (estado líquido) e dissolvidos em água. No estado sólido, não conduzem.

Analisando a tabela:
- I: imiscível em água e conduz no estado líquido, mas não em solução → comportamento de metal (como o mercúrio).
- II: miscível, conduz em solução e no líquido → iônico.
- III: conduz em solução, mas não puro no estado líquido → molecular que se ioniza em água (um ácido como o HCl).
- IV: não conduz em nenhum caso → molecular não eletrólito (como o açúcar).

Resposta: A

Por que as outras atraem: a substância III também conduz em solução, mas só porque reage com a água e forma íons; pura e líquida, ela é feita de moléculas. A substância I conduz no estado líquido por ter elétrons livres, não íons.

Dica: conduz fundido e em solução = iônico; conduz só em solução = molecular ionizável; conduz sólido e líquido = metálico.

Questão 6 · Famerp 2019 · Questão 53média

Umectantes são substâncias que apresentam grande afinidade por moléculas de água e, por isso, têm a propriedade de manter a umidade dos materiais, sendo adicionados a bolos, bolachas, panetones e outros alimentos. A tabela a seguir apresenta algumas substâncias utilizadas na preparação de alimentos.

Cloreto de sódio: NaCℓ

Bicarbonato de sódio: NaHCO₃

Glicerina: HO–CH₂–CH(OH)–CH₂–OH

Benzoato de sódio:

Acetato de etila:

A substância presente na tabela que possui composição adequada para atuar como umectante é

A
a glicerina.
B
o cloreto de sódio.
C
o benzoato de sódio.
D
o bicarbonato de sódio.
E
o acetato de etila.

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Gabarito: A

Um umectante precisa reter moléculas de água, e para isso faz ligações de hidrogênio com ela. A glicerina (propano-1,2,3-triol) tem três grupos –OH em uma molécula pequena: cada –OH faz ligação de hidrogênio com a água. Por isso ela é muito higroscópica e é usada como umectante em bolos e panetones.

Resposta: A

Por que as outras atraem: o NaCℓ (B) e o bicarbonato (D) são solúveis, mas são usados como tempero e fermento, e o sal até desidrata alimentos por osmose. O benzoato de sódio (C) é um conservante, com um anel aromático apolar grande. O acetato de etila (E) é um éster sem –OH: não doa ligações de hidrogênio e é pouco solúvel em água.