Ligação química

Exame Nacional 2017, 1.ª fase — Grupo VII, item 1

Quantos eletrões de valência existem, no total, na molécula de ácido metanoico?

Exame Nacional 2017, 2.ª fase — Grupo VII, item 1

Na representação da molécula de \({N}_{2}\) na notação de Lewis, quantos eletrões, no total, devem estar representados?

Exame Nacional 2017, época especial — Grupo III, itens 2, 3

a) Numa molécula de metano, há, no total, __________ eletrões de valência, __________ eletrões de valência não ligantes.

(A) oito … existindo

(B) oito … não existindo

(C) quatro … existindo

(D) quatro … não existindo

b) Qual é a geometria da molécula de metano?

Exame Nacional 2018, 2.ª fase — Grupo VII, item 1

Na molécula HF, existem, no total, __________ pares de eletrões de valência, dos quais __________ pares são não ligantes.

(A) oito … três

(B) oito … dois

(C) quatro … três

(D) quatro … dois

Exame Nacional 2020, 2.ª fase — Grupo I, item 3

Qual é a geometria da molécula de \({\text{CO}}_{2}\)?

Exame Nacional 2020, época especial — Grupo IV, item 1

Qual é o grupo funcional característico dos álcoois?

Exame Nacional 2021, 1.ª fase — item 5.3

O pentacloreto de fósforo, \({\text{PCl}}_{5}\), pode decompor-se, em fase gasosa, originando tricloreto de fósforo, \({\text{PCl}}_{3}\), e cloro, \({\text{Cl}}_{2}\). Esta reação pode ser traduzida por \({\text{PCl}}_{5}\left( g \right)⇌{\text{PCl}}_{3}\left( g \right)+{\text{Cl}}_{2}\left( g \right)\).

Represente a molécula de cloro na notação de Lewis.

Exame Nacional 2023, 1.ª fase — item 1.1

O relatório Nature’s Solutions to Climate Change, do Fundo Monetário Internacional, publicado em 2019, refere que uma baleia vale por milhares de árvores, no que diz respeito à captura de dióxido de carbono, \({\text{CO}}_{2}\left( g \right)\). As baleias alimentam-se de fitoplâncton, que é composto por seres microscópicos fotossintéticos que capturam o \({\text{CO}}_{2}\) da atmosfera; ao fazê-lo, as baleias incorporam muito carbono no seu organismo. Quando morrem, afundam-se no oceano, depositando, em média, o equivalente a 33 toneladas de \({\text{CO}}_{2}\).

Em qual das opções seguintes está representado um modelo tridimensional da molécula de \({\text{CO}}_{2}\)?

Exame Nacional 2024, 2.ª fase — item 6.1

O ácido acetilsalicílico é uma das substâncias mais utilizadas na redução da inflamação, da dor e da febre.

Na síntese desta substância, o ácido salicílico, \({C}_{7}{H}_{6}{O}_{3}\) (\(M=138,13 {\text{g mol}}^{-1}\)), reage com o anidrido acético, \({C}_{4}{H}_{6}{O}_{3}\) (\(M=102,10 {\text{g mol}}^{-1}\) e \(\rho =1,08 {\text{g cm}}^{-3}\)), dando origem ao ácido acetilsalicílico, \({C}_{9}{H}_{8}{O}_{4}\) (\(M=180,17 {\text{g mol}}^{-1}\)), e ao ácido acético. Esta reação é catalisada por ácido sulfúrico e pode ser traduzida por

Os grupos funcionais presentes no ácido salicílico são

(A) carboxilo e hidroxilo.

(B) carboxilo e amina.

(C) carbonilo e hidroxilo.

(D) carbonilo e amina.

Exame Nacional 2025, 2.ª fase — item 1.2

A síntese de Haber-Bosch é um processo industrial de produção de amoníaco, \({\text{NH}}_{3}\left( g \right)\), a partir de dinitrogénio, \({N}_{2}\left( g \right)\), e di-hidrogénio, \({H}_{2}\left( g \right)\). Esta reação pode ser traduzida por \({N}_{2}\left( g \right)+3\,{H}_{2}\left( g \right)⇌2\,{\text{NH}}_{3}\left( g \right)\).

A molécula de \({\text{NH}}_{3}\) é estruturalmente semelhante à molécula de fosfina, \({\text{PH}}_{3}\).

A elevada temperatura de ebulição do amoníaco, comparativamente à da fosfina, deve-se ao facto de o amoníaco apresentar, como dominantes, ligações

(A) intramoleculares polares.

(B) de Van der Waals.

(C) de hidrogénio.

(D) covalentes entre os átomos.

Exame Nacional 2017, 1.ª fase — Grupo I, item 3

A molécula de \({\text{CO}}_{2}\) apresenta geometria linear, porque

(A) é uma molécula triatómica.

(B) é uma molécula simétrica.

(C) não existem eletrões de valência não ligantes no átomo de carbono.

(D) existem eletrões de valência não ligantes nos átomos de oxigénio.

Exame Nacional 2018, 1.ª fase — Grupo VI, item 4

A molécula de \({\text{CH}}_{3}\text{COOH}\) pode ser representada através da notação de Lewis por (figura).

Quantos eletrões de valência ligantes existem, no total, na molécula?

(A) \(16\)

(B) \(8\)

(C) \(24\)

(D) \(12\)

Exame Nacional 2018, época especial — Grupo IV, item 2.3

As primeiras experiências que conduziram à obtenção do fósforo, sob a forma de \({P}_{4}\left( s \right)\), foram realizadas a partir da urina humana. Duas das reações que ocorrem podem ser traduzidas por

\[{Na(NH}_{4}){\text{HPO}}_{4}\left( \text{aq} \right)\to {\text{NaPO}}_{3}\left( s \right)+{\text{NH}}_{3}\left( g \right)+{H}_{2}O(l)\]

\[8\,{\text{NaPO}}_{3}\left( s \right)+10\,C(s)\to 2\,{\text{Na}}_{4}{P}_{2}{O}_{7}\left( s \right)+10\,CO(g)+{P}_{4}\left( s \right)\]

À semelhança do nitrogénio, que se liga ao hidrogénio para formar \({\text{NH}}_{3}\), um dos produtos da reação (I), também o fósforo se liga ao hidrogénio para formar \({\text{PH}}_{3}\), um composto chamado fosfina.

As moléculas de fosfina e de amoníaco têm __________ número de eletrões de valência não ligantes, apresentando a molécula de fosfina geometria __________.

(A) diferente … triangular plana

(B) diferente … piramidal trigonal

(C) igual … triangular plana

(D) igual … piramidal trigonal

Exame Nacional 2019, 1.ª fase — Grupo VI, item 2.2

Na estratosfera existe uma camada de ozono, \({O}_{3}\left( g \right)\), que absorve parte da radiação ultravioleta proveniente do Sol.

A molécula de ozono, \({O}_{3}\), é menos estável do que a molécula de oxigénio, \({O}_{2}\).

Na Figura 4, está representado um modelo tridimensional da molécula de ozono.

Na molécula de ozono, o átomo central __________ eletrões de valência não ligantes, e o comprimento da ligação oxigénio-oxigénio é __________ do que na molécula de oxigénio.

(A) apresenta … menor

(B) apresenta … maior

(C) não apresenta … maior

(D) não apresenta … menor

Exame Nacional 2019, 2.ª fase — Grupo I, itens 1.1, 1.2

Considere a hexametilenodiamina (substância A) e o ácido adípico (substância B).

a) A Figura 1 representa um modelo tridimensional da molécula da substância A, na qual todas as ligações são covalentes simples.

Quantos eletrões de valência não ligantes existem na molécula da substância A?

b) A substância A é solúvel em água,

(A) uma vez que, nas moléculas desta substância, todos os átomos de carbono estão ligados entre si.

(B) uma vez que, nas moléculas desta substância, todas as ligações são covalentes simples.

(C) uma vez que as moléculas desta substância podem estabelecer ligações de hidrogénio.

(D) uma vez que as moléculas desta substância contêm átomos de hidrogénio.

Exame Nacional 2019, época especial — Grupo V, itens 1.1, 1.2

A água, \({H}_{2}O\), é um líquido à pressão de \(1 \text{atm}\) e a \(25{ }^{\circ }C\). Nas mesmas condições de pressão e de temperatura, o sulfureto de hidrogénio, \({H}_{2}S\), é um gás.

a) As moléculas de \({H}_{2}O\) e de \({H}_{2}S\) __________ o mesmo número de eletrões de valência ligantes, __________ a mesma geometria.

(A) não têm … apresentando

(B) têm … não apresentando

(C) não têm … não apresentando

(D) têm … apresentando

b) As ligações que se estabelecem entre moléculas de \({H}_{2}S\) resultam predominantemente de __________, sendo mais __________ do que as ligações que se estabelecem entre moléculas de \({H}_{2}O\).

(A) forças de van der Waals … fortes

(B) forças de van der Waals … fracas

(C) ligações de hidrogénio … fortes

(D) ligações de hidrogénio … fracas

Exame Nacional 2020, 1.ª fase — Grupo IV, item 3

A molécula de \({\text{CO}}_{2}\) apresenta __________ eletrões de valência ligantes e __________ eletrões de valência não ligantes.

(A) quatro … quatro

(B) quatro … oito

(C) oito … quatro

(D) oito … oito

Exame Nacional 2020, 2.ª fase — Grupo I, item 6.1

A água, presente nos estados sólido, líquido e gasoso na atmosfera terrestre, é uma substância peculiar, pois as propriedades que a caracterizam, como a variação de entalpia de vaporização e a capacidade térmica mássica, apresentam valores muito diferentes dos que seriam expectáveis.

A condensação de vapor de água envolve __________ de energia, uma vez que ocorre com __________ de ligações intermoleculares.

(A) libertação … formação

(B) libertação … quebra

(C) absorção … formação

(D) absorção … quebra

Exame Nacional 2020, época especial — Grupo IV, item 3.1

O etanol, \({\text{CH}}_{3}{\text{CH}}_{2}\text{OH}\) (\(M=46,08 {\text{g mol}}^{-1}\)), é um dos álcoois mais comuns, podendo ser usado, por exemplo, como biocombustível.

Na molécula de etanol existem, no total,

(A) dezasseis eletrões de valência.

(B) oito eletrões de valência ligantes.

(C) quatro eletrões de valência não ligantes.

(D) vinte eletrões.

Exame Nacional 2021, 2.ª fase — item 9

A Figura 3 representa a molécula de tricloreto de fósforo, \({\text{PCl}}_{3}\), utilizando a notação de Lewis.

Prevê-se que esta molécula apresente geometria

(A) triangular plana e que seja apolar.

(B) triangular plana e que seja polar.

(C) piramidal trigonal e que seja apolar.

(D) piramidal trigonal e que seja polar.

Exame Nacional 2021, época especial — item 1.1

Os ácidos orgânicos apresentam um grupo funcional característico.

O ácido cítrico, \({C}_{6}{H}_{8}{O}_{7}\) (\(M=192,14 {\text{g mol}}^{-1}\)), cuja fórmula de estrutura da molécula se representa na Figura 1, é uma substância presente nos citrinos.

A molécula de ácido tartárico, \({C}_{4}{H}_{6}{O}_{6}\), presente no vinho, tem a fórmula de estrutura representada na Figura 2.

Nas moléculas de ácido cítrico e de ácido tartárico existem, respetivamente,

(A) dois e três grupos funcionais carboxilo.

(B) quatro e dois grupos funcionais hidroxilo.

(C) um e quatro grupos funcionais hidroxilo.

(D) três e dois grupos funcionais carboxilo.

Exame Nacional 2022, 1.ª fase — itens 3.1, 3.4

A procura de vida extraterrestre envolve a deteção de substâncias cuja existência pode ser indicadora da presença de vida.

a) [★] O metano, \({\text{CH}}_{4}\), é uma dessas substâncias e já foi detetado em Marte.

A molécula de \({\text{CH}}_{4}\) apresenta geometria

(A) piramidal trigonal e é polar.

(B) tetraédrica e é polar.

(C) piramidal trigonal e é apolar.

(D) tetraédrica e é apolar.

b) [★★] Na Figura 3, está representada a fórmula de estrutura da molécula de uma substância presente no solo marciano.

Esta substância pertence à família

(A) dos aldeídos.

(B) das aminas.

(C) das cetonas.

(D) dos álcoois.

Exame Nacional 2022, época especial — itens 1.1, 1.4

A água, \({H}_{2}O\), é uma substância que apresenta propriedades físicas e químicas particulares.

a) A molécula de água apresenta, no total,

(A) oito eletrões, dos quais dois são não ligantes.

(B) oito eletrões, dos quais quatro são não ligantes.

(C) dez eletrões, dos quais dois são não ligantes.

(D) dez eletrões, dos quais quatro são não ligantes.

b) Quando se coloca uma determinada massa de água líquida num congelador, observa-se um aumento do volume da água durante a sua solidificação.

Comparativamente à água líquida, o gelo apresenta

(A) maior massa volúmica e ligações de hidrogénio mais intensas.

(B) maior massa volúmica e ligações de hidrogénio menos intensas.

(C) menor massa volúmica e ligações de hidrogénio mais intensas.

(D) menor massa volúmica e ligações de hidrogénio menos intensas.

Exame Nacional 2023, 1.ª fase — item 6.1

O ácido nítrico, \({\text{HNO}}_{3}\left( \text{aq} \right)\) (\(M=63,02 {\text{g mol}}^{-1}\)), é considerado um ácido forte, sendo bastante corrosivo. É um dos compostos químicos mais produzidos mundialmente. Desde 1902, é preparado industrialmente em três etapas sequenciais (processo de Ostwald):

Etapa I) Combustão do amoníaco, \({\text{NH}}_{3}\) (\(M=17,04 {\text{g mol}}^{-1}\)), para formar monóxido de nitrogénio, NO: \(4\,{\text{NH}}_{3}\left( g \right)+5\,{O}_{2}\left( g \right)\to 4\,NO(g)+6\,{H}_{2}O(g)\)

Etapa II) Oxidação do NO a dióxido de nitrogénio, \({\text{NO}}_{2}\): \(2\,NO(g)+{O}_{2}\left( g \right)\to 2\,{\text{NO}}_{2}\left( g \right)\)

Etapa III) Reação do \({\text{NO}}_{2}\) com água, para formação de \({\text{HNO}}_{3}\): \(3\,{\text{NO}}_{2}\left( g \right)+{H}_{2}O(l)\to 2\,{\text{HNO}}_{3}\left( \text{aq} \right)+NO(g)\)

Complete o texto seguinte, fazendo corresponder a cada letra o número da opção correta. A cada letra corresponde um só número.

A molécula de \({\text{NH}}_{3}\) tem a) __________ eletrões de valência, sendo b) __________ o número de eletrões não-ligantes, o que lhe confere uma geometria c) __________.

Exame Nacional 2023, 2.ª fase — item 7.3

As indústrias cimenteiras são grandes emissoras de dióxido de carbono, \({\text{CO}}_{2}\). Uma das estratégias para a redução e valorização do \({\text{CO}}_{2}\left( g \right)\) consiste em fazê-lo reagir com di-hidrogénio, \({H}_{2}\left( g \right)\), formando metano, \({\text{CH}}_{4}\left( g \right)\), e água, \({H}_{2}O(g)\), o que permite armazenar energia na forma de \({\text{CH}}_{4}\) (gás natural sintético). A reação pode ser traduzida por \({\text{CO}}_{2}\left( g \right)+4\,{H}_{2}\left( g \right)\to {\text{CH}}_{4}\left( g \right)+2\,{H}_{2}O(g)\).

Associe as moléculas apresentadas na Coluna I às respetivas geometrias moleculares, que constam na Coluna II. A cada letra corresponde apenas um número.

Exame Nacional 2023, época especial — itens 1.1, 1.2

O etanol, \({\text{CH}}_{3}{\text{CH}}_{2}\text{OH}\), faz parte da composição de bebidas alcoólicas e pode ser utilizado como combustível. O etanal, \({\text{CH}}_{3}\text{CHO}\), pode ser obtido a partir do etanol, e a sua principal utilização é a produção de ácido etanoico. O ácido etanoico, \({\text{CH}}_{3}\text{COOH}\), tem utilizações variadas, destacando-se o fabrico de essências artificiais.

A Figura 1 representa modelos tridimensionais das moléculas de etanol, etanal e ácido etanoico.

a) Os grupos funcionais nas moléculas de etanol e de ácido etanoico são, respetivamente,

(A) carbonilo e hidroxilo.

(B) hidroxilo e carboxilo.

(C) carbonilo e carboxilo.

(D) hidroxilo e carbonilo.

b) Na molécula de etanal, os números de pares de eletrões ligantes e de pares de eletrões não ligantes são, respetivamente,

(A) seis e um.

(B) sete e um.

(C) seis e dois.

(D) sete e dois.

Exame Nacional 2024, 1.ª fase — item 1.1

As medalhas atribuídas nos Jogos Olímpicos de Tóquio, que decorreram em 2021, foram totalmente produzidas a partir de material reciclado de equipamentos eletrónicos.

A Figura 1 apresenta a massa de cada medalha, de ouro, de prata e de bronze, e a percentagem, em massa, dos elementos que as constituem.

Complete o texto seguinte, selecionando a opção correta para cada espaço.

A interação responsável pela formação de ligações químicas é de natureza a) __________. Genericamente, uma interação deste tipo b) __________. Nas medalhas, a ligação química ocorre c) __________ e é designada ligação d) __________.

Exame Nacional 2024, 1.ª fase — item 4.1

A prova de 400 metros planos exige um esforço muscular intenso, o que pode levar à formação de ácido lático, \({\text{CH}}_{3}CH(OH)COOH\), que, em excesso, causa dores musculares e cansaço.

A Figura 3 representa um modelo tridimensional da molécula de ácido lático, na qual todas as ligações são covalentes, simples ou duplas.

Comparada com a ligação C–O, a ligação C=O apresenta

(A) menor energia de ligação e maior comprimento de ligação.

(B) menor energia de ligação e menor comprimento de ligação.

(C) maior energia de ligação e maior comprimento de ligação.

(D) maior energia de ligação e menor comprimento de ligação.

Exame Nacional 2025, 1.ª fase — item 9.1

A reação entre o di-hidrogénio, \({H}_{2}\left( g \right)\), e o di-iodo, \({I}_{2}\left( g \right)\), origina iodeto de hidrogénio, \(HI(g)\), num equilíbrio que pode ser traduzido por \({H}_{2}\left( g \right)+{I}_{2}\left( g \right)⇌2\,HI(g)\), \({K}_{c}=50\) a \(448{ }^{\circ }C\).

Associe cada uma das moléculas, indicadas na Coluna I, à expressão que a descreve, apresentada na Coluna II. A cada letra corresponde apenas um número.

Exame Nacional 2026, época especial — item 2.3

Durante a época dos descobrimentos, os navegadores portugueses enfrentaram muitas dificuldades, de entre as quais o escorbuto, uma doença causada pela deficiência de vitamina C (ácido ascórbico – \({C}_{6}{H}_{8}{O}_{6}\)).

Na Figura 3, apresenta-se a fórmula de estrutura da vitamina B5, destacando-se dois grupos funcionais.

Os grupos funcionais destacados na Figura 3 estão associados aos

(A) álcoois e às cetonas.

(B) álcoois e aos ácidos carboxílicos.

(C) aldeídos e aos ácidos carboxílicos.

(D) aldeídos e às cetonas.

Exame Nacional 2025, 2.ª fase — itens 6.1, 6.4

A utilização do «hidrogénio verde» na produção de amoníaco, \({\text{NH}}_{3}\left( g \right)\), tem incentivado a exploração do \({\text{NH}}_{3}\left( g \right)\) como combustível ambientalmente mais sustentável do que os combustíveis fósseis. A combustão do \({\text{NH}}_{3}\left( g \right)\) pode ser traduzida por \(4\,{\text{NH}}_{3}\left( g \right)+3\,{O}_{2}\left( g \right)\to 2\,{N}_{2}\left( g \right)+6\,{H}_{2}O(g)\).

a) [★] Associe cada uma das moléculas, indicadas na Coluna I, à geometria molecular correspondente, apresentada na Coluna II. A cada letra corresponde apenas um número.

b) [★★★] A Figura 8 apresenta o gráfico da energia potencial, \(E\), em função da distância internuclear, \(r\), para as moléculas de dioxigénio, \({O}_{2}\), e de dinitrogénio, \({N}_{2}\).

Identifique, justificando, qual das curvas, 1 ou 2, corresponde à molécula de \({N}_{2}\).

Baseie a sua argumentação na comparação das energias de ligação e dos comprimentos de ligação. Comece por apresentar as fórmulas de estrutura de Lewis das moléculas de \({O}_{2}\) e de \({N}_{2}\).

Apresente um texto bem estruturado e utilize linguagem científica adequada.