Exercícios: Linguagem química inorgânica

1. a) Escreva a fórmula química dos seguintes compostos binários: dióxido de titânio, sulfeto de di-hidrogênio e brometo de cobalto(III).
2. b) Atribua um nome sistemático de composição ou de Stock às seguintes fórmulas: $\mathrm{Cu_2O}$, $\mathrm{NH_3}$ e $\mathrm{SnH_4}$. Indique explicitamente, para o composto $\mathrm{Cu_2O}$, o estado de oxidação com que atua o cobre.

1. a) Formule as seguintes espécies químicas inorgânicas: hidróxido de ferro(II), cloreto de amônio e seleneto de chumbo(IV).
2. b) Nomeie, mediante a nomenclatura de composição ou de Stock, os seguintes compostos: $\mathrm{Al(OH)_3}$, $\mathrm{Mg_3N_2}$ e $\mathrm{Fe_2S_3}$. Especifique os íons (cátion e ânion) que constituem formalmente cada um deles.

1. a) Escreva a fórmula molecular ou empírica dos seguintes compostos oxigenados: ácido nítrico, sulfato de potássio e di-hidrogenofosfato de sódio.
2. b) Forneça um nome válido segundo a IUPAC (tradicional admitido ou sistemático de composição/hidrogênio) para: $\mathrm{HClO_4}$, $\mathrm{NaIO_3}$ e $\mathrm{CaCO_3}$. Indique ainda o estado de oxidação do não metal central no ácido e nos ânions dos dois sais.

Observe a representação bidimensional esquemática da disposição estrutural em um sólido inorgânico constituído por íons monoatômicos $A^{2+}$ e $B^{2-}$:

1. a) Deduza a relação estequiométrica mínima entre ambos os íons na rede e escreva a fórmula empírica resultante do composto.
2. b) Explique por que não faz sentido físico falar em massa molecular deste composto sólido e diferencie sua natureza reticular contínua da de uma substância molecular discreta neutra constituída por átomos com ligação covalente, como o dióxido de enxofre, $\mathrm{SO_2}$.

Os sais ácidos derivados de oxoácidos polipróticos conservam átomos de hidrogênio com caráter ácido em seu ânion.

1. a) Escreva a fórmula do hidrogenossulfito de bário, deduzindo previamente o estado de oxidação de todos os elementos presentes no sal e aplicando o balanço de carga formal.
2. b) Escreva a equação de dissociação iônica completa deste sal quando se dissolve em água a $25\,^\circ\text{C}$, identificando a espécie catiônica e a espécie aniônica solvatadas. Justifique se o ânion resultante apresenta comportamento anfiprótico segundo a teoria de Brønsted-Lowry.

No laboratório identificam-se quatro substâncias puras I, II, III e IV a $20\,^\circ\text{C}$ e $1\,\text{atm}$:

• I: Gás constituído por moléculas em que o cloro apresenta estado de oxidação $+1$ frente ao oxigênio em proporção atômica $2:1$.

• II: Sólido branco de alto ponto de fusão ($1418\,^\circ\text{C}$), isolante elétrico no estado sólido mas condutor quando fundido, cuja pequena fração dissolvida em água se dissocia em íons $\mathrm{Ca^{2+}}$ e $\mathrm{F^-}$.

• III: Sólido inorgânico de ponto de fusão extremamente alto ($>1600\,^\circ\text{C}$), insolúvel e não condutor, com átomos de silício e oxigênio unidos covalentemente em relação estequiométrica $1:2$.

• IV: Gás diatômico homonuclear com ligação covalente tripla.

1. a) Formule e atribua um nome IUPAC sistemático às substâncias I, II e III.
2. b) Classifique cada substância (I a IV) em: substância molecular, rede iônica ou rede covalente.

No rascunho de um relatório químico de controle de qualidade aparecem as seguintes cinco propostas de formulação ou nomenclatura:

1. «Sulfato de ferro(III)» associado à fórmula $\mathrm{Fe_3(SO_4)_2}$.

2. «Óxido de potássio(I)» para designar a substância $\mathrm{K_2O}$.

3. «Ácido clórico» atribuído à fórmula $\mathrm{HClO_2}$.

4. «Nitrito de cálcio» para a fórmula $\mathrm{Ca(NO_3)_2}$.

5. «Ácido sulfúrico(VI)» para $\mathrm{H_2SO_4}$.

1. a) Distinga erros de formulação ou de identificação de uma espécie, indicações redundantes e misturas desnecessárias de nomenclaturas. Não suponha que todos os casos têm o mesmo tipo de problema.
2. b) Forneça uma formulação ou denominação simples e correta para cada caso: escreva a fórmula real que corresponde ao nome pretendido em 1 e 4, e atribua o nome IUPAC inequívoco às fórmulas de 2, 3 e 5.

O ácido difosfórico (ou pirofosfórico) e o ácido peroxodissulfúrico são oxoácidos condensados de relevância industrial e analítica.

1. a) Determine o número de oxidação do átomo central (fósforo e enxofre) nas fórmulas moleculares $\mathrm{H_4P_2O_7}$ e $\mathrm{H_2S_2O_8}$, justificando detalhadamente a natureza das ligações em ponte presentes entre os não metais em cada uma das duas estruturas (ponte oxo $-\mathrm{O}-$ em comparação com ponte peroxo $-\mathrm{O-O}-$).
2. b) Formule o peroxodissulfato de potássio, escreva a equação balanceada de formação de $\mathrm{H_4P_2O_7}$ por perda de água a partir de duas moléculas de ácido fosfórico, $\mathrm{H_3PO_4}$, e indique quais espécies iônicas hidratadas estáveis coexistem no meio aquoso ao dissolver completamente o sal de potássio a $25\,^\circ\text{C}$.