Núcleo de Química - Disciplina: Disci plina: Fundamentos de Química
Prof. Dr. Juvenal Carolino S. Filho
Lista de Exercício - Fundamentos de Química
1.
O entendime entendimento nto da estrutura estrutura dos dos átomos não não é importante importante somen somente te como curiosida curiosidade, de, mas também possibilita a produção de novas tecnologias. Um exemplo disso é a descoberta dos raios catódicos, feita pelo físico Willian Crookes enquanto estudava as propriedades da eletricidade. Tal descoberta, além de ter c ontribuído para um melhor entendimento da constituição da matéria, deu origem aos t ubos de imagem de televisores e monitores dos computadores. Alguns grandes cientistas que contribuíram para o entendimento da estrutura do átomo foram: Dalton, Rutherford, Bohr, e Linus Pauling.
Com relação à estrutura da matéria, verifique se as afirmações a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F):
I. Ao passar entre duas placas eletricamente carregadas, uma positivamente e outra
negativamente, as partículas alfa desviam-se para o lado da placa negativa.
II. O átomo é a menor partícula que constitui a matéria.
número de massa. III. Cada tipo de elemento químico é caracterizado por um determinado número
IV. O modelo atômico que representa exatamente o comportamento do elétron é o modelo de
Rutherford-Bohr.
1.
Que parte parte da teoria teoria atômica atômica de de Dalton Dalton foi refutada refutada pelos pelos experime experimentos? ntos? Resuma Resuma a evidencia que refuta essa teoria.
1.
Descreva Descr eva as contrib contribuiçõ uições es que que cada cientis cientista ta seguinte seguinte fez à teoria atôm atômica: ica:
1.
Dalton
2.
Thomson
3.
Millikan
4.
Ruth the erford
1.
Como Rutherford interpretou as seguintes observações feitas na experiência de espalhamento das alfas?
1.
A maioria das partículas alfa não era apreciavelmente desviada ao atravessar a folha de ouro.
2.
1.
Poucas partículas alfa sofriam grandes desvios angulares.
Sempre que os compostos de sódio se volatilizam na chama de um bico de Bunsen, a chama apresenta a cor amarela característica. Dê uma explicação em termos de energia eletrônica.
1.
Calcule a energia de transição de emissão para o átomo de hidrogênio entre n=4 e n=2.
1.
A luz de sódio, amarela, das lâmpadas de vapor de sódio da iluminação pública tem comprimento de onda de 589nm. Qual a freqüência da radiação?
1.
Calcular o menor aumento de energia, isto é, o quantum de energia que um corpo pode absorver da luz amarela cujo comprimento de onda é 589nm.
1.
Responda:
1.
Diga o número de subcamadas na quarta camada, isto é, na camada n=4.
2.
Dê a denominação de cada subcamada mencionada no item anterior.
3. Quantos orbitais há em cada subcamada?
1.
Qual família de elementos se caracteriza pela configuração ns2np2 dos elétrons de valência?
1.
Os átomos de mercúrio excitados emitem intensamente luz no comprimento de onda de 436nm. Qual a freqüência desta radiação? Qual a cor associada a esse comprimento de onda?
1.
Em cada transição eletrônica no átomo de hidrogênio, mencionada a seguir, calcule a energia, a freqüência e o comprimento de onda da radiação associada e diga se esta radiação e emitida ou absorvida:
1.
De n=2 para n=7
2.
De n=5 para n=6
3.
2.
De n=6 para n=3
Com o apoio da tabela periódica, escreva a configuração eletrônica dos seguintes átomos, dando o cerne de gás nobre e os elétrons mais externos:
3.
1.
Co (27);
2.
Te (52);
Quais, entre os seguintes, são os valores permitidos dos números quânticos de um elétron no átomo de hidrogênio:
1.
n=1, l=1, ml=0;
2.
n=3, l=0, ml=0;
3.
n=4, l=1, ml=-1;
4.
n=2, l=1, ml=2?
No caso das combinações permitidas, dê os símbolos da subcamada a que pertence o elétron (isto é 1s, 2p etc.).
1.
Os números quânticos seguintes aplicam-se a quatro elétrons diferentes de um mesmo átomo. Coloque os elétrons na ordem crescente de energia. Diga se dois deles tem energia com o mesmo valor.
1. n=4, l=0, ml=0, ms=+1/2;
2. n=3, l=2, ml=1, ms=+1/2;
3. n=3, l=2, ml=-2, ms=-1/2;
4. n=3, l=1, ml=1, ms=-1/2.
2.
Determine o elemento que corresponde a cada configuração eletrônica seguinte e diga se é configuração do estado fundamental ou de um estado excitado:
1.
[He]2s1 2p5;
2.
[Ar]4s2 3d104p5;
1.
3.
[Ne]3s2 3p2 4s1;
4.
[Kr]5s2 4d10 5p1.
O último elétron de um átomo neutro apresenta o seguinte conjunto de números quânticos: n = 4; ℓ = l; m = 0; s = +½. Convencionando que o primeiro elétron a ocupar um orbital possui número quântico de spin igual a –½, calcule o número atômico desse átomo.
1.
Quantos elétrons possuem certo subnível 4f, sabendo que o último elétron a preenchê-lo possui os seguintes números quânticos: n = 4; ℓ = 3; mℓ = 1; ms = -½ (considere que o primeiro elétron a preencher os orbitais possui spin +½).
1.
O vanádio é um elemento químico de transição utilizado como um importante recurso (formação do aço) para produzir um tipo de liga que melhora consideravelmente a tenacidade, a resistência mecânica e a corrosão do ferro. Sabendo que o número atômico do vanádio é 23, determine o número de elétrons que ele possui na camada de valência.
1.
O níquel é um elemento que possui a seguinte configuração eletrônica: [Ar] 3d 8 4s2. Como você explica que o próximo elemento (Cu) apresente a seguinte configuração: [Ar] 3d10 4s1?
1.
Os sete orbitais f podem ser, simplificadamente, representados conforme o esquema abaixo:
a) Quantos elétrons cabem em cada orbital f?
b) Quantos elétrons cabem no subnível f?
1.
Considerando o ânion cloreto,
Cℓ –, e o gás nobre argônio, 18 Ar, qual deve possuir a
17
maior energia de ionização? Justifique.
1.
Faça a associação correta entre as colunas abaixo:
I. 4s1 ( ) Gás nobre
II. 3p5 ( ) Calcogênio
III. 3p2 ( ) Metal alcalino
IV. 2p6 ( ) Carbono
( ) Halogêni V. 5p4
o
1.
(PUC/CampinasSP)Robert Curl, Richard Smalley e Harold Kroto foram premiados com o prêmio Nobel de Química em 1996 por estudos relacionados com o fulereno, substância simples formada pelo elemento químico de configuração 1s2, 2s2, 2p2.
Com essa configuração é possível afirmar que o elemento químico:
a) está localizado no quarto período da classificação periódica.
b) pertence à família dos halogênios.
c) tem número atômico 12.
d) é menos eletronegativo que o flúor.
1.
Abaixo são mostradas quatro configurações eletrônicas, segundo o diagrama de Linus
Pauling:
1.
1s2 2s2 2p6 3s1
2.
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
3.
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
4.
1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
Os elementos químicos representados na sua configuração são:
a) Na, Ba, Fe e Ne
b) Ti, Zn, Hg, O
c) Ti, Zr, Hg, F
d) Na, Ca, Br, S
e) Na, Ca, F, Mg
Estrutura Atômica - ExercíciosIV - Os átomos A e B são de um mesmo elemento químico. São corretas apenas as afirmativas a) I e III. b) II e IV. c) I, II e IV. d) II, III e IV. 7. (G1 - cftmg 2007) Considere três átomos A, B e C, sabendo-se que: A, B e C têm números de massa consecutivos; B é isótopo de A, e A, isótono de C; B possui 23 nêutrons, e C, 22 prótons. Os números atômicos de A e C são, respectivamente, a) 20 e 22. b) 21 e 20. c) 40 e 41. d) 42 e 40. 8. (G1 - cftmg 2008) Os subníveis mais energéticos dos elementos químicos genéricos A, B, C, D são, respectivamente, 3s¢, 2p£, 1s¢, 2p¥. Referindo-se a essas espécies, é correto afirmar que a) A e C são metais alcalinos. b) O raio de B é maior que o de D. c) O composto formado por B e C é solúvel em água. d) O composto formado por B e D possui alto ponto de fusão. 9. (G1 - cftmg 2008) A periodicidade da energia de ionização pode ser explicada pelo modelo atômico de a) Bohr. b) Dalton. c) Thomson. d) Rutherford. 10. (G1 - cftmg 2008) A tabela seguinte apresenta a composição atômica das espécies genéricas I, II, III e IV. Com base nesses dados, é correto afirmar que a) III e IV são espécies neutras. b) II e III possuem 19 partículas nucleares. c) I e IV possuem número atômico igual a 18. d) I e II pertencem ao mesmo elemento químico. 11. (G1 - utfpr 2007) Assinale a alternativa correta. Átomos de um elemento químico formam cátions quando: a) perdem elétrons do núcleo. b) perdem elétrons na eletrosfera. c) têm prótons e nêutrons no núcleo. d) perdem prótons da eletrosfera. e) estão eletricamente neutros. 12. (G1 - utfpr 2008) Atualmente, um elemento químico é
definido em termos do seu número de prótons, ou seja, um elemento químico terá exatamente o mesmo número de prótons, mas não necessariamente o mesmo número de nêutrons. Com base nisto, examine as representações químicas a seguir e analise as proposições. (As letras maiúsculas podem representar qualquer átomo): ﾁ X¢ ; ﾁ Z£ ; ﾁ T¤ ; ‚M¥ ; ‚L¤ ; ƒR¥ I - X, Z e T são representações de um elemento químico e, portanto, devem ter um mesmo símbolo químico. II - M e L são representações de um elemento químico e, portanto, devem ter um mesmo símbolo químico. III - X, Z e T são isóbaros entre si e M e L são isótonos entre si. IV - T, L e R são isóbaros entre si e Z, L e R são isótopos entre si. V - X não possui nenhum nêutron, e Z e T possuem 1 e 2 nêutrons respectivamente. As proposições FALSAS são somente: a) I e II. b) I, II e III. c) III e IV. d) IV e V. e) I, III e V. 13. (Pucrs 2008) Diuréticos são substâncias que estimulam a excreção de íons como Na®, K®, CØ− e HCOƒ−. É correto afirmar que a) o íon sódio tem raio maior que o átomo que lhe deu origem. b) o íon potássio tem raio maior que o íon cloreto. c) o íon hidrogeno-carbonato, ao se combinar com o íon sódio, dá origem a um composto ácido. d) o íon potássio e o íon cloreto são espécies isoeletrônicas. e) o íon cloreto tem raio menor que o átomo que lhe deu origem. 14. (Uece 2008) Somente cerca de 1 % das baterias usadas dos telefones celulares vai para a reciclagem. No Brasil, 180 milhões de baterias são descartadas todos os anos. O problema de tudo isso parar no lixo comum é a contaminação por metais pesados. A composição química das baterias varia muito, mas a mais nociva é a feita de níquel e cádmio (Ni-Cd) que são metais tóxicos que têm efeito cumulativo e podem provocar câncer. Sobre esses metais pode-se afirmar, corretamente, que: a) O Ni possui em sua configuração eletrônica, no estado fundamental o subnível 3dª. b) Ni e Cd são metais de transição, pertencentes ao mesmo grupo. c) Na configuração eletrônica do Cd, no estado fundamental, o 35¡. elétron está posicionado nos números
quânticos n = 4 e m = 0. d) Ni e Cd são usados em baterias de telefones celulares porque são metais isótopos. 15. (Uepg 2008) Tendo por base o modelo atômico atual, assinale o que for correto. (01) Os elétrons movimentam-se ao redor do núcleo em órbitas definidas de energia. (02) Um elétron, quando excitado, pode passar de um nível de energia para outro, através do salto quântico. (04) A massa do átomo não está igualmente distribuída em sua estrutura, concentrando-se na eletrosfera. (08) Átomos neutros no estado fundamental apresentam igual número de prótons e elétrons. 16. (Uepg 2008) Considere a representação do átomo de alumínio no estado fundamental: £¨AØ ﾁ ƒ. Convencionandose para o primeiro elétron de um orbital S = - 1/2, assinale o que for correto sobre esse átomo. (01) Apresenta 4 níveis energéticos em sua configuração. (02) Em seu núcleo atômico há 14 nêutrons. (04) Existem 3 elétrons no último nível energético de sua distribuição eletrônica. (08) O elétron mais energético desse átomo tem os seguintes números quânticos: n = 3; l = 1; m = - 1; S = 1/2. (16) O número atômico do alumínio é 13, o que significa que esse átomo apresenta 13 prótons. 17. (Ufc 2008) Considere um átomo que apresenta os seguintes números quânticos para o elétron de valência: n = 4, Ø = 1 e m = 1. Com relação a este átomo, é correto afirmar que: a) pode ser um metal de transição. b) pode possuir no máximo 20 elétrons. c) possui raio atômico menor do que o carbono. d) possui menor eletronegatividade do que o cálcio. e) possui primeira energia de ionização maior do que a do bário. 18. (Ufla 2008) Quanta do latim Plural de quantum Quando quase não há Quantidade que se medir Qualidade que se expressar [...] Quantum granulado no mel Quantum ondulado do sal Gilberto Gil (Quanta) A música de Gilberto Gil fala do átomo, das partículas subatômicas e algumas de suas características. Segundo a evolução dos modelos atômicos e os conceitos de estrutura atômica, assinale a alternativa CORRETA. a) O elétron possui carga negativa (-1,602 × 10−¢ªC) e sua massa é tão pequena que não pode ser medida.
b) Segundo Planck, a energia só pode ser emitida ou absorvida pelos átomos em pacotinhos. Cada pacotinho contém uma certa quantidade de energia. c) Diferentemente dos elétrons e dos prótons, os nêutrons não possuem carga e têm massa cerca de 10.000 vezes maior que a do próton. d) De acordo com a física moderna, a radiação eletromagnética é uma partícula e não uma onda. 19. (Ufsc 2008) A cor de muitas pedras preciosas se deve à presença de íons em sua composição química. Assim, o rubi é vermelho devido à presença de Cr¤® e a cor da safira é atribuída aos íons de Co£®, Fe£® ou Ti¥®. A partir das informações do enunciado e com base nos seus conhecimentos, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). (01) os elementos químicos titânio, cromo, ferro e cobalto encontram-se no terceiro período da classificação periódica dos elementos. (02) o titânio recebe 4 elétrons e se transforma no cátion Ti¥®. (04) o átomo de cromo apresenta 28 nêutrons em seu núcleo. (08) a configuração eletrônica do íon Fe£® é 1s£ 2s£ 2p§ 3s£ 3p§ 3d©. (16) o íon Co£® é isótopo do manganês. (32) o átomo de cromo, ao perder três elétrons, assume a configuração eletrônica do átomo de escândio. 20. (Uel 2008) O gráfico a seguir mostra, em ordem aleatória de posição na tabela periódica, as primeiras energias de ionização (EI) dos oito elementos representativos do quinto período da tabela periódica. Os oito elementos estão denominados genericamente por A, B, C, D, E, G, J e M. Com base nos dados apresentados no gráfico e nos conhecimentos sobre o tema, analise as afirmativas. I. O elemento B possui dois elétrons na camada de valência. II. O elemento D possui apenas 4 camadas eletrônicas. III. O elemento G possui configuração de valência igual a 5s£5p§. IV. O elemento C se estabiliza quando perde 1 elétron da camada de valência. Assinale a alternativa que contém todas as afirmativas corretas. a) I e II. b) I e III. c) III e IV. d) I, II e IV. e) II, III e IV. GABARITO 1. [C]
2. [E] 3. [D] 4. [A] 5. [D] 6. [C] 7. [A] 8. [B] 9. [A] 10. [B] 11. [B] 12. [C] 13. [D] 14. [C] 15. 1 + 2 + 8 = 11 16. 2 + 4 + 8 + 16 = 30 17. [E] 18. [B] 19. 52 20. [B]
