2ª Lista de Exercícios - Estrutura Atômica_IQG114_11_04_2021

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2ª Lista – Estrutura Atômica 
 
LEI Nº 9.610, DE 19 DE FEVEREIRO DE 1998 Altera, atualiza e consolida a legislação sobre direitos 
autorais e dá outras providências. Art. 1º Esta Lei regula os direitos autorais, entendendo-se sob esta 
denominação os direitos de autor e os que lhes são conexos. 
 
Aulas gravadas estão protegidas pelo direito autoral, como evidencia o Art. 46, IV, da 
Lei 9.610/1998 
 
Instituto de Química – UFRJ 
Departamento de Química Geral e Inorgânica 
Química Geral I - IQG114 
Professores Fernanda Arruda 
 
1) Como o modelo filosófico de Demócrito e Leucipo retrata o átomo? 
 
2) Qual era a proposta atômica de Dalton? 
 
3) O que foi observado com o experimento dos raios catódicos nas ampolas de 
Crookes? Qual modelo surgiu após esse experimento, esquematize? 
 
4) Quais tipos de raios foram observados por Goldstein? Qual informação, sobre a 
estrutura atômica, pode ser obtida a partir do experimento que geraram esses raios? 
 
5) Disserte o experimento no qual foi determinado a relação carga/massa do elétron. 
Pode utilizar esquemas. 
 
6) Diante do estudo de Rutherford de partículas penetrantes, comente sobre as 
características das partículas α, β e γ. 
 
7) Em 1911, Rutherford realizou a experiência de espalhamento de partículas alfa, 
incidindo sobre uma lâmina finíssima de ouro. Monte o esquema do experimento e 
disserte sobre a observação de Rutherford e o que ele concluiu nessa experiência. 
 
8) Arranje em ordem crescente de energia (do menos energético para o mais 
energético), os seguintes tipos de fótons de radiação eletromagnética: raios gama, luz 
visível, radiação ultravioleta, micro-ondas e raios X. 
 
9) Arranje, em ordem crescente de frequência, os seguintes fótons de radiação 
eletromagnética: luz visível, ondas de rádio, radiação ultravioleta, radiação 
infravermelha. 
 
 
2ª Lista – Estrutura Atômica 
 
LEI Nº 9.610, DE 19 DE FEVEREIRO DE 1998 Altera, atualiza e consolida a legislação sobre direitos 
autorais e dá outras providências. Art. 1º Esta Lei regula os direitos autorais, entendendo-se sob esta 
denominação os direitos de autor e os que lhes são conexos. 
 
Aulas gravadas estão protegidas pelo direito autoral, como evidencia o Art. 46, IV, da 
Lei 9.610/1998 
 
10) Entre o impasse da física clássica e o modelo atômico de Rutherford, Niels Bohr, 
postulou seu modelo utilizando as ideias de Planck e Einstein. Comente os postulados 
de Bohr que contribuíram para o modelo de Rutherford. 
 
11) Uma lâmpada de rua que contém sódio ou mercúrio emite luz quando os átomos 
são excitados. A luz que você enxerga resulta de quais dos seguintes motivos? 
(a) Há movimento de elétrons de um nível de energia para outro de maior energia. 
(b) Elétrons são removidos do átomo, criando, portanto, um cátion metálico. 
(c) Há movimento de elétrons entre um determinado nível eletrônico e outro com 
menor n. 
 
12) Para Broglie o elétron possui uma dualidade onda-partícula, o que significa essa 
dualidade e como foi observada essa dualidade por meio de equações e experimento? 
 
13) Após a descoberta da dualidade do elétron o que informou Heisenberg? 
 
14) Quando J. J. Thomson fez seus experimentos com raios catódicos, a natureza do 
elétron estava em dúvida. Alguns o imaginavam como uma forma de radiação, como a 
luz, outros acreditavam que o elétron era uma partícula. Algumas observações com os 
raios catódicos podem apoiar uma ou outra visão. Explique como cada uma das 
propriedades seguintes, dos raios catódicos, podem apoiar o modelo de partícula ou 
de onda do elétron. (a) Eles passam através de uma folha fina de metal; (b) Se um 
objeto é colocado em sua trajetória observa-se uma sombra; (c) sua trajetória muda 
quando ele passa entre placas com carga elétrica. 
 
15) O que é órbita? 
 
16) O que foi observado por Schrodinger quando a função de onda dava igual a zero. 
 
17) Na descrição do átomo de hidrogênio pela mecânica quântica, qual o significado 
físico do quadrado da função de onda, 2? O que significa a expressão “densidade 
eletrônica”? O que é um orbital? 
 
2ª Lista – Estrutura Atômica 
 
LEI Nº 9.610, DE 19 DE FEVEREIRO DE 1998 Altera, atualiza e consolida a legislação sobre direitos 
autorais e dá outras providências. Art. 1º Esta Lei regula os direitos autorais, entendendo-se sob esta 
denominação os direitos de autor e os que lhes são conexos. 
 
Aulas gravadas estão protegidas pelo direito autoral, como evidencia o Art. 46, IV, da 
Lei 9.610/1998 
 
 
18) Faça um desenho da superfície-limite que corresponde aos orbitais 1s, 2p e 3d. O 
que se entende por nó? Quantos nós radiais e angulares tem cada orbital? Prediga 
quantos planos nodais (nós) são esperados para um orbital 4f. 
 
19) Escreva um conjunto completo de números quânticos (n,  e m) permitidos pela 
teoria quântica para cada um dos seguintes orbitais: (a) 2p; (b) 3d; (c) 4f. 
 
20) Para as sentenças a seguir qualifique-as em verdadeiras ou falsas e explique-as; 
a) A carga nuclear efetiva é independente do número de elétrons presentes em um 
átomo; 
b) Os elétrons de um orbital s são mais efetivos em blindar a carga nuclear quando 
comparados com os elétrons de outros orbitais; 
c) Elétrons com  =2 são mais efetivos na blindagem do que elétrons com  =1 
d) A carga nuclear efetiva em um orbital p é menor do que a de um elétron de um 
orbital s do mesmo nível. 
 
21) À medida que n aumenta a distância entre níveis de energia adjacentes: aumenta 
ou diminui? Por que? 
 
22) As figuras representam alguns experimentos de raios catódicos realizados no 
início do século passado, no estudo da estrutura atômica. O tubo nas figuras (a) e (b) 
contém um gás submetido à alta tensão. Figura (a): antes de ser evacuado. Figura (b): 
a baixas pressões. Quando se reduz a pressão, há surgimento de uma 
incandescência, cuja cor depende do gás no tubo. A figura (c) apresenta a deflexão 
dos raios catódicos em um campo elétrico. Em relação aos experimentos e às teorias 
atômicas, analise as seguintes afirmações: OBS. Use as Figuras do material de aula 
(Vídeo 1). 
I. Na Figura (b), fica evidenciado que os raios catódicos se movimentam numa 
trajetória 
linear. 
 
2ª Lista – Estrutura Atômica 
 
LEI Nº 9.610, DE 19 DE FEVEREIRO DE 1998 Altera, atualiza e consolida a legislação sobre direitos 
autorais e dá outras providências. Art. 1º Esta Lei regula os direitos autorais, entendendo-se sob esta 
denominação os direitos de autor e os que lhes são conexos. 
 
Aulas gravadas estão protegidas pelo direito autoral, como evidencia o Art. 46, IV, da 
Lei 9.610/1998 
 
II. Na Figura (c), verifica-se que os raios catódicos apresentam carga elétrica negativa. 
III. Os raios catódicos são constituídos por partículas alfa. 
IV. Esses experimentos são aqueles desenvolvidos por Rutherford para propor a sua 
teoria atômica, conhecida como modelo de Rutherford. 
As afirmativas corretas são aquelas contidas apenas em 
a) I, II e III. b) II, III e IV. c) I e II. d) II e IV. e) IV. 
 
23) 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 × 10−19C) 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 
pacotes. Cada pacote 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.