CEM0072_Lista_1_2017

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CEM0072 Fundamentos de Ciência dos Materiais 
 
Prof: Antonio Eduardo Martinelli 
 
1a. Lista de Exercícios 
 
1a. questão: 
 
(a) A figura abaixo representa três transições eletrônicas em um átomo de hidrogênio, associadas aos fótons 
numerados de (1) a (3). A energia de um fóton é dada por: E = hc/λ. (h = 6,63 x 10-34 J-s; c = 3 x 108 m/s) 
 
 
 
Considerando a tabela abaixo, associe cada foton numerado de (1) a (3) a sua respectiva cor. JUSTIFIQUE SUA 
RESPOSTA. 
 
 
 
 
 
 
 
(b) O gás hidrogênio emite e absorve radiação eletromagmética na região do visível segundo os espectros a 
seguir: (i) espectro de emissão e (b) espectro de absroção. Esses espectros são complementares, ou seja, as cores 
emitidas pelo gás hidrogênio aquecido são as mesmas absorvidas pelo gás hidrogênio frio. Explique 
SUSCINTAMENTE esse fenômeno. 
 
 
 
(c) A figura (a) ilustra o experimento de Young que utiliza uma dupla fenda para observar o comportamento da 
luz. A figura (b) apresenta a imagem observada no anteparo quando o mesmo experimento foi realizado com 
uma fonte de elétrons ao invés de luz. Como esses experimentos ajudam na interpretação da natureza do elétron 
? 
 
 
 (a) 
 (b) 
 
 
 
 
 
 
 
Comprimento de onda do fóton (nm) Cor 
656 Vermelho 
486 Verde 
434 Azul 
Núcleo 
 
Fonte de Luz 
 2 
2a. questão: 
 
Com base nas relações entre os números quânticos n, l, ml e ms, analise se cada conjunto de quatro números 
quânticos {n,l,ml, ms} abaixo pode ou não existir e JUSTIFIQUE SUAS RESPOSTAS. 
 
(a) {4,2,-1,+1/2} (b) {5,0,-1,+1/2} (c) {4,4,-1,+1/2} (d) {2,1,-1,0} 
 
3a. questão: 
 
Com base nas relações entre os números quânticos n, l, ml e ms , determine se as seguintes configurações 
eletrônicas representam o estado fundamental ou um estado excitado do átomo dado. JUSTIFIQUE SUAS 
RESPOSTAS. 
4a. questão: 
 
Insira na tabela periódica a seguir os elementos cujas distribuições eletrônicas encontram-se abaixo. 
 
Elemento A: [Ar] 4s1 
Elemento B: [Ar] 3d10 4s2 4p6 
Elemento C: [Ne] 3s2 3p4 
Elemento D: [Ar] 3d2 4s2 
 
 
5a. questão: 
 
As moléculas de água, clorometano, amônia e metano estão representadas a seguir, nesta ordem. Preencha a 
tabela e JUSTIFIQUE SUA RESPOSTA. 
 
Molécula Temperatura de fusão (K) 
 88 
 113 
 195 
 273 
 3 
6a. questão: 
 
Abaixo são representadas as moléculas da borracha e da borracha vulcanizada, assim como as curvas de tensão 
(stress) em função da deformação (strain) desses dois materiais, curvas (1) e (2), após ensaios de tração. Associe 
cada curva ao material correspondente e JUSTIFIQUE SUA RESPOSTA. 
 
 
7a. questão: 
 
O composto Fe3B foi solidificado por duas rotas diferentes, indicadas no gráfico de volume específico como (I) e 
(II). As estruturas resultantes (A) e (B) estão representadas esquematicamente ao lado do gráfico. Associe cada 
estrutura à sua curva de solidificação e justifique sua resposta. Qual a possível origem da diferença entre as 
estruturas? 
 
Temperatura 
V
o
lu
m
e
 e
s
p
e
c
íf
ic
o
Líquido
(I) 
(II) 
(A) (B)
 
 4 
 
8a. questão: 
 
O gráfico a seguir representa a variação da primeira energia de ionização dos elementos em função de seu 
número atômico, com destaque para os gases nobres. 
 
 
 
 
(a) Explique a diminuição observada para a primeira energia de ionização dos gases nobres em função do 
aumento do número atômico. 
 
(b) Explique as quedas abruptas observadas nos valores de energia de ionização após cada gás nobre. 
 
9a. questão: 
 
Explique o fenômeno da expansão térmica dos sólidos com base no gráfico de energia de coesão ilustrado 
abaixo. 
 
 
 
 5 
 
10a. questão: 
 
Abaixo são representados esquematicamente quatro materiais sólidos. Identifique os tipos de ligações químicas 
que os formam. Justifique sua resposta. 
 
 (a) (b) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 (c)