QUIMICA QUANTICA - APOL I

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QUIMICA QUANTICA – APOL I
Questão 1/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"Entre o final de 1925 e o começo de 1926, Schrödinger publicou uma série de quatro artigos (cerca de um por mês) sobre sua mecânica ondulatória, onde revela que talvez nossa mecânica clássica seja completamente análoga a óptica geométrica e como tal, está errada […] portanto é preciso estabelecer uma mecânica ondulatória, e o método mais óbvio é a partir da analogia Hamiltoniana ." Observe também que a equação de Schrödinger dependente do tempo é dada por: −ℏ22m∂2ψ(x,t)∂x2+V(x,t)ψ(x,t)=iℏ∂ψ(x,t)∂t−ℏ22�∂2�(�,�)∂�2+�(�,�)�(�,�)=�ℏ∂�(�,�)∂�.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: QUAGLIO J., Deduzindo a Equação de Schrodinger Através da Analogia Óptico-Mecânica de Hamilton. Revista Brasileira de Ensino de Física [online]. 2021, v. 43 https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0208
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas a respeito da Equação de Schrödinger:
I. |?(x,t)|4 (psi (x,t)^4) pode ser interpretado como a probabilidade da localização da partícula.
II. Para o espaço livre, com potencial nulo portanto, a solução geral da equação de Schrödinger é ?(x)=A sin(kx) + B cos(kx).
III. A partir da equação de Schrödinger é possível determinar que a energia de uma partícula no espaço livre é dada por E=h²k²/2m.
IV. A energia da partícula no espaço livre não pode ser determinada, dada a inexistência de condições de contorno.
V. Na aplicação da equação de Schrödinger o espaço vazio é simbolizado pelo potencial nulo.
Estão corretas apenas as afirmativas:
	
	A
	III e V
	
	B
	I e II e IV
	
	C
	I, III e V
	
	D
	I e IV
	
	E
	II, III e V
Questão 2/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"O modelo de Schrödinger aplicado ao átomo de hidrogênio é obtido considerando-se a equação de onda que descreve o comportamento de um elétron girando em torno de um próton e a força de atração que resulta da interação da atração elétrica entre eles. A resolução é matematicamente complexa e é empregada para obter a equação de onda ??. 
Os cálculos realizados para o átomo de hidrogênio levam em conta o conceito de orbital como uma região do espaço em que é mais provável encontrar um elétron, em contraposição à ideia de Bohr, que previu um lugar específico para as órbitas. Os números quânticos (n, l, m) associados ao elétron são utilizados para determinar o orbital que ele ocupa e seu nível de energia."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, p. 101.
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas:
I. O número quântico principal (n) está relacionado à distância do orbital ao núcleo do átomo.
II. O número quântico definido pela direção espacial do orbital pode assumir valores inteiros de 0 a n - 1.
III. O número quântico vinculado ao formato do orbital pode assumir valores associado às letras s, p, d, f, g, h...
IV. O número quântico n pode assumir valores inteiros a partir de 0.
V. O número quântico m pode assumir valores inteiros de 0 a l.
Estão corretas apenas as afirmativas:
	
	A
	II e IV
	
	B
	I e V
	
	C
	II e III
	
	D
	I e III
	
	E
	II e V
Questão 3/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"Alguns elétrons podem ser ejetados com uma energia cinética em torno de zero e outros com energia cinética máxima, dependendo da região de onde os elétrons são extraídos. Assim, a conservação da energia estabelece que: Kmax=E-FKmax=E-F, o KmaxKmax é a energia cinética máxima do fotoelétron ejetado, EE é a energia fornecida pela radiação e FF representa a chamada função trabalho, quantidade de energia necessária para extrair o elétron do material."
Observe a Tabela:
	Elemento
	
FF(eV)
	Cádmio (Cd)
	4,08
	Carbono (C)
	5
	Cério (Ce)
	2,59
	Cobalto (Co)
	5
	Gadolínio (Gd)
	2,9
	Manganês (Mn)
	4,1
	Rubídio (Rb)
	2,261
	Térbio (Tb)
	3
        
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: CABRAL, J. C., Efeito Fotoelétrico : uma abordagem a partir do estudo de circuitos elétricos. Lavras : UFLA, 2015, p. 22. Já os dados da tabela foram retirados de HAYNES, W. M. (Ed.), CRC handbook of chemistry and physics, 95ª ed., Oakville, MO: Apple Academic Press, 2014
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas sobre o efeito fotoelétrico e a função trabalho:
1. Um fóton de ultravioleta com 9 eV sobre uma superfície de cobalto 
2. Um fóton de raios-x com 1,24 keV sobre uma superfície de cádmio
3. Um fóton de ultravioleta com 8 eV sobre uma superfície de térbio
4. Um fóton de radiação gama com 41 keV sobre uma superfície de manganês
5. Um fóton de ultravioleta com 7 eV sobre uma superfície de carbono
6. Um fóton de luz visível com 2,49 eV sobre uma superfície de rubídio
Agora, assinale a alternativa que apresenta os processos listados em ordem CRESCENTE de energia cinética dos elétrons ejetados devido aos fótons:
	
	A
	6-4-2-1-3-5
	
	B
	5-6-1-3-2-4
	
	C
	4-2-3-1-5-6
	
	D
	3-1-2-4-6-5
	
	E
	4-6-5-1-2-3
Questão 4/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"As tentativas iniciais de ordenação das substâncias elementares surgiram no século XVIII e se basearam nas características e propriedades que as substâncias elementares demonstravam, pois não era conhecida a descontinuidade da matéria, uma vez que a Química ainda estava em um nível macroscópico, foi então que Lavoisier mostra uma tabela com 33 substâncias elementares no seu famoso livro Tratado Elementar de Química, em seguida a comissão composta por: Louis-Bernard Guyton (1737-1816), Claude - Louis Berthollet (1748-1822), Antoine Fourcroy (1755-1809) e Lavoisier (1743-1794), entre outros publicaram em 1787, em Paris, a “Méthode de Nomenclature Chimique”
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: OLIVEIRA, V. B., BORALHO P. O., ALMEIDA JR. R. N. F., MASCARENHAS, M. A., COSTA D, Tabela periódica: Uma tecnologia Educacional Histórica. Revista Eletrônica Debates em Educação Científica e Tecnológica, ISSN 2236-2150 – V. 05, N. 04, p. 168-186, Dezembro, 2015
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes proposições a respeito da tabela periódica:
I. Foram necessários diversos cientistas para aprimorar a tabela periódica desenvolvida inicialmente por Dimitri Mendeleev, que já continha elementos a serem descobertos.
PORQUE
II. Dada a dificuldade da organização dos elementos, foram desenvolvidas tabelas periódicas em formatos curiosos, como a espiral de Heinrich Baumhauer.
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta:
	
	A
	A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
	
	B
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da primeira.
	
	C
	A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
	
	D
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da primeira.
	
	E
	As asserções I e II são proposições falsas.
Questão 5/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"A princípio, a curiosidade e o instinto investigativo do ser humano o levaram a procurar explicações sobre a origem e a constituição do Universo. Durante séculos, os estudos realizados para encontrar essas explicações pertenceram às áreas relacionadas à filosofia e à religião, de modo que ainda não havia a classificação da físicacomo uma ciência independente. A cisão entre essas áreas foi possibilitado pela sistematização da metodologia de pesquisa por meio da utilização do método experimental ou científico.[...] Entre os séculos XVII e XVIII, vários campos de pesquisa alcançaram um enorme progresso."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: BUGALSKI, L. B., GABE, D. A.,Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, p. 16
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas que apresentam alguns eventos historicamente relevantes para a ciência:
1. Teoria ondulatória da luz de Christiaan Huygens
2. Teoria da Relatividade Restrita de Albert Einstein
3. Modelo heliocêntrico de Nicolau Copérnico
4. A concepção do calor como forma de energia
5. Conceito de átomo por Léucipo e Demócrito
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência cronológica correta de tais eventos:
	
	A
	2-1-4-5-3
	
	B
	5-4-3-1-2 ALTERNATIVA ERRADA
	
	C
	3-4-5-2-1
	
	D
	4-5-3-2-1
	
	E
	5-3-1-4-2
Questão 6/10 - Química Quântica
Os estudos anteriores ao século XX sempre apontaram um comportamento distinto de partículas, caracterizadas por posições e velocidades e ondas, como as ondas eletromagnéticas que possuem comprimento de onda (??) e frequência (??) inversamente proporcionais e ligados pela velocidade da luz (cc) através da relação ?=c??=c?.
Assim, um dos aspectos mais fascinantes da Mecânica Quântica é a dualidade onda partícula das ondas eletromagnéticas, onde essas características “coexistem”. O fóton, um pequeno “pacote de onda”, possui comportamento de partícula e sua energia (EE) é proporcional ao comprimento de onda (??) a partir da relação E=h?E=h?, onde hh é a constante de Planck.
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas a respeito das ondas eletromagnéticas:
1. Os Raios-X aplicados na medicina diagnóstica.
2. A radiação ultravioleta utilizada na esterilização de materiais cirúrgicos.
3. As Micro-ondas usadas em redes locais sem fio, como o bluetooth.
4. A radiação gama utilizada em radioterapia.
5. Os raios infravermelhos, emitidos pelo corpo humano
6. A radiação visíviel, emitida por alguns tipos de LEDs
Agora, assinale a alternativa que apresenta as radiações eletromagnéticas listadas em ordem CRESCENTE de energia dos fótons:
	
	A
	4-1-2-6-5-3
	
	B
	1-6-3-5-4-2
	
	C
	5-6-3-2-4-1 ALTERNATIVA ERRADA
	
	D
	4-2-6-3-5-1
	
	E
	3-6-4-1-5-2
Questão 7/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"Ao contrário da maioria dos físicos da época, Niels Bohr se interessou em problemas mais diretamente relacionados com Química. Este interesse, frequentemente atribuído à grande amizade com o físico-químico húngaro George de Hevesy (ganhador do Prêmio Nobel de Química em 1943), resultou na extensão da teoria de Bohr não somente para átomos "hidrogênicos", mas também para átomos polieletrônicos. A abordagem de Bohr nesta fase consistiu em analisar o número de elétrons passíveis de serem acomodados em sucessivas orbitas. Apesar do sucesso na descrição do átomo de hidrogênio [...]. Entretanto, as ideias de Bohr foram fundamentais para descrever a tabela periódica dos elementos químicos em função da configuração eletrônica dos átomos."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: RIVEROS J. M., O legado de Niels Bohr Química Nova [online]. 2013, v. 36, n. 7 p. 931-932. https://doi.org/10.1590/S0100-40422013000700001
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as assertivas acerca da importância do modelo de Bohr a seguir e marque V para as asserções verdadeiras e F para as asserções falsas:
I. ( ) Segundo o modelo de Bohr o elétron realiza uma órbita circular em torno do núcleo.
II. ( ) Para ser enquadrado no modelo de Bohr, o momento angular dos elétrons deve ser quantizado em múltiplos inteiros de h/2p (constante de Planck sobre 2 pi).
III. ( ) Ao passar de um estado estacionário com energia mais baixa para um com energia mais alta, o elétron emite um fóton.
IV. ( ) Ao passar de um estado estacionário com energia mais alta para um com energia mais baixa, o elétron emite um fóton.
V. ( ) O modelo de Bohr, dada sua forma, é conhecido como "pudim de passas"
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	A
	V-V-F-V-F
	
	B
	F-V-V-F-F
	
	C
	V-F-V-F-V
	
	D
	F-F-V-F-V
	
	E
	V-F-F-V-V
Questão 8/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"No início do século XIX, Lavoisier demonstrou a importância de desenvolver leis químicas quantitativas e enunciou o principio de conservação das massas, segundo o qual, durante o processo químico, ocorrem transformações das substâncias reagentes em outras substâncias sem que haja perdas nem ganhos de matéria. Desse modo, todos os átomos das substâncias reagentes devem ser encontrados nas moléculas dos produtos, nas quais eles estão combinados de outra forma. Lavoisier também propôs que deve ocorrer uma conservação das cargas elétricas e que a carga total dos produtos deve ser igual à carga total dos reagentes."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, p. 30.
Considerando o fragmento de texto introduzindo a importância de Lavoisier e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas:
I. Propôs que o oxigênio é um dos elementos que constituem o ar.
II. Afirmou que a quantidade de calor necessária para decompor uma substância é a mesma que ela libera durante sua formação.
III. Provou empiricamente que a matéria não é formada pelos quatro elementos (ar, água, terra e fogo), mas por átomos.
IV. Batizou o elemento Hidrogênio.
V. Publicou a primeira versão da organização dos elementos químicos na forma da tabela periódica.
As afirmativas que correspondem a contribuições de Lavoisier para a química são, somente:
	
	A
	II, III e IV ALTERNATIVA ERRADA
	
	B
	I, II e III
	
	C
	I, IV e V
	
	D
	I, II e IV
	
	E
	III, IV e V
Questão 9/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"[...]Heisenberg se dedica a mostrar que embora para cada conceito mecânico tomado individualmente não haja, nem mesmo no domínio quântico, falta deexperimentos capazes de lhe conferir legitimidade física, a quantização característica desse domínio impede que a posição e o momentum possam ser determinados experimentalmente aomesmo tempo com precisão ilimitada. Para isso, Heisenberg introduz o seu famoso experimento de pensamento do microscópio de raios gama. A análise que faz é porém excessivamentequalitativa, e passa por cima de um aspecto crucial, notado por Bohr antes mesmo de o artigo ser publicado."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: CHIBENI, S. S., Certezas e incertezas sobre as relações de Heisenberg, Campinas: Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 27, n. 2, p. 181-192, 2005 https://www.unicamp.br/~chibeni/public/heisenberg.pdf
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas acerca do princípio da incerteza de Heisenberg:
I. A partir do princípio da incerteza de Heisenberg, o comportamento do elétron passou a ser interpretado de uma forma determinística em vez de probabilística.
II. Segundo o princípio da incerteza não é possível medir de forma simultânea a velocidade e a posição de uma partícula.
III. Além da posição e momento, o princípioda incerteza pode ser aplicado a outros pares de grandezas complementares, como a energia e o tempo.
IV. Do princípio da incerteza de Heisenberg, podemos concluir que o produto das incertezas de velocidade e posição deve ser igual à constante de Planck.
V. O sinal "maior ou igual" no enunciado do princípio da incerteza indica que o produto das incerteza apresenta um valor máximo, o que implica que posição e momento podem ser simultaneamente incertos.
Estão corretas apenas as afirmativas:
	
	A
	I, III e V
	
	B
	I, II e V
	
	C
	II, III e V
	
	D
	I, II e IV
	
	E
	III, IV e V
Questão 10/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"[...]Louis de Broglie, ao defender sua tese de doutorado em física, utilizou a perspectiva de Einstein sobre o efeito fotoelétrico. Passou-se a entender a luz como uma onda-partícula em razão de suas propriedades físicas de interação com a matéria. Quer dizer, como tudo no Universo pode ser considerado matéria ou energia e a energia, representada pela luz, tem comportamento dual, então a matéria, representada pelo elétron, também deve ter comportamento dual, podendo ser descrita como onda e partícula.
A princípio, essa proposta foi nomeada onda de matéria e foi o objeto de estudo da tese de De Broglie, que também escreveu um artigo sobre a teoria dos quanta [...]."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, p. 89.
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas sobre o modelo de de Broglie:
I. O modelo atômico de De Broglie considera que o elétron é uma partícula que se propaga em torno do núcleo de forma circular.
PORQUE
II. A quantização os estados no modelo de De Broglie ocorre devido à necessidade de um número inteiro de comprimentos de onda em torno do núcleo.
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta:
	
	A
	As asserções I e II são proposições falsas.
	
	B
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da primeira.
	
	C
	A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
	
	D
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da primeira.
	
	E
	A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.