QUIMICA QUANTICA APOL II

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QUIMICA QUANTICA APOL II
Questão 1/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
“em locais com apenas um grau de liberdade, denominados poços de potencial ou armadilhas unidimensionais [...], a descrição do comportamento do elétron é análoga à propagação de uma onda. estacionária em uma corda presa nas extremidades, de modo que a única direção de propagação da onda possível localiza-se no eixo x.[...] O fato de a corda ter as extremidades fixas faz com que estas se comportem como nós, e a frequência de oscilação também pode ocasionar a existência de nós em pontos internos da corda. Os modos permitidos de oscilação da corda são obtidos para um comprimento (LL) igual a nn meios do comprimento de onda ??.”
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. 128-129
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 um elétron aprisionado em um poço de potencial:
I. As energias possíveis de um elétron aprisionado em um poço de potencial deve apresentar valores quantizados. 
PORQUE
II. A função de onda de um elétron dentro de um poço de potencial devem se anular nas extremidades do mesmo.
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta:
	
	A
	A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
	
	B
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da primeira.
	
	C
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da primeira.
	
	D
	As asserções I e II são proposições falsas.
	
	E
	A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
Questão 2/10 - 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. |Ψ(x,t)|4|Ψ(�,�)|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 Ψ(x)=Asin(kx)+Bcos(kx)Ψ(�)=�sin⁡(��)+�cos⁡(��).
III. A partir da equação de Schrödinger é possível determinar que a energia de uma partícula no espaço livre é dada por E=ℏ2k2/2m�=ℏ2�2/2�.
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 (ALTERNATIVA ERRADA)
	
	B
	I, II e IV (ALTERNATIVA ERRADA)
	
	C
	I, III e V (ALTERNATIVA ERRADA)
	
	D
	I e IV
	
	E
	II, III e V
Questão 3/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"A solubilidade de uma substância orgânica está diretamente relacionada com a estrutura molecular, especialmente com a polaridade das ligações e da espécie química como um todo (momento de dipolo). Geralmente, os compostos apolares ou fracamente polares são solúveis em solventes apolares ou de baixa polaridade, enquanto que compostos de alta polaridade são solúveis em solventes também polares, o que está de acordo com a regra empírica de grande utilidade: "polar dissolve polar, apolar dissolve apolar" ou "o semelhante dissolve o semelhante". A solubilidade depende, portanto, das forças de atração intermoleculares que foram documentadas pela primeira vez por Van der Waals, prêmio Nobel de Física de 1910."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: MARTINS, C. R., LOPES, W. A., & ANDRADE, J. B. de . (2013). Solubilidade das substâncias orgânicas. Química Nova, 36(Quím. Nova, 2013 36(8)). Disponível em: <https://doi.org/10.1590/S0100-40422013000800026>
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 a seguir e marque V para as asserções verdadeiras e F para as asserções falsas:
I.   ( ) A ligação polar configura-se quando átomos com mesma eletroafinidade realizam uma ligação entre si de forma covalente.
II.  ( ) A ligação apolar se baseia na ligação entre átomos com eletroafinidades muito próximas, ou mesmo iguais.
III. ( ) O momento dipolar é um vetor que, posicionado sobre a molécula, aponta para o polo de maior eletronegatividade.
IV. ( ) O momento de dipolo é uma grandeza escalar.
V.  ( ) Dada a impossibilidade de se determinar o valor do momento dipolar de cada molécula, costuma-se obter o momento dipolar resultante, soma dos momentos individuais.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	A
	V-F-V-F-V ALTERNATIVA ERRADA
	
	B
	V-V-V-F-F
	
	C
	F-F-F-V-V
	
	D
	V-V-F-V-F
	
	E
	F-F-V-F-V
Questão 4/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"A hibridização é o processo de combinação de orbitais atômicos à proporção que os átomos se aproximam um do outro para formarem as ligações. O comprimento de ligação é a distância entre os núcleos de dois átomos ligados através de uma ligação covalente e é importante na determinação do tamanho total e forma de uma molécula [...] Quando dois átomos de uma ligação têm uma pequena diferença de eletronegatividade, as cargas parciais são muito pequenas. Quando a diferença de eletronegatividade aumenta, também crescem as cargas parciais. De acordo com Robert Mulliken, a eletronegatividade é a média entre a energia de ionização e a afinidade eletrônica do elemento (ambas em eletron-volts)."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: LEAL, R. C., MOITA NETO, J. M., LIMA F. C.A, FEITOSA C. M., A Química Quântica na compreensão de teorias de Química Orgânica. Quim. Nova, Vol. 33, No. 5, 1211-1215, 2010, Disponível em: <https://www.scielo.br/j/qn/a/3KFpXn56ky78FWMRgV8gWBd/?format=pdf&lang=pt>
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 a seguir e marque V para as asserções verdadeiras e F para as asserções falsas sobre a hibridização de orbitais moleculares:
I.   ( ) O número quântico orbital é uma ferramenta da Mecânica Quântica para obter a quantidade máxima de elétrons nos orbitais atômicos.
II.  ( ) Uma vez que são do tipo sp², os orbitais do etileno são considerado hibridizados por serem formados pela combinação de um orbital s e de dois orbitais p.
III. ( ) Das conclusões de Linus Pauling, as ligações químicas são descritas por funções de onda obtidas da mistura dos orbitais.
IV. ( ) Em alguns átomos tetravalentes, como o de Carbono por exemplo, os orbitais sp³ são formados a partir da combinação dos orbitais 2p e 2s.
V.  ( ) A descrição das ligações químicas do metano, dada sua geometria plana, não pode ser descrita através da hibridização.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:A
	V-F-V-V-F
	
	B
	F-F-V-V-V
	
	C
	V-V-F-V-F ALTERNATIVA ERRADA
	
	D
	F-V-F-F-V ALTERNATIVA ERRADA
	
	E
	V-V-F-F-V
Questão 5/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
“Para que seja possível compreender as aplicações da química quântica, podemos recorrer a uma analogia. Se na física quântica o principal objeto de estudo é a descrição do conjunto de partículas subatômicas que compõem o Universo por meio de métodos de quantização, podemos deduzir que o objeto de estudo da química quântica é esse mesmo conjunto. Sabemos que o elétron desempenha um papel fundamental nas interações entre átomos e moléculas. Portanto, o avanço das teorias físicas que explicam o comportamento e a natureza dessa partícula leva a uma compreensão mais aprofundada do funcionamento das ligações químicas e, consequentemente, pode gerar uma nova química, capaz de destrinchar as relações entre os átomos embasada nessa nova compreensão do mundo subatômica.”
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. 157
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. Distribuição dos elétrons nas moléculas
II. Estudo da eletroafinidade
III. Diferença de potencial em pilhas
IV. Caminhos da reação
V. Máquinas térmicas
VI. Polaridade
apresentam aplicações diretas da Teoria Quântica à Química apenas:
	
	A
	I, II, IV e V
	
	B
	II, III, IV e V
	
	C
	I, II, IV e VI
	
	D
	III, IV, V e VI
	
	E
	I, II, III e IV
Questão 6/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"Dependendo do nível de precisão necessário, métodos diferentes podem ser empregados, lançando-se mão ou não de dados empíricos, que são parâmetros obtidos de maneira experimental.
Ao analisar uma molécula poliatômica com base nos postulados da física quântica, é preciso calcular a função de onda dos elétrons para descrever os orbitais eletrônicos. Essa função de onda depende de parâmetros como a distância das ligações entre os átomos, o ângulo das ligações e o ângulo diedro. Para que haja estabilidade na molécula, esses valores devem minimizar a energia da interação dos átomos, reduzindo, inclusive, a repulsão nuclear."
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. 158-159
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 método da mecânica molecular é aplicado com base na física quântica.
II. ( ) Devido à facilidade da aplicação da mecânica molecular, é possível a partir da mesma a análise de um número muito grande de átomos.
III. ( ) A teoria do funcional da densidade distingue-se por caracterizar de forma precisa as interações intermoleculares.
IV. ( ) O Método semiempírico une elementos da Física Quântica com parâmetros obtidos empiricamente.
V. ( ) O método ab initio consiste na utilização mais precisa das propriedades moleculares, baseada na Física Quântica. 
VI. ( ) Uma vez que a resolução de problemas no método ab initio dependa da capacidade de processamento computacional, não é possível antecipar a margem de erro nos cálculos realizados.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	A
	F-V-V-F-V-F ALTERNATIVA ERRADA
	
	B
	V-V-F-F-F-V
	
	C
	V-F-V-F-F-V ALTERNATIVA ERRADA
	
	D
	F-F-V-V-F-V
	
	E
	F-V-F-V-V-F
Questão 7/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"O fóton emitido quando um átomo num estado excitado decai para um estado de menor energia não vem do núcleo do átomo e, na verdade, não existe antes que ocorra a transição atômica. A teoria básica que descreve tais processos é a Eletrodinâmica Quântica. Nesta teoria, os processos básicos são a emissão e a absorção de um fóton por um elétron, mas sem que isso implique que o fóton estava dentro do elétron antes da emissão ou que ele volta para dentro do elétron na absorção. Por esta razão, talvez seja mais correto falar de criação e destruição de fótons."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: BETZ, M. E. M., Pergunte ao CREF: De onde se origina um fóton quando ocorre uma transição eletrônica em um átomo? (2018) Disponível em: <https://cref.if.ufrgs.br/?contact-pergunta=de-onde-se-origina-um-foton-quando-ocorre-uma-transicao-eletronica-em-um-atomo>
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 seguinte situação:
Um elétron aprisionado em um poço quadrado que, dadas suas dimensões, possui como níveis de energia disponíveis os valores
Ei = 112 eV, Eii = 245 eV, Eiii = 374 eV e Eiv = 476 eV. 
Assim, podemos ter fótons emitidos a partir da:
1. Transição do nível Eii para o Ei
2. Transição do nível Eiii para o Ei
3. Transição do nível Eiii para o Eii
4. Transição do nível Eiv para o Eii
5. Transição do nível Eiv para o Eiii
Agora, assinale a alternativa que apresenta em ordem CRESCENTE a energia dos fótons emitidos devido a cada transição:
	
	A
	1-3-2-4-5
	
	B
	5-3-1-4-2
	
	C
	4-1-5-2-3
	
	D
	2-1-4-3-5
	
	E
	4-5-2-3-1
Questão 8/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"Todas as partículas conhecidas no universo pertencem a um entre dois grupos: férmions ou bósons. Férmions são partículas com spin semi-inteiro (como o spin 1/2) e compõem a matéria comum. Suas energias de estado fundamental são negativas. Bósons são partículas com spin inteiro (como 0, 1, 2) e dão origem a forças entre os férmions, como a força gravitacional e a luz. Suas energias de estado fundamental são positivas. A teoria da supergravidade considera que todo férmion e todo bóson possuem uma superparceira com spin 1/2 maior ou menor do que o seu."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: HAWKING, S., O Unverso Numa Casca de Noz, 1ª ed., Rio de Janeiro: Intrínseca, 2004, p. 70.
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. Os elétrons possuem função de onda simétrica.
PORQUE
II. Devido a sua natureza fermiônica, os elétrons devem obedecer ao princípio de exclusão de Pauli.
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
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da primeira.
	
	D
	A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
	
	E
	As asserções I e II são proposições falsas.
Questão 9/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"O método de Hartree constitui o primeiro método a utilizar um procedimento numérico iterativo para cálculos de estrutura eletrônica. Podemos afirmar que este método representa o 'pontapé' inicial dos principais métodos de estrutura eletrônica ditos ab initio, uma vez que foi o precursor do método de Hartree-Fock [...] Embora a sua aplicação tenha se restringido a átomos, as principais ideias contidas nele podem ser de grande importância para o ensino de Química Quântica [...] as próprias limitações do método representam uma ótima oportunidade para explicar aos estudantes a importância destes dois conceitos fundamentais em Química Quântica."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: MONTE, S. A. do, VENTURA E., A importância do método de Hartree no ensino de química quântica. Química Nova. 2011;34(Quím. Nova,2011 34(3)).Disponível em: https://doi.org/10.1590/S0100-40422011000300028
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. A aplicação do método de Hartree para deduzir as equações do átomo de sódio só foi possível através da aplicação do determinante de Slater, possibilitando uma descrição chamada então de método de Hartree-Fock
PORQUE
II. O método de Hartree inicialmente proposto não foi bem aceito pela comunidade científica, uma vez que não se sabia se o mesmo era compatível com o método variacional.
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta:
	
	A
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da primeira.
	
	B
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da primeira.
	
	C
	A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
	
	D
	As asserções I e II são proposições falsas.
	
	E
	A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
Questão 10/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
Formalismos matemáticos são utilizados de forma a sustentar uma teoria com afirmações matemática-lógicas e são puramente formais. E muitas vezes, como no caso da mecânica quântica, é o aspecto onde se consegue consenso. Sobre esse assunto podemos afirmar que: "A verdadeira reconciliação entre os dois formalismos, mecânica matricial e mecânica ondulatória, é creditada a Dirac no seminal livro de 1930 “Principles of Quantum Mechanics”.
Nele fica claro que as duas formulações são apenas diferentes representações de uma teoria mais geral. Dirac utilizou espaços vetoriais e introduziu a notação de bras e kets, uma das principais e mais importantes ferramentas da área."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PFRIMER, F. R, Sobre os formalismos matemáticos da Mecânica Quântica: Dirac, von Neumann e Álgebra C [manuscrito] /Frederico Rodrigues Pfrimer. - 2013 https://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstream/tede/3689/5/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20Frederico%20Rodrigues%20Pfrimer%20-%202013.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 assertivas sobre o formalismo de Dirac a seguir e marque V para as asserções verdadeiras e F para as asserções falsas:
I. ( ) A evolução temporal dos vetores de estado na forma |?(t)?|?(t)? são obtidas a partir da aplicação da Equação de Schrödinger.
II. ( ) Um ket |v?|v? pode ser usado para determinar a velocidade de uma partícula no contexto da Química Quântica.
III. ( ) os kets (e por consequência também os bras) são observáveis que representam um estado físico em um espaço de estados conhecido como “espaço de Hilbert”.
IV. ( ) O espaço de estados é também um espaço de Hilbert.
V. ( ) Para que um vetor defina o estado de um objeto quântico ele deve estar normalizado.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	A
	F-V-V-V-F
	
	B
	V-F-F-V-V
	
	C
	F-F-V-F-V
	
	D
	V-F-V-F-V
	
	E
	V-V-F-V-F