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36 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com No tubo de vidro "A", observa-se que o fluxo de elétrons (raios catódicos) colide com um anteparo e projeta sua sombra na parede oposta do tubo. No tubo de vidro "B", observa-se que o fluxo de elétrons (raios catódicos) movimenta um catavento de mica. No tubo de vidro "C", observa-se que o fluxo de elétrons (raios catódicos) sofre uma deflexão para o lado onde foi colocada uma placa carregada positivamente. Observando os fenômenos que ocorrem nos tubos, podemos afirmar CORRETAMENTE que: (01) gases são bons condutores da corrente elétrica. (02) os elétrons possuem massa - são corpusculares. (04) os elétrons possuem carga elétrica negativa. (08) os elétrons partem do cátodo. (16) os elétrons se propagam em linha reta. (32) o catavento entrou em rotação devido ao impacto dos elétrons na sua superfície. Soma ( ) 6. (Ufsc) Rutherford bombardeou uma fina lâmina de ouro (0,0001 mm de espessura) com partículas "alfa", emitidas pelo Polônio (Po) contido no interior de um bloco de chumbo (Pb), provido de uma abertura estreita, para dar passagem às partículas por ele emitidas. Envolvendo a lâmina de ouro (Au), foi colocada uma tela protetora revestida de sulfeto de zinco. Observando as cintilações na tela revestida de sulfeto de zinco, Rutherford verificou que muitas partículas atravessavam a lâmina de ouro sem sofrerem desvio (x), e que poucas partículas sofriam desvio (y). Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). (01) Partículas possuem carga elétrica negativa. (02) Partículas sofrem desvio ao colidirem com elétrons nas eletrosferas dos átomos de Au. (04) O sulfeto de zinco é um sal. (08) Partículas sofrem desvio ao colidirem com o núcleo dos átomos de Au. (16) O tamanho do átomo é cerca de 10000 a 100000 vezes maior que o seu núcleo. (32) O Polônio de Z = 84 apresenta 4 elétrons no último nível de energia. 7. (Unb) O entendimento da estrutura dos átomos não é importante apenas para satisfazer à curiosidade dos cientistas; possibilita a produção de novas tecnologias. Um exemplo disso é a descoberta dos raios catódicos, feita pelo físico William Crookes, enquanto estudava as propriedades da eletricidade. Tal descoberta, além de ter contribuído para um melhor entendimento a respeito da constituição da matéria, deu origem aos tubos de imagem dos televisores e dos monitores dos computadores. Alguns grandes cientistas que contribuíram para o entendimento da estrutura do átomo foram: Dalton (1766-1844), Rutherford (1871- 1937), Bohr (1885-1962) e Linus Pauling (1901-1994). Com relação à estrutura da matéria, julgue os itens seguintes. (0) Ao passar entre duas placas eletricamente carregadas, uma positivamente e outra negativamente, as partículas alfa desviam-se para o lado da placa negativa. (1) O átomo é a menor partícula que constitui a matéria. (2) Cada tipo de elemento químico é caracterizado por um determinado número de massa. (3) O modelo atômico que representa exatamente o comportamento do elétron é o modelo de Rutherford- Bohr. 8. (Unb) Uma das perguntas que estudantes de Química do ensino médio fazem com frequência é: "Qual o modelo de átomo que devo estudar?" Uma boa resposta poderia ser. "Depende para que os átomos modelados vão ser usados depois..." Construímos modelos na busca de facilitar nossas interações com os entes modelados. É por meio de 37 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com modelos, nas mais diferentes situações, que podemos fazer inferências e previsões de propriedades. Prováveis modelos de átomos In: Química Nova na Escola, n° 3, maio 1996 (com adaptações). Julgue os itens a seguir, a respeito de modelos atômicos. (1) O modelo atômico que explica a dilatação de uma barra metálica revela que ela ocorre porque há aumento do volume dos átomos. (2) Segundo modelo atômico atualmente aceito, o número atômico de um elemento químico representa o número de prótons que seus átomos possuem. (3) O fato de os átomos dos elementos químicos de uma mesma família da tabela periódica apresentarem propriedades químicas semelhantes associa-se à similaridade de suas configurações eletrônicas. (4) O modelo atômico de Rutherford descreve o átomo de forma exata. (5) A formação das substâncias simples e compostas pode ser explicada pelo modelo atômico de Dalton. 9. (Fuvest) Há exatos 100 anos, J.J. Thomson determinou, pela primeiro vez, a relação entre a massa e a carga do elétron, o que pode ser considerado como a descoberta do elétron. É reconhecida como uma contribuição de Thomson ao modelo atômico, a) o átomo ser indivisível. b) a existência de partículas sub-atômicas c) os elétrons ocuparem níveis discretos de energia. d) os elétrons girarem em órbitas circulares ao redor do núcleo. e) o átomo possuir um núcleo com carga positiva e uma eletrosfera. 10. (Ufpi) Um elétron no estado excitado pode retornar ao estado fundamental de duas formas diferentes emitindo fotóns de comprimento de onda (—) de acordo com as figuras a seguir: Assinale entre as opções a equação que relaciona corretamente —1, —‚ e —ƒ: a) —1 = —‚ + —ƒ b) 1/—1 = 1/—‚ + 1/—ƒ c) —1 = —‚ . —ƒ d) 1/—1 = 1/(—‚ . —ƒ) e) 1/—1 = 1/(—‚ + —ƒ) ESTRUTURA ATÔMICA Exercícios de Fixação 1. (cftmg) São dadas as seguintes informações relativas aos átomos hipotéticos X, Y e W: - o átomo Y tem número atômico 46, número de massa 127 e é isótono de W; - o átomo X é isótopo de W e possui número de massa igual a 130; - o número de massa de W é 128. Com essas informações é correto concluir que o número atômico de X é igual a a) 47. b) 49. c) 81. d) 83. 2. (cftmg) A tabela indica a composição de algumas espécies químicas. Com relação a esses dados, é correto afirmar que a) I e IV são isótopos. b) II e III são isótonos. c) I e II são eletricamente neutros. d) III e IV pertencem ao mesmo elemento químico. 3. (Pucmg) Assinale a afirmativa que descreve ADEQUADAMENTE a teoria atômica de Dalton. Toda matéria é constituída de átomos: a) os quais são formados por partículas positivas e negativas. b) os quais são formados por um núcleo positivo e por elétrons que gravitam livremente em torno desse núcleo. c) os quais são formados por um núcleo positivo e por elétrons que gravitam em diferentes camadas eletrônicas. d) e todos os átomos de um mesmo elemento são idênticos. 38 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com 4. (Pucrj) Analise as frases abaixo e assinale a alternativa que contém uma afirmação incorreta. a) Os nuclídeos ¢£C† e ¢¤C† são isótopos. b) Os isóbaros são nuclídeos com mesmo número de massa. c) O número de massa de um nuclídeo é a soma do número de elétrons com o número de nêutrons. d) A massa atômica de um elemento químico é dada pela média ponderada dos números de massa de seus isótopos. e) Os isótonos são nuclídeos que possuem o mesmo número de nêutrons. 5. (Pucrs) Um experimento conduzido pela equipe de Rutherford consistiu no bombardeamento de finas lâminas de ouro, para estudo de desvios de partículas alfa. Rutherford pôde observar que a maioria das partículas alfa atravessava a fina lâmina de ouro, uma pequena parcela era desviada de sua trajetória e uma outra pequena parcela era refletida. Rutherford então idealizou um outro modelo atômico, que explicava os resultados obtidos no experimento. Em relação ao modelo de Rutherford, afirma-se que I. o átomo é constituído por duas regiões distintas: o núcleo e a eletrosfera. II. o núcleo atômico é extremamente pequeno em relação ao tamanho do átomo. III. os elétrons estão situados na superfície de uma esfera de carga positiva. IV.os elétrons movimentam-se ao redor do núcleo em trajetórias circulares, denominados níveis, com valores determinados de energia. As afirmativas corretas são, apenas, a) I e II b) I e III c) II e IV d) III e IV e) I, II e III 6. (Uece) Dissolva NaCØ em água. Em seguida, mergulhe um pedaço de madeira na solução, retire-o e deixe secar. Ao queimá-lo, aparece uma chama amarela. Este fenômeno ocorre porque: a) o calor transfere energia aos elétrons desta substância, fazendo com que eles se desloquem para níveis energéticos mais altos, emitindo luz b) o calor transfere energia aos elétrons desta substância , fazendo com que eles se desloquem para níveis energéticos mais baixos, emitindo luz c) o calor transfere energia aos elétrons desta substância fazendo com que eles se desloquem para níveis energéticos mais altos. Quando estes elétrons "excitados" voltam a níveis energéticos inferiores, eles devolvem a energia absorvida sob forma de luz d) os elétrons para não se deslocarem do seu nível energético, ao receberem calor, emitem luz 7. (Uece) Cada elemento químico apresenta um espectro característico, e não há dois espectros iguais. O espectro é o retrato interno do átomo e assim é usado para identificá-lo, conforme ilustração dos espectros dos átomos dos elementos hidrogênio, hélio e mercúrio. Bohr utilizou o espectro de linhas para representar seu modelo atômico, assentado em postulados, cujo verdadeiro é: a) ao mudar de órbita ou nível, o elétron emite ou absorve energia superior a diferença de energia entre as órbitas ou níveis onde ocorreu esta mudança b) todo átomo possui um certo número de órbitas, com energia constante, chamadas estados estacionários, nos quais o elétron pode movimentar-se sem perder nem ganhar energia c) os elétrons descrevem, ao redor do núcleo, órbitas elípticas com energia variada d) o átomo é uma esfera positiva que, para tornar-se neutra, apresenta elétrons (partículas negativas) incrustados em sua superfície 8. (Pucpr 2015) Com o passar do tempo, os modelos atômicos sofreram várias mudanças, pois novas ideias surgiam sobre o átomo. Considerando os modelos atômicos existentes, assinale a alternativa CORRETA. a) Para Dalton, átomos iguais possuem massas iguais e átomos diferentes possuem massas diferentes, teoria aceita nos dias atuais. b) No modelo de Rutherford, temos no átomo duas regiões bem definidas: núcleo e eletrosfera, a qual é dividida em níveis e subníveis. 39 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com c) O modelo atômico de Thomson chamava-se “modelo do pudim de passas”, no qual os prótons seriam as passas e os elétrons, o pudim. d) Para Sommerfeld, se um elétron está na camada L, este possui uma órbita circular e três órbitas elípticas. e) Para Bohr, quando um elétron recebe energia, este passa para uma camada mais afastada do núcleo; cessada a energia recebida, o elétron retorna a sua camada inicial, emitindo essa energia na forma de onda eletromagnética. 9. (Uerj) Observe os esquemas abaixo, que representam experimentos envolvendo raios catódicos. (Adaptado de HARTWIG, D. R. e outros. "Química geral e inorgânica." São Paulo: Scipione. 1999.) Desses experimentos resultou a descoberta de uma partícula subatômica. As propriedades massa e carga elétrica dessa partícula apresentam, respectivamente, a seguinte caracterização: a) igual a zero; igual a zero b) igual a zero; maior que zero c) diferente de zero; igual a zero d) diferente de zero; menor que zero 10. (Ufal) As considerações a seguir são referentes aos isótopos do ferro representados na tabela a seguir. I. A massa atômica do ferro a ser representada na tabela periódica deve se aproximar de 58. II. Nesses isótopos o número de prótons é constante. III. Esses isótopos são caracterizados por diferentes números de camadas eletrônicas nos átomos, no estado fundamental. Está correto o que se afirma em a) I, somente. b) II, somente. c) III, somente. d) II e III, somente. e) I, II e III. 11. (Uff) Alguns estudantes de Química, avaliando seus conhecimentos relativos a conceitos básicos para o estudo do átomo, analisam as seguintes afirmativas: I) Átomos isótopos são aqueles que possuem mesmo número atômico e números de massa diferentes. II) O número atômico de um elemento corresponde à soma do número de prótons com o de nêutrons. III) O número de massa de um átomo, em particular, é a soma do número de prótons com o de elétrons. IV) Átomos isóbaros são aqueles que possuem números atômicos diferentes e mesmo número de massa. V) Átomos isótonos são aqueles que apresentam números atômicos diferentes, números de massa diferentes e mesmo número de nêutrons. Esses estudantes concluem, corretamente, que as afirmativas verdadeiras são as indicadas por: a) I, III e V b) I, IV e V c) II e III d) II, III e V e) II e V 12. (Ufmg) Considere os níveis de energia e as excitações que podem ocorrer com o elétron mais externo do átomo de lítio. 40 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com O número máximo de linhas de absorção é a) 5. b) 6. c) 9. d) 10. e) 14. 13. (Ufmg) Ao resumir as características de cada um dos sucessivos modelos do átomo de hidrogênio, um estudante elaborou o seguinte resumo: MODELO ATÔMICO: Dalton CARACTERÍSTICAS: átomos maciços e indivisíveis. MODELO ATÔMICO: Thomson CARACTERÍSTICAS: elétron, de carga negativa, incrustado em uma esfera de carga positiva. A carga positiva está distribuída, homogeneamente, por toda a esfera. MODELO ATÔMICO: Rutherford CARACTERÍSTICAS: elétron, de carga negativa, em órbita em torno de um núcleo central, de carga positiva. Não há restrição quanto aos valores dos raios das órbitas e das energias do elétron. MODELO ATÔMICO: Bohr CARACTERÍSTICAS: elétron, de carga negativa, em órbita em torno de um núcleo central, de carga positiva. Apenas certos valores dos raios das órbitas e das energias do elétron são possíveis. O número de ERROS cometidos pelo estudante é: a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 14. (Ufmg) Na experiência de espalhamento de partículas alfa, conhecida como "experiência de Rutherford", um feixe de partículas alfa foi dirigido contra uma lâmina finíssima de ouro, e os experimentadores (Geiger e Marsden) observaram que um grande número dessas partículas atravessava a lâmina sem sofrer desvios, mas que um pequeno número sofria desvios muito acentuados. Esse resultado levou Rutherford a modificar o modelo atômico de Thomson, propondo a existência de um núcleo de carga positiva, de tamanho reduzido e com, praticamente, toda a massa do átomo. Assinale a alternativa que apresenta o resultado que era previsto para o experimento de acordo com o modelo de Thomson. a) A maioria das partículas atravessaria a lâmina de ouro sem sofrer desvios e um pequeno número sofreria desvios muito pequenos. b) A maioria das partículas sofreria grandes desvios ao atravessar a lâmina. c) A totalidade das partículas atravessaria a lâmina de ouro sem sofrer nenhum desvio. d) A totalidade das partículas ricochetearia ao se chocar contra a lâmina de ouro, sem conseguir atravessá-la. 15. (Ufmg) Os diversos modelos para o átomo diferem quanto às suas potencialidades para explicar fenômenos e resultados experimentais. Em todas as alternativas, o modelo atômico está corretamente associado a um resultado experimental que ele pode explicar, EXCETO em a) O modelo de Rutherford explica por que algumas partículas alfa não conseguem atravessar uma lâmina metálica fina e sofrem fortes desvios. b) O modelo de Thomson explica por que a dissolução de cloreto de sódio em água produz uma solução que conduz eletricidade.c) O modelo de Dalton explica por que um gás, submetido a uma grande diferença de potencial elétrico, se torna condutor de eletricidade. d) O modelo de Dalton explica por que a proporção em massa dos elementos de um composto é definida. 16. (Ufmg) No fim do século XIX, Thomson realizou experimentos em tubos de vidro que continham gases a baixas pressões, em que aplicava uma grande diferença de potencial. Isso provocava a emissão de raios catódicos. Esses raios, produzidos num cátodo metálico, deslocavam-se em direção à extremidade do tubo (E). (Na figura, essa trajetória é representada pela linha tracejada X.) Nesses experimentos, Thomson observou que
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