1a lista de exercícios de Química geral I_IQG115

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a
 lista de exercícios de Química geral I - Turma IQG: 115 
Professora: Suellen D. T. De Barros 
 
1- Um químico descobre que 30,82 g de nitrogênio reagirão com 17,60 g, 35,20 g, 70,40 g ou 88,00 g de 
oxigênio para formar quatro compostos diferentes. (a) Calcule a massa de oxigênio por grama de 
nitrogênio em cada composto. (b) Como os números do item (a) confirmam a teoria atômica de 
Dalton? 
2- Como a teoria atômica de Dalton considera o fato de que quando 1,0 g de água decompõe-se em seus 
elementos, obtêm-se 0,1 g de hidrogênio e 0,889 g de oxigênio independentemente de qual for a 
origem da água? 
3- Faça um resumo das evidências usadas por J. J. Thomson para deduzir que os raios catódicos 
constituem-se de partículas carregadas negativamente. 
4- (a) Qual é o objetivo da fonte de raios X no experimento da gota de óleo de Millikan? (b) Como visto 
a placa carregada positivamente está acima da placa carregada negativamente. Qual seria o efeito na 
velocidade das gotas de óleo que estão descendo se as cargas nas placas fossem invertidas (negativa 
acima da positiva)? (c) Em sua série original de experimentos, Millikan mediu a carga de 58 gotas de 
óleos separadas. Por que você acha que ele escolheu tantas gostas antes de chegar às suas conclusões 
finais? 
5- Por que o modelo nuclear de Rutherford para o átomo é mais consistente com os resultados de seus 
experimentos de dispersão de partículas  do que o modelo de ‘pudim de ameixa’ de Thomson? 
6- Apenas dois isótopos do cobre são encontrados na natureza, 63Cu (massa = 62,9296 u; 69,17% de 
abundância) e 
65
Cu (massa = 64,9278 u; 30,83% de abundância). Calcule o peso atômico (massa 
atômica média) do cobre. 
7- (a) Qual a relação entre o comprimento de onda e a frequência da energia radiante? (b) O ozônio na 
camada superior da atmosfera absorve energia na faixa de 210-230 nm do espectro. Em qual região do 
espectro eletromagnético essa radiação ocorre? 
8- (a) Qual é a frequência da radiação que tem comprimento de onda de 0,452 pm? (b) Qual é o 
comprimento de radiação que tem uma frequência de 2,55 x 10
16
 s
-1
? (c) Quais radiações seriam 
visíveis a olho nu, as do item (a) ou do item (b)? (d) Qual a distância percorrida por uma radiação 
eletromagnética em 7,50 ms? 
9- Átomos de mercúrio excitados emitem luz intensa em um comprimento de onda de 436 nm. (a) Qual é 
a freqüência desta radiação? (b) Utilizando as diferentes regiões do espectro eletromagnético, 
determine a cor associada ao seu comprimento de onda. 
10- (a) O que significa dizer que a energia é quantizada? (b) Por que não notamos a quantização da 
energia nas atividades cotidianas? 
11- O primeiro artigo de Einstein de 1905 sobre o efeito fotoelétrico foi a primeira importante aplicação 
da hipótese de quantum de Planck. Descreva a hipótese original de Planck e explique como Einstein a 
usou em sua teoria do efeito fotoelétrico. 
12- Explique como a existência de espectro de linhas é consistente com a teoria de Bohr sobre energias 
quantizadas para o elétron no átomo de hidrogênio. 
13- (a) Calcule o menor incremento de energia (um quantum) que pode ser emitido ou absorvido a um 
comprimento de onda de 812 nm. (b) Calcule a energia de um fóton de freqüência 2,72 x 10
13
 s
-1
; (c) 
Que comprimento de onda de radiação tem fótons de energia 7,84 x 10
18
 J? Em que porção do 
espectro eletromagnético essa radiação seria encontrada? 
14- Um tipo de queimadura de sol ocorre com a exposição à luz UV de comprimento de onda na 
vizinhança de 325 nm. (a) Qual é a energia de um fóton com esse comprimento de onda? (b) Qual é a 
energia de um mol desses fótons? (c) Quantos fótons existem em uma rajada de 1,0 mJ dessa 
radiação? 
15- Qual é a diferença entre um espectro contínuo e espectro de linhas. 
16- Quando as seguintes transições eletrônicas ocorrem no hidrogênio, a energia é emitida ou absorvida? 
(a) de n = 4 para n = 2; (b) de uma órbita de raio 2,12 Å para uma de raio 8,48 Å. 
17- Indique se a energia é emitida ou absorvida quando as seguintes transições ocorrem no hidrogênio: (a) 
de n = 2 para n = 6; (b) de uma órbita de raio 4,77Å para uma de raio 0,530Å; (c) de n = 6 para o 
estado n = 9 
18- Para cada uma das transições eletrônicas para o átomo de hidrogênio, calcule a energia, a frequência e 
o comprimento de onda da radiação associada, e determine se a radiação é emitida ou absorvida 
durante a transição: (a) de n = 5 para n = 1; (b) de n = 4 para n = 2 (c) de n = 4 para n = 6. Alguma 
dessas transições emite ou absorve luz visível? 
19- A série de linhas de emissão de Lyman para o átomo de hidrogênio são aquelas para as quais nf = 1. 
(a) determine a região do espectro eletromagnético na qual as linhas da série de Lyman são 
observadas. (b) calcule os comprimentos de onda das três primeiras linhas na série de Lyman – 
aquelas para as quais ni = 2, 3 e 4. 
20- Usando o princípio da incerteza de Heisenberg, calcule a incerteza na posição de (a) um mosquito de 
1,50 mg movendo-se a uma velocidade de 1,40 m/s, sabendo que a velocidade está dentro da faixa de 
± 0,01 m/s; (b) um próton movimentando-se a uma velocidade de (5,00 ± 0,01) x 10
4
 m/s. 
21- (a) Na descrição de um átomo de hidrogênio pela mecânica quântica, qual é o significado físico do 
quadrado da função de onda, ψ2? (b) O que significa a expressão ‘densidade eletrônica’? (c) O que é 
um orbital? 
22- Quais das seguintes alternativas são conjuntos permitidos de números quânticos para um elétron em 
um átomo de hidrogênio: (a) n = 2, l = 1, ml = 1; (b) n = 1, l = 0, ml = -1; (a) n = 4, l = 2, ml = -2; (a) n 
= 3, l = 3, ml = 0? Para as combinações que forem permitidas, escreva a designação apropriada para o 
subnível a que o orbital pertence. 
23- (a) Quais são as similaridades e diferenças entre os orbitais 1s e 2s do átomo de hidrogênio? (b) em 
que sentido um orbital 2p tem caráter direcional? Compare as características ‘direcionais’ dos orbitais 
px e dx
2
-y
2
 ( isto é em qual direção ou região do espaço a densidade do elétron é encontrada?) (c) O que 
você pode dizer sobre a distância média do núcleo de um elétron em um orbital 2s quando comparada 
a um orbital 3s? (d) Para o átomo de hidrogênio, liste os seguintes orbitais na ordem crescente de 
energia: 4f, 6s, 3d, 1s, 2p. 
24- Para certo valor do número quântico principal, n, como as energias dos subníveis s, p, d e f variam 
para (a) hidrogênio; (b) um átomo polieletrônico? 
25- (a) Quais são os possíveis valores do número quântico de spin do elétron? (b) Que peça de 
equipamento experimental pode ser utilizada para distinguir os elétrons que tenham valores diferentes 
do número quântico de spin de elétron? (c) Dois elétrons em um átomo ocupam o orbital 1s. Qual 
grandeza deve ser diferente para os dois elétrons? Que princípio governa a resposta a essa pergunta? 
26- Escreva as configurações eletrônicas condensadas para os seguintes átomos, usando as abreviaturas de 
núcleo de gás nobre apropriadas: (a) Cs; (b) Ni; (c) Se; (d) Cd; (e) Ac; (f) Pb.