Lista de exercícios 14-04-2013

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Lista de Exercícios – abril/2013 
a) Qual é o objetivo da fonte de raios X no experimento da gota de óleo de 
Millikan? b) Como mostrado na Figura 1, 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 em 58 gotas de óleo separadas. Por 
que você acha que ele escolheu tantas gotas antes de chegar às suas 
conclusões finais? 
 
 
2) Faça um resumo das evidências usadas por J.J. Thomson para deduzir que 
os raios catódicos constituem-se de partículas carregadas negativamente. 
3) Quais eram as falhas do modelo atômico de Rutherford e como Bohr chegou 
à teoria do modelo atômico atual? 
4) Explique a natureza partícula-onda do elétron. 
5)Determine se cada uma das seguintes afirmações é verdadeira ou falsa; se 
for falsa, corrija a afirmação para torná-la verdadeira: 
a) o núcleo tem a maior parte da massa e constitui a maior parte do volume de 
um átomo; b) todo átomo de um elemento qualquer tem o mesmo número de 
prótons; c) o número de elétrons em um átomo é igual ao seu número de 
nêutron; d) os prótons no núcleo do átomo de hélio são mantidos juntos por 
uma força chamada força nuclear forte. 
6) Quantos prótons, nêutrons e elétrons existem nos seguintes átomos: a) 28Si; 
b) 60Ni; c)85Rb; d) 128Xe; e) 195Pt; f) 238U 
7) Usando a tabela periódica, determine a fórmula e o nome dos compostos 
formados pelos seguintes elementos: a) Ga e F; b) Li e H; c) Al e I; d) K e S. 
8) Determine se cada um dos compostos é molecular ou iônico: a) B2H6; 
b)CH3OH; c)LiNO3; d) Sc2O3; e) CsBr; f) NOCl; g) NF3; h) Ag2SO4 
9)Dê o nome ou a fórmula química para cada um dos seguintes compostos: 
óxido de cobre (I); peróxido de potássio; nitrato de zinco; brometo de mercúrio 
(I); carbonato de ferro (III); hipobromito de sódio; acetato de cromo (III); 
bromato de bário; HBrO3; H3PO4; H2CO3; HClO3; HC2H3O2. 
10) a) Qual é a relação entre o comprimento de onda e a frequência da energia 
radiante? b) O ozônio na camada de ozônio da atmosfera absorve energia na 
faixa de 210-230 nm do espectro. Em qual região do espectro eletromagnético 
essa radiação ocorre? 
11)Classifique cada uma das seguintes afirmativas como falsas ou verdadeiras. 
Corrija as afirmativas que são falsas. a) a luz visível é uma forma de radiação 
eletromagnética, b) a frequência de radiação aumenta à medida que o 
comprimento de onda aumenta, c) a luz ultravioleta tem comprimentos de onda 
maiores que a luz visível, d) a radiação eletromagnética e as ondas sonoras 
movem-se à mesma velocidade. 
12) a) Qual é a frequência de radiação que tem um comprimento de onda de 
0,452 pm? b) Qual é o comprimento de onda de radiação que tem uma 
frequência de 2,55 x 1016 s-1? c) Quais radiações seriam visíveis a olho nu, as 
do item (a) ou do item (b)? 
13) a) O que significa dizer que a energia é quantizada? b) Por que não 
notamos a quantização da energia nas atividades cotidianas? 
14) 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 frequência 2,72 x 1013 s-1; c) Que comprimento de onda de 
radiação tem fótons de energia 7,84 x 1018 J? Em que porção do espectro essa 
radiação seria encontrada? 
15) Um objeto estelar está emitindo radiação a 1350 nm. Se o detector está 
capturando 8 x 107 fótons por segundo nesse comprimento de onda, qual é a 
energia total dos fótons detectados em uma hora? 
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 ; c) um elétron se junta ao íon H+ e fica no nível 
n=3. 
17) Para cada uma das seguintes 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? 
18) 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 primeiras três linhas na série de Lyman – aquelas 
para as quais ni= 2, 3 e 4. 
19) a) A distância média do núcleo de um elétron 3s em um átomo de cloro é 
menor que para um elétron 3p. Considerando esse fato, qual orbital é de 
energia mais alta? b) Você esperaria que a remoção de um elétron 3s de um 
átomo de cloro necessite de mais ou menos energia quando comparado a um 
elétron 2p? Explique. 
20) O que são ‘elétrons de nível mais externo’? b) O que são ‘elétrons 
desemparelhados’? c) Quantos elétrons de nível mais externo um átomo de Si 
possui? Quantos deles são desemparelhados? 
21) Quais são os números quânticos que definem os formatos dos orbitais? 
Identifique o elemento específico que corresponde a cada uma das seguintes 
configurações eletrônicas: 
a) 1s22s22p63s2 
b) [Ne] 3s23p1 
c) [Ar] 4s13d5 
d) [Kr] 5s24d105p4 
 
22) Escreva as configurações condensadas para os seguintes átomos: Cs; Ni; 
Se; Cd; Ac; Pb; Al; Sc; Co; Br; Ba; Re; Lu 
23) Certos elementos emitem luz de um comprimento de onda específico 
quando são queimados. Historicamente, os químicos utilizavam tais 
comprimentos de onda de emissão para determinar se certos elementos 
estavam presentes em uma amostra. Alguns comprimentos de onda 
característicos para alguns desses elementos são: 
Ag (328,1 nm), Au (267,6 nm) Ba (455,4 nm), Ca (422,7 nm), Cu (324,8 nm), 
Fe (372,0 nm), K (404,7 nm), Mg (285,2 nm), Na (589,6 nm), Ni (341,5 nm) 
a)Determine quais elementos emitem radiação na parte visível do espectro; b) 
qual elemento emite fótons de energia mais alta? e de energia mais baixa? ; c) 
ao ser queimada, uma amostra de substância desconhecida emite luz de 
frequência 6,59 x 1014 s-1. Qual desses elementos provavelmente está na 
amostra? 
24) a) O que significa o termo carga nuclear efetiva? b) De que forma a carga 
nuclear efetiva sofrida pelos elétrons de valência de um átomo varia indo da 
esquerda para a direita em um período da tabela periódica? c) Quem sofre 
maior carga nuclear efetiva em um átomo de Be, os elétrons 1s ou os elétrons 
2s? Explique. 
25) Utilizando apenas a tabela periódica, coloque cada conjunto de átomos em 
ordem crescente de raio: a) Ca, Mg, Be; b) Ga, Br, Ge; c) Al, Tl, Si. 
26) Para cada um dos seguintes pares, indique qual elemento tem a maior 
primeira energia de ionização: a)Sr, Cd; b) Si, C; c) In, I; d) Sn, Xe. (Em cada 
caso, use a configuração eletrônica e a carga nuclear efetiva para justificar sua 
resposta). 
27) Por que o cálcio é geralmente mais reativo que o magnésio? b) Por que o 
cálcio é normalmente menos reativo que o potássio? 
28) Coloque os íons S2-, Cl-, K+ e Ca2+ em ordem decrescente de tamanho. 
29) Explique por que a energia de rede do cloreto de lítio (861 kJ/mol) é maior 
que a do cloreto de rubídio (695 kJ/mol), sabendo-se que os íons têm arranjos 
semelhantes na rede cristalina. 
30) Necessita-se de energia para remover dois elétrons do Ca para formar Ca2+ 
e também para adicionar dois elétrons em O para formar O2-. Por que, então, 
CaO é estável em relação aos elementos livres? 
31) Liste os passos individuais usados na construção de um ciclo de Born-
Haber para a formação de CaBr2 a partir dos elementos. Qual(is) desses 
passos você esperaria ser exotérmico(s)? 
32) a)Qual é a tendência na eletronegatividade ao irmos da esquerda para a 
direita em um período da tabela periódica? b) Como os valores de 
eletronegatividade geralmente variam descendo emuma coluna na tabela 
periódica? c) Como as tendências periódicas da eletronegatividade se 
relecionam com as da energia de ionização e afinidade eletrônica? 
33) Qual das seguintes ligações são polares? a) P-O; b) S-F; c) Br-Br; d) O-Cl? 
Qual é o átomo mais eletronegativo em cada ligação polar? 
34) Escreva as estruturas de Lewis para: COCl2; ONF; NF3; SCl2; AsH3; 
GeCl4;SnCl2; BH4
-; BrO-; NH2
- 
35) Use o conceito de ressonância para explicar por que as seis ligações C-C 
no benzeno são iguais em comprimento; b) os comprimentos de ligação C-C no 
benzeno são mais curtos que os de ligações simples, mas mais longos que os 
de ligações duplas C=C. Use o modelo de ressonância para explicar essa 
observação. 
36) Quais das seguintes moléculas provavelmente formam ligações hidrogênio: 
a) H2S; b) CH4; c) H2SO3; d) PH3? 
37) Quando o metanol, CH3OH, é dissolvido em água, obtém-se uma solução 
não-condutora. Quando o ácido acético, HC2H3O2, dissolve-se em água, a 
solução é má condutora e de natureza ácida. Descreva o que acontece na 
dissolução nos dois casos e julgue as diferenças. 
38) Descreva como cada um dos seguintes eletrólitos fortes ionizam-se ou 
dissociam-se em íons na dissolução em água: a) MgI2 b) Al(NO3)3 c)HClO4 
d)(NH4)2SO4 
39) Escreva as equações iônicas simplificadas para as reações que ocorrem 
em cada um dos seguintes casos. Identifique o íon espectador em cada 
reação. 
a) Cr2(SO4)3(aq) + (NH4)2CO3  
b) AgNO3(aq) + K2SO4(aq)  
c) Pb(NO3)2(aq) + KOH(aq)  
40) Explique as seguintes observações: 
a) NH3 não contém íons OH
- e mesmo assim suas soluções aquosas são 
básicas; b) HF é chamado de ácido fraco, mas mesmo assim é muito reativo; c) 
apesar de o ácido sulfúrico ser um eletrólito forte, uma solução aquosa de 
H2SO4 contém mais íons HSO4
- do que íons SO4
-. 
41) Escreva a equação molecular e a equação iônica simplificada (ambas 
balanceadas) para as seguintes reações e identifique o gás formado em cada 
uma: a) sulfeto de cádmio sólido reage com uma solução aquosa de ácido 
sulfúrico; b) carbonato de magnésio sólido reage com uma solução aquosa de 
ácido perclórico. 
42) À medida que K2O dissolve-se em água, o óxido reage com as moléculas 
de água para formar íons hidróxido. Escreva as equações molecular e iônica 
simplificadas para essa reação. Baseado nas definições de ácido e base, qual 
íon é a base nessa reação? Qual é o íon espectador na reação? 
43) Quais das seguintes reações são redox? Para as que são, indique qual 
elemento é oxidado e qual é reduzido. Para as que não são, indique se são 
reações de precipitação ou ácido-base. 
a) Cu(OH)2(s) + 2HNO3(aq)  Cu(NO3)2(aq) + 2H2O(l) 
b)Fe2O3(s) + 3CO(g)  2Fe(s) + 3CO2(g) 
c) Sr(NO3)2(aq) + H2SO4(aq)  SrSO4(s) + 2HNO3(aq) 
d) 4Zn(s) + 10H
+
(aq) + 2NO3
-
(aq)  4Zn
2+
(aq) + N2O(g) + 5H2O(l) 
 
44) Dê o arranjo e a geometria molecular de uma molécula que tem os 
seguintes pares de elétrons em seu átomo central: 
a) quatro pares ligantes e nenhum par de elétrons não-ligante; 
b) três pares ligantes e dois pares não-ligantes; 
c) cinco pares ligantes e um par não-ligante. 
 
45) Quais são a geometria eletrônica e a geometria molecular de uma molécula 
que tem os seguintes pares de elétrons em seu átomo central: 
a) três pares de elétrons ligantes e nenhum par não-ligante; 
b) três pares ligantes e um par não-ligante; 
c) dois pares ligantes e três pares não-ligantes.