RESPOSTAS DE QUÍMICA LISTA 1

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RESPOSTAS DE QUÍMICA LISTA 1
O que é um isótopo? Por que os pesos atômicos dos elementos não são números inteiros? Cite dois motivos.
Resposta: Isótopo são átomos de elementos que possuem o mesmo numero de prótons e diferente numero de nêutrons e, portanto, diferentes massas atômicas.
 
Não são números inteiros porque (a) os pesos atômicos se referem a media ponderada das massas atômicas dos isótopos naturais e (b) para o cálculo dopeso atômico se utiliza a uma (unidade de massa atômica) que corresponde a 1/12 da massa do isótopo mais comum do carbono, o C12.
Qual a diferença que existe entre massa atômica e peso atômico?
Resposta: Massa atômica de um átomo é a soma das massas de prótons e nêutrons no interior do núcleo.Já o peso atômico de um elemento corresponde à media ponderada das massas atômicas dos isótopos doátomo que ocorrem naturalmente.
A partir das seguintes massas isotópicas e abundâncias, calcule a massa
atômica do magnésio:
Isótopo Abundância Massa
24 78,60% 23,993
25 10,11% 24,994
26 11,29% 25,991
RESPOSTA
ma média = [(23,993u x 78,60%)+(24,994u x 10,11%)+(25,991u x 11,29%)] /100%
4. Quantos gramas há em 1uma (unidade de massa atômica) de um material?
1 u = 1/12 de um átomo de carbono = 1,661 x 10-24g
5. Escreva uma tabela descrevendo as propriedades das partículas subatômicas
estudadas em sala de aula. Cite outros tipos de partículas subatômicas conhecidas.
6. Qual a natureza das forças que asseguram a estabilidade do núcleo, formado de
partículas carregadas positivamente e partículas neutra?
RESPOSTA = Eletrostática
7. Uma moeda de cobre possui 3,14g de massa. A densidade do cobre é igual a
8,96g/cm3. Qual o volume da moeda de cobre?
d = m/v8,96g/cm3 = 3,14/v v= 3,14/8,96 = ____cm3
8. Escreva os postulados do modelo de Dalton.
R=
A teoria atômica de Dalton foi baseada no seguinte modelo:
1) Toda matéria é composta de partículasfundamentais, os átomos
2) Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos.
3) Os elementos são caracterizados por seus átomos. Todos os átomos de um dadoelemento são idênticos em todos os aspectos. Átomos de diferentes elementos têm diferentes propriedades.
4) As transformações químicas consistem em uma combinação, separação ou rearranjo deátomos.
5) Compostos químicos são formados de átomos de dois ou mais elementos em uma razão fixa.
9. Defina, as seguintes leis da Química: Lei da conservação de massa, lei das
proporções definidas, lei das proporções múltiplas
RESPOSTA=
Lei da conservação de massa: se cada átomo tem sua própria característica e se os átomos são rearranjados, durante uma reação química então a massa total dos átomos dos reagentes deve ser a mesma que a dos átomos dos produtos ou seja, numa reação química em um sistema fechado, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos. A partir disso, lembra-se da célebre frase dita por Lavoisier: “Nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”.
Lei das proporções definidas: Quando, em várias experiências, duas substâncias se reúnem para formar um composto, sempre o fazem numa mesma proporção. Essa proporção é característica de cada reação, isto é, independe da quantidade de reagentes utilizados.  As massas dos reagentes e dos produtos que participam de uma reação podem ser diferentes, mas as relações entre elas são sempre constantes.(  Lei de Proust) 
Lei das proporções múltiplas: Se uma massa fixa de um elemento se combina com massas diferentes de um segundo elemento, para formar compostos diferentes, estas massas (diferentes) estão entre si numa relação de números inteiros pequenos.  A lei baseia-se na lei das proporções definidas, e diz que quando elementos químicos se combinam, fazem-no numa razão de pequenos números inteiros. Por exemplo, o carbono e o oxigênio reagem para formar monóxido de carbono (CO) ou dióxido de carbono (CO2) e não CO1:3
10. Escreva a composição química do ar em porcentagem
11. Escreva as diferenças entre os seguintes termos: material cristalino X material
molecular, fase X composto.
12. Explique e de exemplos das propriedades físicas e químicas de materiais.
R= Propriedades físicas de uma substância são características que podem ser medidas ou observadas sem mudar a identidade dessssa substância. Exemplos: massa, temperatura, densidade, ponto de fusão, ponto de ebulição, pontos de solidificação, dureza, cor, estado da matéria.
13. Calcule a energia cinética, em joules e em quilojoules, de uma motocicleta, de
225kg, viajando a 80Km/h.
Ec = mv²/2
Ec = 225.22²/2 km/h para m/s
Ec = 54450 J
1kJ -1000J (Regra de 3)
x - 54450
1000x = 2497,5
x= 54450/1000
x = 54,450 Kj
14. O dióxido de carbono (gelo seco) tem uma temperatura de 195K. Qual é sua
temperatura, na escala Celsius?
RESPOSTA=
K= Cº+273 \ 195=Cº +273 \ -Cº=273-195 \
-Cº=78 \ Cº=-78
15. O tungstênio, usado como filamento em lâmpadas, tem um ponto de ebulição de5927°C. Qual o seu ponto de ebulição expresso em graus Kelvin?
RESPOSTA
K=5927 +273
16. Dê a nomenclatura sistemática às seguintes substâncias:
NH3
NaOH
Ca(OH)2
CH3CH2OH
CaBr2
NH4NO3
HCl
H2CO3
SO2
NH3- AMÔNIA OU GÁS AMÕNIA
NAOH- O HIDRÓXIDO DE SÓDI
CA(OH)2- O HIDRÓXIDO DE CÁLCIO
CH3CH2OH- ALCOOL ETILICO
CABR2 - BROMETO DE CÁLCIO
NH4NO3- NITRATO DE AMONIO
HCL- ÁCIDO CLORÍDRICO
H2CO3- ÁCIDO CARBÔNICO
SO2- DIÓXIDO DE ENXOFRE
17. Dê a definição de matéria.
R=é tudo que ocupa espaço e possui massa de repouso (ou massa invariante). É um termo geral para a substância da qual todos os objetos físicos consistem
18. Defina substância pura e mistura, mistura homogênea e heterogênea.
R= Diferenciamos uma mistura de uma substância pura normalmente através de suas constantes físicas, tais como: ponto de ebulição (PE), ponto de fusão (PF), densidade (d) e solubilidade (solub).As substâncias puras mantêm suas constantes durante as mudanças de estado, diferentemente das misturas.
Mistura é a reunião de duas ou mais substâncias sem que haja reação química entre elas, e mantendo cada qual suas propriedades.
Na mistura de água e açúcar, não é possível distinguir visualmente um componente do outro: o açúcar desapareceu na água. Dizemos que essa é uma mistura homogênea.
Já na mistura de água e talco, é perfeitamente possível distinguir visualmente as duas substâncias.Dizemos, então, que essa é uma mistura heterogênea.
19. Explique como as observações de Faraday sobre a eletrólise indicaram que a
carga elétrica se apresenta em unidades discretas.
R= Em 1833, o físico/químico inglês Michael Faraday (1791-1867) (FIGURA 1) realizou algumas experiências sobre a eletrólise das quais resultaram alguns dos primeiros indícios relativos à natureza da eletricidade e à estrutura elétrica dos átomos.A Eletrólise éu m processo que separa os elementos químicos de um compostop q p q p através do uso da eletricidade.De maneira sumária, procede-se primeiro à decomposição (ionização ou dissociação) do composto em íons e, posteriormente, com a passagem de uma corrente contínua através destes íons, são obtidos os elementos químicos.Em muitos casos, dependendo da substância a ser eletrolisada e do meio em que ela ocorre, além de formar elementos ocorre também a formação de novos compostos.O processo da eletrólise é uma reação de oxirredução oposta àquela que ocorre numa célula eletrolítica, sendo, portanto, um fenômeno físico-químico não espontâneo. A palavra eletrólise é originária dos radicais eletro (eletricidade) e lisis (decomposição).Dessas experiências de Faraday foram extraídas duas leis: 1. Uma dada quantidade de eletricidade deposita sempre a mesma quantidade de uma dada substância no eletrodo. 2 A d ái bt â i di t d di l id fd2. As massas das várias substâncias depositadas, dissolvidas ou formadas no eletrodo por uma quantidade definida de eletricidade são proporcionais às massas equivalentes das mesmas.
20. Como podemos explicar a luminosidade que se emite quando umgás a baixa
pressão, em um tubo de descarga, é submetido a uma alta voltagem.
R=Durante a descarga o q vc tem sao ELETRONS se desclocando em altas velocidades (devido a ALTA VOLTAGEM) e se chocando com os atomos ou moleculas dos gases no tubo de descarga, e esses atomos ou moleculas acabam em um estado normalmente eletronicamente excitado. Poderemos representar esse processo de excitacao por: 
A(g) + e– (Ek1) ===== > A*(g) + e– (Ek2) 
Onde A(g) e' o estado fundamental do atomo ou molecula, A*(g) e’ o atomo ou molecula excitados(as) eletronicamente e os Ek’s sao as energias cineticas dos eletrons, antes e depois de se chocarem com os atomos – moleculas, sendo: 
Ek1 > Ek2 
Uma troca de energias, Cinetica(eletron) ==== > Eletronica(dos atomos ou moleculas) 
A LUMINOSIDADE ocorre quando esses ATOMOS OU MOLECULAS excitadas relaxam para o estado fundamental EMITINDO LUZ. Esse processo pode ser representado por: 
A*(g) ===== > A(g) + h . f 
Sendo A(g) o estado fundamental do atomo ou molecula, h a constante de Planck e f a FREQUENCIA DA LUZ EMITIDA. A frequencia esta "ligada" a diferenca de energia entre os estado eletronicos envolvidos no processo de emissao: 
E[A*(g)] - E[Ag(g)] = h . f 
Vc pode tambem calcular o comprimento de onda emitido usando: 
Lambda = c / f 
Esse processo de emissao dos atomos (ou moleculas) chama–se FLUORESCENCIA (se o estado emissor so tiver eletrons emparelhados, SPIN TOTAL = 0, SINGLET) ou, pode ser tambem, FOSFORESCENCIA ( se o estado emissor tiver eletrons desemparelhados, SPIN TOTAL = + 1, TRIPLET), e o estado fundamental for SINGLET (S = 0)
PS: alem desses atomos e moleculas, depnedendo do gas q esteja no tubo, pode acontecer IONIZACAO e os mesmos processos acontecem com os IONS FORMADOS. 
A(g) + e-(Ek1) ==== > [A+]*(g) + e-(Ek2) 
[A+]*(g) ========= > [A+](g) + h . f
21. Descreva a função de cada um dos componentes que aparecem no tubo de raios catódicos.
R=Um tubo de raios catódicos ou cinescópio (também conhecido pelo acrónimo CRT, derivado da expressão inglesa cathode ray tube) é um tipo de válvula termiônica contendo um ou mais canhões de elétrons e um ecrã fluorescente utilizado para ver imagens. Seu uso se dá principalmente em monitores de computadores e televisores (cinescópios de deflexão eletromagnética) eosciloscópios (cinescópios de deflexão eletrostática)
Os principais elementos de um cinescópio são um painel de vidro (tela), uma máscara de sombra, um cone de vidro, um canhão eletrônico, um cone metálico interno (Inercone) e uma bobina de deflexão
22. Explique por que o experimento de Thomson, por si só, não é suficientemente
abrangente para obter o valor da massa do elétron.
R=PORQUE NÃO CONSEGUIU CALCULAR A MASSA E A CARGA.
23. Quais as diferenças em estrutura e energias envolvidas nos estados líquido,
sólido e gasoso?
R=Um sólido é uma forma rígida da matéria, as partículas que podem ser átomos, moléculas ou íons tem um empacotamento apertado mas assim mesmo apresentam pequenas oscilações
24. O nitrogênio na natureza está formado por dois isótopos cujas massas são:
15N=15,0001 e 14N=14,00307. Calcular a massa atômica do nitrogênio sabendo
que as riquezas respectivas dos isótopos são 0,37% e 99.63%.
R= Massa atômica média =[ (15,0001u x 0,37%) + (14,00307u x 99,63%)] /100%
25. Com base nos trabalhos iniciados por Faraday havia sido possível estudar a
relação carga massa do íon H+ sendo: q+/m(H+) =9,573x107C/kg. Se a relação
+
+
H m
q
/
m
e =2000; calcule a massa de um íon H+ em kg.
26. O valor aceito internacionalmente para a carga do elétron é 1,6022x10-19C.
Calcule a) a carga de 1mol de elétrons, b) a massa do elétron usando a relação
determinada por Thomson, c) a massa de um elétron.
27. Investigue a diferença entre radiografia e difração.
R= Na Química, a difração de raios X é usada para se obter características importantes sobre a estrutura de um composto qualquer.
No caso do raio X, os resultados são ainda mais precisos. Estas informações são geradas pelo fenômeno físico da difração e também da interferência, ou seja, quando os raios incidem sobre um cristal, ocorre a penetração do raio na rede cristalina, a partir disso, teremos várias difrações e também interferências construtivas e destrutivas. Os raios X interagirão com os elétrons da rede cristalina e serão difratados.
Com o uso de um dispositivo capaz de detectar os raios difratados e traçar o desenho da rede cristalina, a forma da estrutura gerada pelo espalhamento que refletiu e difratou os raios x, com isso é possível analisar a difração.
28. As doses equivalentes de radiação que uma pessoa recebe é medida em
Sieverts, unidade que leva em conta não só a energia que o tecido recebe, mas o
dano ocasionado em função da natureza da radiação. Investigue sobre a
explosão nuclear em Chernobil e quais foram e serão os efeitos globais do
desastre.
R= afetou duramente o povo soviético, e chocou a comunidade internacional. Pela primeira vez, nós confrontamos a força real da energia nuclear, fora de controle.
Muitos paises foram infectados com a radiação, entre eles podemos citar a Dinamarca, Suécia, França e Itália.
Assim, Chernobyl ficou conhecido como o maior acidente envolvendo Usinas Nucleares e segundo a ONU, cerca de quatro mil pessoas morreram, porem esse número é discutível, visto que outras entidades chegam a avaliar cerca de cem mil mortos no acidente.
29. Escreva um texto sobre as experiências de Chadwick que levaram à descoberta do nêutron.
R= A descoberta do nêutron aconteceu no ano de 1932 com o físico inglês James Chadwick. Utilizando a conservação da quantidade de movimento, realizou uma experiência que comprovou a existência do nêutron. No entanto, doze anos antes desse acontecimento, o célebre cientista inglês Rutherford já tinha previsto a existência dessa partícula. Segundo ele, uma possível ligação de um próton com um elétron originaria uma partícula sem carga elétrica, mas com massa igual a do próton. A essa partícula ele chamou de nêutron, mas não tinha certeza da sua existência.
30. Investigue a diferença entre Fluorescência e fosforescência.
R= A fluorescência e a fosforescência são tipos deluminescência, ou seja, de emissões de radiações, que podem ser visíveis ou não e que ocorrem sem a necessidade de temperaturas elevadas, podendo ser, por exemplo, resultado da absorção de energia da luz.
Fluorescente: uma substância assim absorve energia da luz fornecida por determinada fonte e emite radiação visível, porém, quando o fornecimento de energia acaba, a emissão da radiação para imediatamente.
Fosforescente: Da mesma forma que ocorre na fluorescência, na fosforescência, uma substância emite radiação visível porque absorve energia da luz fornecida por determinada fonte. Entretanto, nesse caso, mesmo depois que o fornecimento de energia parou, a substância fosforescente continua por algum tempo emitindo luz visível. Esse tempo pode variar desde frações de segundos até dias.
31. Investigue amplamente sobre quimiluminescência e fotoluminescência.
R= A quimioluminescência é a emissão de luz não acompanhada da emissão de calor em consequência de uma reacção química. Um exemplo de reação deste tipo é a que ocorre entre o luminol e o peróxido de hidrogénio.
É quando os elétrons de um átomo recebem energia, saltam para camadas mais externas e depois voltam para as mesmas camadas mais internas. Quando eles voltam, liberam energia na forma de luz, como os fogos de artifício. Ou quando você joga sal no fogo, por exemplo. O fogo fica amarelo alaranjado
 fotoluminescência, que é a emissão espontânea de luz de um material sob excitação óptica. A caracterização por fotoluminescência permite investigações que podem fornecer informações seletivas e sensíveis sobre o estado eletrônico discreto.
32. Investigue as aplicações práticas do efeito fotoelétrico, nas células fotoelétricas, por exemplo.
R= A descoberta do efeito fotoelétrico teve grande importância para a compreensão maisprofunda da natureza da luz. Porém, o valor da ciência consiste não só em esclarecer-nos a estrutura complexa do mundo que nos rodeia, como em fornecer-nos os meios que permitem aperfeiçoar a produção e melhorar as condições de trabalho e de vida da sociedade.
Graças ao efeito fotoelétrico tornou-se possível o cinema falado , assim como a transmissão de imagens animadas (televisão). O emprego de aparelhos fotoelétricos permitiu construir maquinaria capaz de produzir peças sem intervenção alguma do homem. Os aparelhos cujo funcionamento assenta no aproveitamento do efeito fotoelétrico controlam o tamanho das peças melhor do que o pode fazer qualquer operário, permitem acender e desligar automaticamente a iluminação de ruas, os faróis, etc.
Tudo isto tornou-se possível devido à invenção de aparelhos especiais, chamados células fotoelétricas, em que a energia da luz controla a energia da corrente elétrica ou se transforma em corrente elétrica.
Uma célula fotoelétrica moderna consta de um balão de vidro cuja superfície interna está revestida, em parte, de uma camada fina de metal com pequeno trabalho de arranque ( fig. 1) . É o cátodo. Através da parte transparente do balão, dita "janelinha", a luz penetra no interior dela. No centro da bola há uma chapa metálica que é o ânodo e serve para captar elétrons fotoelétricos. O ânodo liga-se ao polo positivo de uma pilha. As células fotoelétricas modernas reagem à luz visível e até aos raios infravermelhos.
33. O limiar fotoelétrico da prata é 262nm. a) Calcular a função trabalho da prata. b)
Calcular a energia cinética máxima dos elétrons emitidos pela ação da radiação
com l=175nm.
R=