Lista de exercícios 01 - Estrutura atômica e molecular

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Universidade Federal de Alfenas – UNIFAL – MG 
Instituto de Ciência e Tecnologia 
ICT 31 - Estrutura Atômica e Molecular 
Prof: Marcelo Gonçalves Vivas 
Lista de Exercícios 1 (Retiradas no livro do Brown) 
01) Um químico descobre que 30,82g de nitrogênio reagirão com 17,60g, 35,20g, 
70,40g ou 88,00g 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? 
02) Em uma série de experimentos, um químico preparou três compostos diferentes que 
contêm apenas iodo e flúor e determinou a massa de cada elemento em cada composto: 
Composto Massa de iodo(g) Massa de flúor(g) 
1 4,75 3,56 
2 7,64 3,43 
3 9,41 9,86 
 
(a) Calcule a massa de flúor por grama de iodo em cada composto. (b) Como os 
números do item (a) confirmam a teoria atômica? 
03) Faça um resumo das evidências usadas por J.J. Thomson para deduzir que os raios 
catódicos constituem-se de partículas carregadas negativamente. 
04) Uma partícula carregada negativamente é arremessada entre duas placas carregas 
eletricamente. (a) Por que o caminho da partícula carregada é curvo? (b) Com o 
aumento da carga você espera que a curvatura aumente, diminua ou permaneça a 
mesma? (c) Com o aumento da massa das partículas, mantendo-se suas velocidades 
inalteradas, você espera que a curvatura aumente, diminua ou permaneça a mesma?(d) 
Uma partícula desconhecida é lançada através do aparelho. Seu caminho é desviado na 
direção oposta da partícula carregada negativamente, por um pequeno valor. O que você 
pode concluir sobre essa partícula desconhecida? 
05) (a) Qual é o objetivo da fonte de raios X no experimento da gota de óleo de 
Millikan? (b) Como se sabe, nesse experimento 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 óleo separadas. Por que você acha que ele escolheu tantas gotas antes de chegar às 
suas conclusões finais? 
06) Millikan determinou a carga no elétron com o estudo das cargas estáticas nas gotas 
de óleo que caíam em um campo elétrico. Uma estudante realizou esse experimento 
usando várias gotas de óleo para suas medidas e calculou as cargas nessas gotas obtendo 
os seguintes dados: 
Gotas Carga calculada (C) 
A 1,60.10
-19 
B 3,15.10
-19 
C 4,81.10
-19 
D 6,31.10
-19 
 
(a) Qual o significado do fato de as gotas carregarem cargas diferentes? (b) A que 
conclusão o estudante pode chegar a partir desses dados, no que diz respeito à carga do 
elétron? (c) Qual valor ele deverá informar para a carga eletrônica? 
07) Na figura 2.8 do livro do livro do Brown, os raios γ não são desviados por um 
campo elétrico. O que você pode concluir sobre a radiação γ a partir dessa observação? 
(b) Por que os raios α e β são desviados em direções opostas por um campo elétrico, 
como ilustrado na figura 2.8? 
8) Explique de forma sucinta o que são partículas α, β e γ. 
9) Por que o modelo nuclear de Rutherford para o átomo é mais consistente com os 
resultados de seus experimentos da deflexão de partículas α do que o modelo de „pudim 
de ameixa‟ de Thomson? 
10) O raio de um átomo de criptônio (Kr) é aproximadamente 1,9Å. (a) Expresse essa 
distância em nanômetros (nm) e em pico-metros (pm). (b) Quantos átomos de criptônio 
você teria de alinhar para perfazer uma distância de 1,0 mm? (c) Se assumirmos que o 
átomo é uma esfera, qual o volume em cm³ de apenas um átomo de Kr? 
11) Um átomo de ródio (Rh) tem um diâmetro de aproximadamente 2,5.10
-8
cm. (a) 
Qual o raio de um átomo de ródio em angström (Å) e em metros (m)? (b) Quantos 
átomos de ródio teriam de ser colocados lado a lado para perfazer uma distância de 
6µm? (c) Se considerarmos que o átomo é uma esfera, qual o volume em m³ de apenas 
um átomo de Rh? 
12) (a) Quais as principais partículas subatômicas de um átomo? (b) Qual a carga, em 
unidades de carga eletrônica, de cada uma das partículas? (c) Quais das partículas é a 
mais pesada? Qual é a menos pesada? 
13) Determine se cada uma das informações 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 nêutrons; (d) os prótons no núcleo do átomo de hélio são mantidos juntos por 
uma força chamada força nuclear forte. 
14) Quantos prótons, nêutrons e elétrons existem nos seguintes átomos: (a)
 28
Si
 
; (b) 
60
Ni; 
 (c)
 85
 Rb; (d) 128Xe; (e) 
195
Pt; (f) 
238
U? 
15) Cada um dos seguintes nuclídeos é usado em medicina. Indique o número de 
prótons e nêutrons em cada nuclídeo: (a) fósforo-32; (b) cromo-51; (c) cobalto-60; (d) 
tecnécio-99; (e) iodo-131; (f) tálio-201.
 
16) Preencha as lacunas da tabela a seguir, supondo que cada coluna represente um 
átomo neutro: 
Símbolo 
52
Cr 
 121
Sb 
 
Prótons 
 
33 
 
77 
 
38 
 
94 
Nêutrons 
 
42 20 
 
50 108 
 
Elétrons 
 
20 86 
 
74 57 
Núm. de 
massa 
 
222 193 
 
139 239 
 
17) Escreva o símbolo correto, com índice superior e índice inferior, para cada um dos 
seguintes elementos. (a) O nuclídeo de háfnio que contém 107 nêutrons; (b) o isótopo 
do argônio com número de massa 40; (c) uma partícula α; (d) o isótopo do índio com 
número de massa 115; (e) o nuclídeo de silício que tem um número igual de prótons e 
nêutrons. 
18) A realização de experiências com descargas elétricas em tubo de vidro fechado 
contendo gás a baixa pressão produz os raios catódicos. 
Esses raios são constituídos por um feixe de: 
a) nêutrons b) partículas α (alfas) c) raios X d) prótons e) 
elétrons 
 
19) Dalton, Rutherford e Bohr propuseram, em diferentes épocas, modelos atômicos. 
Algumas características desses modelos são apresentadas no quadro que se segue: 
Modelo Características 
I Núcleo atômico denso, com carga positiva. 
Elétrons em órbitas circulares. 
II Átomos maciços e indivisíveis. 
III Núcleo atômico denso, com carga positiva. 
Elétrons em órbitas circulares de energia 
quantizada. 
 
A associação modelo/cientista correta é: 
a) I/Bohr; II/Dalton; III/Rutherford. 
b) I/Dalton; II/Bohr; III/Rutherford. 
c) I/Dalton; II/Rutherford; III/Bohr. 
d) I/Rutherford; II/Bohr; III/Dalton. 
e) I/Rutherford; II/Dalton; III/Bohr. 
 
20) Considerando a experiência de Rutherford, assinale a alternativa falsa. 
a) A experiência constitui em bombardear películas metálicas delgadas com partículas 
alfa. 
b) Algumas partículas alfa foram desviadas do seu trajeto devido à repulsão exercida 
pelo núcleo positivo do metal. 
c) Observando o espectro de difração das partículas alfa, Rutherford concluiu que o 
átomo tem densidade uniforme. 
d) Essa experiência permitiu descobrir o núcleo atômico e seu tamanho relativo. 
e) Rutherford sabia antecipadamente que as partículas alfa eram carregadas 
positivamente. 
 
21) Sobre o bombardeamento de lâminas metálicas com partículas alfa, responda: 
a) O que a equipe de Rutherford esperava que fosse ocorrer com a lâmina de ouro ao 
receber o impacto das partículas alfa? 
b)O que Rutherford observou de surpreendente com essa experiência? 
c) A experiência de Rutherford implicou quais mudanças no modelo atômico deThomson? 
24) Sobre o modelo atômico de Bohr, responda: 
a) No que Bohr se baseou para construir seu modelo atômico? 
b) Quais os postulados propostos por Bohr? 
c) Quando podemos dizer que um átomo se encontra em seu estado fundamental? 
d) O que ocorre quando um elétron “salta” para um nível de energia imediatamente 
superior ou imediatamente inferior ao que ele se encontra? 
 
22) Quantas das informações dadas a seguir estão corretas? 
I. A Lei de Lavoisier (Conservação das Massas) e a Lei de Proust (Proporção Definidas) 
serviram de base para a Teoria Atômica de Dalton. 
II. A descoberta das partículas alfa (α) foi de fundamental importância para a descoberta 
do “núcleo” nos átomos. 
III. Foi interpretando um “espectro descontínuo” (espectro de linhas) que Bohr propôs a 
existência de “estados estacionários” no átomo. 
IV. Quando o elétron de um átomo salta de uma camada mais externa para outra mais 
próxima do núcleo, há emissão de energia. 
a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4