Lista 1 Modelos aomicos 2015

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Lista de Exercícios 01 – Modelos atômicos e distribuição eletrônica 
 
1) O que significa dizer que a energia é quantizada? Por que não notamos a quantização da energia nas atividades 
cotidianas? 
2) O que é um fóton? Como a energia de um fóton está relacionada com (a) a freqüência? (b) comprimento de onda? 
3) Quais as unidades do SI básicas para (a) o comprimento de onda da luz, (b) a frequência da luz, (c) a velocidade da 
luz? 
4) Organize os seguintes tipos de energia eletromagnética em ordem crescente de comprimento de onda: 
infravermelho, luz verde, luz vermelha, ondas de rádio, raiox X, luz ultravioleta. 
5) (a) Qual é a relação entre onde o comprimento de onda e a frequência da energia radiante? (b) Calcule o menor 
incremento de energia (um quantum) que pode ser emitido ou absorvido a um comprimento de onda 812 nm. (b) 
Calcule a energia de um fóton de frequência 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 parte do espectro eletromagnético essa radiação seria encontrada? 
6) (a) Calcule e compare a energia de um fóton de comprimento de onda de 3,3m com um comprimento de onda de 
0,154 nm. (b) Qual a região do espectro eletromagnético à qual cada um pertence. 
7) O ozônio na camada superior da atmosfera absorve energia na faixa de 210-230 nm no espectro. Em qual região do 
espectro eletromagnético essa radiação ocorre? 
8) (a) Qual a frequência de radiação que tem um comprimento de onda de 0,452 pm? (b) Qual é o comprimento de 
onda de radiação de radiação que tem a frequência de 2,55 x 10
16
 s
-1
? Quais das radiações seriam visíveis a olho nu, 
as do item (a) ou (b)? Qual a distância percorrida por uma radiação eletromagnética em 7,50 ms? 
9) Os átomos de mercúrio excitados emitem luz intensa em comprimento de onda de 436 nm. Qual a frequência desta 
radiação? Determine a cor associada ao seu comprimento de onda? 
10) A energia de radiação pode ser utilizada para causar a ruptura de ligações químicas. Uma energia mínima de 495 
kJ/mol é necessária para quebrar a ligação oxigênio-oxigênio no O2. Qual o comprimento de onda mais longo da 
radiação que possui energia necessária para quebrar a ligação? Que tipo de radiação eletromagnética é essa? 
11) O valor aceito internacionalmente para a carga do elétron é 1,6022x10
-19 
C. Calcule aa carga de 1 mol de elétrons. 
12) Explique como a existência de espectros de linhas é consistente com a teoria de Bohr sobre energias quantizadas 
para um elétron no átomo de hidrogênio? 
 13) Nos termos da teoria de Bohr para o átomo de hidrogênio, qual processo ocorre quando seus átomos excitados 
emitem energia radiante com determinados comprimentos de onda? 
14) Uma das linhas de emissão do átomo de hidrogênio tem comprimento de onda 93,8 nm. (a) Em qual região do 
espectro eletromagnético essa emissão é encontrada? Qual a velocidade de um nêutron de comprimento de onda 100 
pm? 
15) O que é um isótopo? Por que as massas atômicas não são números inteiros? 
16) A partir das seguintes massas isotópicas e abundâncias, calcule a massa atômica dos 
elementos: 
 
Átomos Abundância (%) Massa (u) 
 
Magnésio 
78,60 23,993 
10,11 24,994 
11,29 25,991 
 
Oxigênio 
15,9949 99,76 
16,9990 0,04 
17,9990 0,20 
Boro 10,00 20 
11,00 80 
 
O sódio e seus compostos, em determinadas condições, emitem uma luz amarela característica. Explique esse fenômeno 
em termos de elétrons e níveis (camadas) de energia. 
17) Os fogos de artifício utilizam sais de diferentes metais adicionados à pólvora e, quando explodem, produzem cores 
variadas. As diversas cores são produzidas quando os elétrons dos íons metálicos retornam para níveis de menor 
energia, emitindo radiações coloridas. 
 
Sais de Coloração 
Bário Verde 
Césio Azul claro 
Potássio Violeta 
Sódio Amarelo 
Cálcio Vermelho 
 
Esse fenômeno pode ser explicado pela Teoria Atômica proposta por: 
a) Thomson b) Dalton c) Bohr d) Lavoisier e) Rutherford 
2 
 
 
 18) Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr são cientistas que contribuíram, significativamente, para o desenvolvimento 
da teoria atômica. Em relação à estrutura atômica, assinale com (V) a(s) alternativa(s) verdadeira(s) e com (F) a(s) 
falsa(s). 
a. ( ) Dalton postulou, baseado em evidências experimentais, que o átomo era uma “bolinha” extremamente pequena, 
maciça e indivisível. 
b. ( ) Os resultados dos experimentos de descargas elétricas e gases rarefeitos permitiram a Thomson propor um 
modelo atômico constituído de cargas negativas e positivas. 
c. ( ) Experimentos de bombardeamento de uma placa de ouro com partículas levaram Rutherford a propor um 
modelo atômico em que o átomo era constituído de um núcleo e uma eletrosfera de iguais tamanhos. 
d. ( ) A interpretação dos estudos com espectros do hidrogênio levou Bohr a propor que o átomo possui órbitas 
definidas por determinadas energias. 
e. ( ) No modelo atômico de Bohr, os diversos estados energéticos, para os elétrons, foram chamados camadas ou 
níveis de energia. 
 
19) O sal de cozinha (NaCl) emite luz de coloração amarela quando colocado numa chama. Baseando-se na teoria 
atômica, é correto afirmar que: 
a) os elétrons do cátion Na
+
, ao receberem energia da chama, saltam de uma camada mais externa para uma mais 
interna, emitindo uma luz amarela. 
b) a luz amarela emitida nada tem a ver com o sal de cozinha, pois ele não é amarelo. 
c) a emissão da luz amarela se deve a átomos de oxigênio. 
d) os elétrons do cátion Na
+
, ao receberem energia da chama, saltam de uma camada mais interna para uma mais 
externa e, ao perderem a energia ganha, emitem-na sob a forma de luz amarela. 
e) qualquer outro sal também produziria a mesma coloração. 
 
20) Por meio de bombardeio de lâminas de ouro com partículas α, Rutherford concluiu que: 
a) átomos do mesmo elemento, que diferem entre si na massa, são isótopos; 
b) a massa do elétron é igual a 9,1x10
-28
g e a carga é igual à do próton, porém de sinal contrário; 
c) a energia é emitida descontinuamente pelos átomos sob a forma de fótons; 
d) os átomos de ouro possuem elétrons desemparelhados; 
e) no núcleo do átomo estão concentradas sua massa e sua carga positiva. 
21) Dê o número de prótons, nêutrons e elétrons para os átomos abaixo: 
(a) 
56
Fe (b) 
201
Hg (c) 
27
Al
3+
 (d) 
32
S
2-
 
22) Calcule o comprimento de onda de um elétron (massa = 9,1 x 10
-31
 kg) viajando a 1,0 x 10
6
 m/s. 
23) Calcule o comprimento de onda de um elefante (massa = 5500 kg) viajando a 1,0 m/s. 
24) Descreva os quatro números quânticos de um elétron e diga quais são os seus valores permitidos. 
25) Quantos orbitais existem em subcamadas com ℓ igual a (a) 0; (b) 2; (c) 1; (d) 3? 
 
26) Quantas subcamadas existem para o número quântico principal n= 5? (b) Identifique as subcamadas com n= 5s, etc. 
(c) quantos orbitais existem na camada com n= 5? 
 
27) Números quânticos: (a) Quando n = 4, quais são os valores possíveis de ℓ? (b) Quando ℓ = 2, quais são os valores 
possíveis de mℓ? (c) Para um orbital 3s, quais são os valores possíveis de n, ℓ e mℓ? (d) Para um orbital 4f, quais são os 
valores possíveis de n, ℓ e mℓ? 
 
28) Mostre qual(is) dos seguintes orbitais não pode(m) existir de acordo com a teoria quântica: 2s, 2d, 3p, 3f, 4f e 5s. 
Explique de maneira simples a sua resposta. 
 
29) Explique de maneira simples por que cada um dos seguintes conjuntos de números quânticos não é possível para um 
elétron em um átomo. (a) n = 2, ℓ = 2, mℓ = 0; (b) n = 3, ℓ = 0, mℓ = -2; (c) n = 6, ℓ = 0, mℓ = 1. 
 
30) Faça a distribuição eletrônica para os átomos e ou íons abaixo e indique quantoselétrons existem na camada de 
valência e os quatro números quânticos do elétron mais energético. 
(a) 12Mg (b) 16S (c) 29Cu (d) 24Cr
3+
 (e) 8O
2-
 
 
31) Que elemento tem a seguinte configuração eletrônica? (a) Kr 4d105s25p4 (b) Ar 3d34s2 
(c) He 2s22p2 (d) ) Rn 7s26d2 (e) Ar 3d104s2 4p1 (f) Kr 5s2 
 
32) Qual o número de elétrons de valência para os átomos: (a) Bi (b) Ba (c) Mn (d) Zn 
 
33) Utilizando a distribuição eletrônica para as átomos: (a) Na (b) S (c) Fe (d) Ar (e) Ti 
Prediga os quatro números quânticos para o elétron mais energético de cada átomo. 
3