Lista 1 completa para as engenharias

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Curso: Engenharias - Lista 1 
[fazer as questões em vermelho (manuscrito) para entregar na data da primeira prova]. 
Professor: Cristiano 
Aluno: .Data: / / . 
 
Modelos atômicos e a Estrutura básica do átomo. 
 
1) Faça uma breve descrição das características do átomo proposto por Dalton. 
 
 
2) Diga o porquê da afirmação feita por Dalton estar errada? 
“Os átomos de um mesmo elemento químico possuem a mesma massa.” (Dalton) 
 
 
3) No experimento de Crookes o que fazia com que os gases emitissem incandescência? 
 
 
4) Thomson no seu experimento aproveitou-se da experiência de Crookes com raios catódicos para fazer a descoberta de qual 
partícula subatômica? Faça um desenho mostrando parte do experimento onde “ele” determinou que essa partícula possuía 
uma provável carga. 
 
 
5) De posse da relação carga/massa do elétron (1,76x108C/g) determinada por Thomson e da carga do elétron (1,60x10-19C) 
determinada por Millikan através de um experimento conhecido como “gota de óleo de Millikan” é possível calcular a massa 
real do elétron em gramas. Portanto, faça esse cálculo e determine também a massa de 200 elétrons. 
 
 
6) No experimento de Rutherford mostrado a seguir, escreva do lado o que representa cada letra. 
A:................................................................. 
B:................................................................. 
C:................................................................. 
D:................................................................. 
E:................................................................. 
F:................................................................. 
 
 
 
 
 
 
 
7) No experimento de Rutherford mostrado na questão anterior, o que aconteceu com a maioria das partículas alfa? Porque 
uma pequena parte desviou sua trajetória? 
 
 
8) Como ficou o modelo atômico proposto por Rutherford? Explique com um desenho se necessário. 
 
 
9) Rutherford já sabia na época da existência dos nêutrons? Quem descobriu os nêutrons? 
 
 
 
10) Após o experimento de Rutherford e com a contribuição de outros cientistas foram determinadas as principais partículas 
subatômicas do átomo? Quais são essas partículas e qual a localização de cada uma no átomo até então? 
 
 
11) Onde está concentrada praticamente toda a massa do átomo? Explique. 
 
 
12) Considere um átomo X que apresenta 15 prótons e 16 nêutrons e determine o seu número de massa , o número atômico e 
o seu número de elétrons, além de identificar esse elemento na tabela periódica. 
 
 
13) Quantos prótons, elétrons e nêutrons existem nos seguintes átomos: a)Cl35 b)S32 c)Cr52 d)Pb206 . 
Sugestão: procure os números atômicos na tabela periódica. 
 
 
 
 
14) Complete as lacunas com os respectivos valores. 
 
Z A p n e– Carga 
15 31 –3 
 8 8 10 
20 40 18 
17 18 –1 
 32 16 0 
 
 
15) Usando os dados da questão 05 calcule a massa total dos elétrons de um íon cátion bivalente de um átomo X que possui 
número atômico igual a 82. 
 
16) Em uma analise química de amostra de um mineral um químico identificou a presença de dois isótopos de um elemento 
químico aos quais chamou de X e Y. Sabendo que X apresenta 20 nêutrons e número de massa 37 qual o número de prótons 
de X, e qual o número de nêutrons e prótons de Y sabendo que esse apresenta número de massa igual a 35. Identifique de 
qual elemento químico são esses átomos na tabela periódica. 
 
 
 
17) O magnésio tem três isótopos com números de massa igual a 24,25 e 26. Consultando a tabela periódica qual o número 
de nêutrons de cada isótopo respectivamente? 
 
 
18) Considere três átomos: X, Y e Z. Os átomos X e Z são isótopos; os átomos Y e Z são isóbaros e os átomos X e Y são 
isótonos. Sabendo-se que o átomo X tem 20 prótons e número de massa 41, e que o átomo tem Z tem 22 nêutrons, o número 
de elétrons do átomo Y será: 
 
19) Entre as espécies a seguir quais são isoeletrônicas? 3Li+, 4Be++, 12Mg2+, H2 ,8O2- , 2He. 
 
20) Na isotopia é comum usar os termos urânio-235 e urânio- 238, isso significa que esses átomos apresentam número de 
massa 235 e 238 respectivamente. Qual seria o número de nêutrons de ambos na ordem dada? 
 
 
21) Explique por que os átomos não emitem energia continuamente como proposto pela física clássica? 
 
22) Segundo Planck, os átomos emitem “pacotes de energia” aos quais “ele” chamou de quantum de energia. Qual a 
explicação que Bohr evidenciou para esses “pacotes de energia”? 
 
23) Descreva os principais postulados de Bohr. 
 
24) Com a equação a seguir, Bohr calculou as energias para cada nível do átomo de hidrogênio e organizou-os em ordem 
crescente de energia o que facilitou o entendimento do salto quântico dos elétrons ou seja a absorção e a liberação de energia 
na forma de luz. Com base na equação responda. 
 
a) Quando vamos ter o estado fundamental para o átomo de hidrogênio, segundo a equação? 
 
b) O que ocorre com a energia (E) quando n tende ao ∞ ? Explique. 
 
c) Qual o valor da energia E, quando n é igual a 2 e n= 4? 
 
*d) Considerando um elétron que move-se do nível 4 para o nível 2? Qual o valor do ∆E? Essa energia vai ser liberada ou 
absorvida? Lembre-se: ∆E= Ef-Ei 
 
*25) A partir da equação da questão 23 é possível deduzir rapidamente a equação a seguir 
o que facilita o cálculo de ∆E. 
Faça essa dedução e calcule a variação de energia (∆E) para 
um elétron que move-se do nível 5 para o nível 1. 
 
 
26) Aproveitando-se dos postulados de Bohr, podemos citar alguns fenômenos do cotidiano que ilustram esses postulados. 
Cite alguns exemplos. 
 
 
 
 
27) As transições eletrônicas a seguir ocorrem com liberação ou absorção de energia? Qual libera ou absorve mais energia? 
(comprove calculando o ∆E usando a equação da questão 24) 
 
 
 
 
 
28) Para as seguintes transições eletrônicas para o átomo de hidrogênio, calcule a variação energia (∆E). Responda em qual 
temos a maior liberação de energia? a) de n=4 para n=3 ; b) de n=3 para n=2 
 
29) Considere as seguintes ondas eletromagnéticas e responda (apenas para revisar conceitos básicos sobre ondas). 
I) qual apresenta o menor comprimento de onda? 
II) qual apresenta a maior freqüência? 
II) Qual das ondas a seguir poderia representar a radiação no ultravioleta e qual o infravermelho? 
 
 
 
 
30) Calcular a freqüência (ν) e a energia emitida (E) por um laser na cor vermelha, usado por um palestrante durante uma 
apresentação em congresso. (Use os dados abaixo e o formulário necessário). Observe que o comprimento de onda na tabela 
está em nm. (na primeira coluna) 
 
 
 
 
31) Calcule a freqüência (ν) e a energia emitida (E) por uma luz violeta emitida por um fóton. Use a tabela da questão 30. 
 
32) Certos elementos emitem luz de um comprimento de onda específico quando são “queimados” (teste de chama). Os 
químicos utilizam tais comprimentos de onda de emissão para identificar certos elementos químicos que estão presentes em 
amostras. Veja os comprimentos de onda associados a alguns elementos 
químicos e responda. 
a) Quais elementos emitem radiação na luz visível ? E na região do 
ultravioleta? 
b) Qual elemento emite fótons com a menor energia? (OBS.: vc consegue 
responder sem fazer cálculos, apenas explique, usando as relações 
matemáticas) 
 
 
 
33) Na questão 24 item d, você calculou a energia liberada ou absorvida para um elétron que move-se do nível 4 para o nível 
2, com esse valor você poderia calcular a freqüência dessa radiação (E=h.ν) e o comprimento de onda (ν=c/λ), usando as 
equações pertinentes. Faça esse cálculo e responda. Pelo comprimento de onda calculado, essa radiação está na região dovisível do espectro eletromagnético? Se a resposta for sim, qual a sua cor? Se a resposta for não, essa radiação está mais 
próxima do ultravioleta ou do infravermelho? 
 
34) Para as seguintes transições eletrônicas para o átomo de hidrogênio, calcule a energia (∆E), a freqüência e o 
comprimento de onda associado a radiação. a) de n=5 para n=3 ; b) de n=4 para n=1 
Essas radiações são na luz Visível? Se for, qual a cor ”aproximada” observada? Se a resposta for não, essa radiação está 
mais próxima do ultravioleta ou do infravermelho? 
 
OBS.: para responder as questões, basta assistir as aulas e observar os slides disponibilizados pelo professor. Procure-o, caso 
tenha dúvidas (Ou a monitoria, caso tenha). 
Valeu!!! Bom trabalho! 
 
Questão extra! (Não é obrigatório fazer) 
Propriedades ondulatórias do elétron. 
Em 1925, De Broglie propôs que um elétron livre de massa m, que se move com uma velocidade v, deve ter um comprimento 
de onda associado (𝞴), dado pela equação: 
 
De posse dessa informação calcule o comprimento de onda (em metros e nm) associado com um elétron de massa m= 
9,10x10-28 g que viaja a 40,0% da velocidade da luz