lista de exercicios 1_Quimica Fundamental 1

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Disciplina Química Fundamental 1 – Profa. Renata Lima 
Lista 1 – Exercícios 
Data de entrega da lista (individual): 05/05/2015 
 
1- Classifique as propriedades físicas abaixo como intensivas e extensivas. 
 
a) ponto de fusão; b) viscosidade; c) massa; d) ponto de ebulição, e) temperatura, f) cor; 
g) densidade; h) composição percentual de uma amostra; i) volume. 
 
2- Identifique as transformações abaixo como mudanças químicas ou físicas: 
 
a) diminuição da temperatura de congelamento da água com a adição de sal; b) um pedaço de ferro 
tornando-se avermelhado na presença de água e oxigênio; c) vapor de água condensada no espelho 
do banheiro; d) leite coalhando; e) açúcar se dissolvendo em uma xícara de café; f) gás natural 
queimando em um forno. 
 
3- O potássio metálico reage com a água para formar hidrogênio (H2) e uma solução do composto 
hidróxido de potássio (K(OH)). a) Indique os estados da matéria envolvidos na reação. b) A 
mudança que ocorre é física ou química? 
 
4- (a) Dentre os tipos de radiação, raios-X, visível, rádio, raios gama e microondas, qual tem o 
comprimento de onda mais longo e o mais curto? (b) Na região do espectro visível, qual a cor de 
maior frequência e a de menor frequência para as cores vermelha e verde? 
 
5- (a) Um laser laranja-avermelhado usado em cirurgia de olhos, para reparar retinas descoladas, 
produz radiação com comprimento de onda de 640,0 nm. Calcule a frequência () dessa radiação e 
a energia de um fóton e de um mol de fótons do laser. (b) Uma estação de rádio FM transmite 
radiação eletromagnética a uma frequência de 103,4 MHz. Calcule o comprimento de onda () 
dessa radiação. (dados que c= 3,00x108 m.s-1; constante de Planck= 6,63x10-34 J.s; 
1 mol= 6,02x 1023 fótons) 
 
6- a) De acordo com o experimento relacionado ao efeito fotoelétrico (realizado por Einstein), 
ocorre alguma mudança na energia dos elétrons, se houver aumento no comprimento de onda da luz 
que incide sobre a superfície do metal (considere que essa energia seja a energia mínima crítica 
necessária para ejetar um elétron)? b) O número de elétrons ejetados depende da intensidade da 
radiação? 
 
7- De acordo com o modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, a energia necessária para excitar 
um elétron de n = 6 para n = 7 é menor que a energia necessária para excitar um elétron de n = 2 to 
n = 3. Comente sobre a afirmação. Demonstre matematicamente. 
 
8- Qual é o número máximo de linhas de emissão possíveis para o átomo de hidrogênio no estado 
n = 4? 
 
9- Sempre que os compostos de sódio se volatilizam na chama de um bico de Bunsen, a chama 
apresenta a cor amarela característica. Dê uma explicação em termos de energia eletrônica. 
 
10- O conhecimento sobre estrutura atômica evoluiu à medida que determinados fatos 
experimentais foram sendo observados, gerando a necessidade de proposição de modelos atômicos 
com características que os explicassem. Relacione corretamente os fatos observados com as 
características do modelo apresentado: 
2 
 
Fatos observados Características do modelo atômico 
I. Investigações sobre a natureza elétrica da 
matéria e descargas elétricas em tubos de gases 
rarefeitos. 
( ) Átomos maciços, indivisíveis e indestrutíveis. 
II. Determinação das leis ponderais das 
combinações químicas. 
( ) Átomos com núcleo denso e positivo, rodeado 
pelos elétrons negativos. 
III. Análise dos espectros atômicos (emissão de 
luz com cores características para cada 
elemento). 
( ) Átomos com uma esfera positiva, onde estão 
distribuídas, uniformemente, as partículas 
negativas. 
IV. Estudo sobre radioatividade e dispersão de 
partículas alfa. 
( ) Átomos com elétrons, movimentando-se ao 
redor do núcleo em trajetórias circulares -- 
denominadas ‘níveis’ --, com valor determinado 
de energia. 
 
 
11- A equação de onda de Schrödinger 
a) calcula a posição e o momento de um elétron em um dado instante. 
b) é usada para determinar o comprimento de onda de partículas pequenas. 
c) prova que os elétrons têm spins positivos e negativos. 
d) imprecisamente prediz órbitas circulares para os elétrons ao redor do núcleo. 
e) pode ser resolvida para encontrar a probabilidade de encontrar um elétron em uma região do 
espaço. 
 
12- Qual dos seguintes itens está associado ao valor do número quântico n? 
a) número de elétrons b) tamanho do orbital c) forma do orbital 
d) número quântico magnético e) comprimento de onda de Broglie 
 
13- Qual dos seguintes itens está associado ao valor do número quântico l? 
a) função de onda b) número quântico principal c) orientação do orbital 
d) forma do orbital e) número de elétrons 
 
14- Qual dos seguintes itens está associado ao valor do número quântico ml? 
a) orientação do orbital b) número de nodos c) número quântico momento angular 
d) tamanho do orbital e) comprimento de onda de Broglie 
 
15- Quais são os números quânticos e de momento angular, para cada um dos seguintes orbitais: (a) 
4f; (b) 2p; (c) 4d 
 
16- Quantos elétrons podem ocupar uma subcamada com ℓ igual a (a) 0; (b) 1; (c) 2; (d) 3 
 
17- Entre as configurações eletrônicas abaixo, todas representando átomos isolados ou 
monoatômicos, encontre o número de elétrons desemparelhados de cada configuração. Represente 
com o diagrama de caixa. Qual a propriedade apresentada para átomos que possuem elétrons 
desemparelhados? 
1s
2 
2s
1 
 
1s
2 
2s
2 
2p
1 
 
1s
2 
2s
2 
2p
3 
 
1s
2 
2s
2 
2p
6 
 
1s
2 
2s
2 
2p
6 
3s
2 
3p
6 
4s
2 
3d
10 
 
3 
 
18- a) Qual tipo de orbital é designado n = 4, l = 2 ? 
b) Qual tipo de orbital é designado n = 2, l = 0 ? 
c) Qual dos seguintes conjuntos de números quânticos referem-se ao orbital 3d? 
a) n = 3, l = 1, ml = -1; b) n = 3, l = 2, ml = -1; c) n = 2, l = 3, ml = +3; d) n = 3, l = 3, ml = -3; 
e) n = 2, l = 2, ml = +3 
 
19- Descreva o orbital 2s no que diz respeito à forma, à localização e à densidade de probabilidade 
de encontrar o elétron, em relação ao núcleo do átomo. 
 
20 - Quais dos seguintes diagramas representam um orbital p e um orbital d? 
 
21 – Indique o número de prótons, nêutrons e elétrons de cada uma das espécies: K+, Zn2+ e S2- 
 
22 - Dada a tabela abaixo, especifique se cada uma das espécies é neutra ou se está carregada 
positivamente ou negativamente: 
 
 
 
 
 
 
 
 
23- Faça a associação correta entre as colunas abaixo: 
 
Subnível de valência Grupo 
I. 4s
1
 
 ( ) Gás nobre 
II. 3p
5
 
( ) Calcogênios 
III. 2p
2
 
( ) Metais alcalinos 
IV. 2p
6
 
( ) Carbono 
V. 5p
4
 
( ) Halogênios 
 
24- Escreva a configuração eletrônica no estado fundamental de S
2– 
e Aℓ
3+
. 
25- Considerando o ânion cloreto, Cℓ
–
, e o gás nobre argônio, Ar, qual deve possuir a maior energia 
de ionização? Justifique. 
 
26- As espécies representadas abaixo são isoeletrônicas. Coloque-os em ordem crescente de raios. 
Ne, F-, Na+, O2-, Mg2+ 
 
27- Por meio da configuração eletrônica, represente os elementos 
11
Na, 
13
Aℓ, 
18
Ar e 
19
K na tabela a 
seguir. Em seguida, organize-os em ordem crescente de raios atômicos e de energias de ionização: 
Espécie genérica No de nêutrons No de prótons No de elétrons 
X 20 17 17 
Y 17 17 18 
Z 78 79 78 
W 18 18 18 
(I) (II) (III) (IV)
4 
 
 
 
28- Escreva a equação para o processo que corresponde à afinidade eletrônica do cloro. Por que o 
valor para esseprocesso é bastante negativo? 
 
29- Dentre os íons Al3+, Cu+, Na+, Ti4+e Sr3+ qual é menos provável de ser formado? 
 
30- Explique porque a primeira energia de ionização para o oxigênio é menor do que para o 
nitrogênio. 
 
31- Dentre os elementos K, Cs, Sr, Se e Cl, qual tem a maior afinidade eletrônica? 
 
32- Ordene Ba, Mg, e Ca em ordem de aumento da primeira energia de ionização. 
 
33- Dentre os elementos Na, Sr, Cu, Cl e Sc, qual possui a maior diferença entre a primeira e 
segunda energia de ionização? 
 
34- Dê a equação que representa a segunda ionização do Ca? 
 
35- Por que a segunda energia de ionização de qualquer átomo é maior do que a primeira? 
 
36- Coloque em ordem decrescente de raio iônico: Se2-, S2-, Te2-, O2-. 
 
37- Faça a previsão do grupo da Tabela Periódica que seria mais provável encontrar um elemento 
com as energias de ionização seguintes: 
1a E.I. = 786 kJ/mol; 2a E.I. = 1.577 kJ/mol; 3a E.I. = 3.232 kJ/mol; 4a E.I. = 4.355 kJ/mol; 5a E.I. = 
16.091 kJ/mol; 6a E.I. = 19.784 kJ/mol 
 
38- Abaixo estão representados partes dos diagramas de orbitais que representam as configurações 
eletrônicas de certos elementos em seu estado fundamental. Quais dos diagramas violam o princípio 
da exclusão de Pauli? Quais violam a regra de Hund? 
 
 
 
39- O que são elétrons de valência? Para os elementos representativos, o número de elétrons de 
valência está relacionado ao número do grupo do mesmo. Demonstre isto para os elementos: Al, Sr, 
K, Br, P, S e C. 
 
40- Um átomo neutro de certo elemento tem 17 elétrons. Sem consultar a tabela periódica, 
responda: a) escreva a configuração eletrônica do estado fundamental do elemento. b) classifique o 
elemento e c) determine se os átomos do mesmo são diamagnéticos ou paramagnéticos. 
 
5 
 
41- Agrupe as seguintes configurações eletrônicas em grupos que representem átomos com 
propriedades químicas semelhantes: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
42- A primeira e segunda energias de ionização do K são 419 kJ/mol e 3052 kJ/mol e as do Ca são 
590 kJ/mol e 1145 kJ/mol, respectivamente. Compare os valores e faça um comentário sobre as 
diferenças. 
 
43- Dois átomos possuem as configurações eletrônicas 1s22s22p6 e 1s22s22p63s1. A primeira energia 
de ionização de um deles é 2080 kJ/mol e a do outro é 496 kJ/mol. Relacione os valores de E.I. com 
as configurações eletrônicas. 
 
44- O que você entende por carga nuclear efetiva? 
 
45- Qual dos grupos da Tabela Periódica não tem afinidade por elétrons? 
 
46- Dentre os cátions Ni2+, Sn2+, Pb2+, V2+ e Ca2+ qual deles tem dois elétrons desemparelhados?