Lista 2-Química Geral I

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Lista 2 - Química Geral I 
 
1) a) Qual é o objetivo da fonte de raios X no experimento da gota de óleo de Millikan? 
b) Como mostrado na Figura 1, 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 em 58 gotas de óleo 
separadas. Por que você acha que ele escolheu tantas gotas antes de chegar às suas 
conclusões finais? 
 
2) Faça um resumo das evidências usadas por J.J. Thomson para deduzir que os raios 
catódicos constituem-se de partículas carregadas negativamente. 
3) Quais eram as falhas do modelo atômico de Rutherford e como Bohr chegou à 
teoria do modelo atômico atual? 
4)Determine se cada uma das seguintes afirmações 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 nêutron; d) os prótons 
no núcleo do átomo de hélio são mantidos juntos por uma força chamada força 
nuclear forte. 
5) Quantos prótons, nêutrons e elétrons existem nos seguintes átomos: a) 28Si; b) 60Ni; 
c)85Rb; d) 128Xe; e) 195Pt; f) 238U 
6) a) Qual é a relação entre o comprimento de onda e a frequência da energia 
radiante? b) O ozônio na camada de ozônio da atmosfera absorve energia na faixa de 
210-230 nm do espectro. Em qual região do espectro eletromagnético essa radiação 
ocorre? 
7) Classifique cada uma das seguintes afirmativas como falsas ou verdadeiras. Corrija 
as afirmativas que são falsas. a) a luz visível é uma forma de radiação eletromagnética, 
b) a frequência de radiação aumenta à medida que o comprimento de onda aumenta, 
c) a luz ultravioleta tem comprimentos de onda maiores que a luz visível, d) a radiação 
eletromagnética e as ondas sonoras movem-se à mesma velocidade. 
8) a) Qual é a frequência de radiação que tem um comprimento de onda de 0,452 pm? 
b) Qual é o comprimento de onda de radiação que tem uma frequência de 2,55 x 1016 
s-1? c) Quais radiações seriam visíveis a olho nu, as do item (a) ou do item (b)? 
9) a) O que significa dizer que a energia é quantizada? b) Por que não notamos a 
quantização da energia nas atividades cotidianas? 
10) Calcule o menor incremento de energia (um quantum) que pode ser emitido ou 
absorvido a um comprimento de onda de 812 nm. b) Calcule a energia de um fóton de 
frequência 2,72 x 1013 s-1; c) Que comprimento de onda de radiação tem fótons de 
energia 7,84 x 1018 J? Em que porção do espectro essa radiação seria encontrada? 
11) Um objeto estelar está emitindo radiação a 1350 nm. Se o detector está 
capturando 8 x 107 fótons por segundo nesse comprimento de onda, qual é a energia 
total dos fótons detectados em uma hora? 
12) Quando as seguintes transições eletrônicas ocorrem no hidrogênio, a energia é 
emitida ou absorvida? a) de n=4 para n=2; b) de uma órbita de raio 2,12 Å para uma de 
raio 8,48 Å ; c) um elétron se junta ao íon H+ e fica no nível n=3. 
13) Para cada uma das seguintes transições eletrônicas para o átomo de hidrogênio, 
calcule a energia, a frequência e o comprimento de onda da radiação associada, e 
determine se a radiação é emitida ou absorvida durante a transição: a) de n=5 para 
n=1; b) de n=4 para n=2; c) de n=4 para n=6. Alguma dessas transições emite ou 
absorve luz visível? 
14) A série de linhas de emissão de Lyman para o átomo de hidrogênio são aquelas 
para as quais nf=1. a) Determine a região do espectro eletromagnético na qual as 
linhas da série de Lyman são observadas; b) Calcule os comprimentos de onda das 
primeiras três linhas na série de Lyman – aquelas para as quais ni= 2, 3 e 4. 
15) Certos elementos emitem luz de um comprimento de onda específico quando são 
queimados. Historicamente, os químicos utilizavam tais comprimentos de onda de 
emissão para determinar se certos elementos estavam presentes em uma amostra. 
Alguns comprimentos de onda característicos para alguns desses elementos são: 
Ag (328,1 nm), Au (267,6 nm) Ba (455,4 nm), Ca (422,7 nm), Cu (324,8 nm), Fe (372,0 
nm), K (404,7 nm), Mg (285,2 nm), Na (589,6 nm), Ni (341,5 nm) 
a)Determine quais elementos emitem radiação na parte visível do espectro; b) qual 
elemento emite fótons de energia mais alta? e de energia mais baixa? ; c) ao ser 
queimada, uma amostra de substância desconhecida emite luz de frequência 6,59 x 
1014 s-1. Qual desses elementos provavelmente está na amostra? 
16) A espectroscopia de infravermelho é uma importante ferramenta para o estudo das 
vibrações das moléculas. Da mesma forma que um átomo pode absorver um fóton de energia 
apropriada para mover um elétron de um estado eletrônico para outro, uma molécula pode 
absorver um fóton de radiação eletromagnética na região do infravermelho para ir de um nível 
de energia vibracional para outro. Na espectroscopia de infravermelho, é comum expressar a 
energia em termos de /c, cuja unidade é o cm-1. 
a) Se uma absorção ocorre no espectro infravermelho em 3.600 cm-1, qual é a freqüência 
da radiação que corresponde a esta absorção? 
b) Qual é a energia, em joules (J), desta absorção? 
c) Quanta energia seria absorvida por 1 mol de moléculas que absorve em 3.600 cm-1? 
 
Dados: E=hc hmv x J.s (constante de Planck); 
c =x m/s (velocidade da luz no vácuo); 
 
 
17) O conjunto das linhas na parte visível do espectro do hidrogênio é denominado série de 
Balmer, para a qual n1 = 2 na equação de Rydberg. Calcule o comprimento de onda, em 
nanômetros, da linha espectral desta série para qual n2 = 4. (RH = 1,10.107 m-1) 
 
 
18) Calcule o comprimento de onda, a energia e a frequência dos fótons nas seguintes 
transições eletrônicas: 
ni=2 nf=1; ni=4 nf=1; ni=6 nf=1; ni=3 nf=2; ni=6 nf=2; ni=4 nf=3; ni=6 nf=3. 
Classifique as transições nas séries de Lyman, Balmer e Paschen. Quais destas transições 
eletrônicas estão na região do visível, e quais seriam as cores correspondentes? 
 
19)Quais são os números quânticos que definem os formatos dos orbitais? Identifique o 
elemento específico que corresponde a cada uma das seguintes configurações eletrônicas: 
a) 1s22s22p63s2 
b) [Ne] 3s23p1 
c) [Ar] 4s13d5 
d) [Kr] 5s24d105p4 
20) Escreve as configurações eletrônicas condensadas para os seguintes átomos: 
55Cs ; 28Ni ; 34Se; 48Cd 
1
𝜆
= 𝑅𝐻 
1
𝑛1
2 −
1
𝑛2
2 
Δ𝐸 = (−2,18 𝑥 10−18𝐽) 
1
𝑛𝑓
2 −
1
𝑛𝑖
2 
   







2
18 1
J 1018.2
n
E
21) Faça a configuração de quadrículas para os elétrons de valência de cada um dos seguintes 
elementos e indique quantos elétrons desemparelhados cada átomo possui. Especifique os 
quatro números quânticos do último elétron distribuído no nível mais externo. 
 16S ; 38Sr; 26Fe; 40Zr ; 51Sb 
22) Qual a configuração eletrônica dos íons e quais são os quatro números quânticos do 
último elétron distribuído do nível mais externo de cada cátion? 
 P3+ ; Ti2+ ; Fe2+ 
23) 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=6; l=0; ml=-2; c) n=6; l=0; ml=+1 
24) Qual sofrerá a maior carga nuclear efetiva: os elétrons no nível n=3 em 18Ar ou os elétrons 
no nível n=3 em 36Kr? 
25) Observando os seguintes átomos, qual deles possui o maior e o menor raio atômico? 
Coloque em ordem crescente de raio: P, S, As, Se 
26) a) Por que o 3Li tem a maior 1ª EIon que o 11Na? b) Por que a diferença entre a 3ª e a 4ª 
energias de ionização do Se é bem maior que a diferença entre a 3ª e a 4ª EIon do 22Ti? 
27) Use a configuração eletrônica de quadrículas para ilustrar o que acontece quando um 
átomo de oxigêniorecebe 2 elétrons. Por que é extremamente difícil adicionar um terceiro 
elétron ao átomo? 
28) De acordo com as propriedades da tabela periódica e tendências de periodicidade, 
responda às seguintes questões: 
a) Três elementos, X, Y e Z, têm as seguintes configurações eletrônicas: 
X) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Y) 1s2 2s2 2p6 3s2 Z) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 
As primeiras energias de ionização e os raios covalentes são conhecidos (não necessariamente 
na ordem dada para os elementos citados): 1ª Eionização: 0,4188 MJ/mol; 0,4958 MJ/mol; 
1,5205 MJ/mol; Raio covalente: 0,157 nm; 0,094 nm e 0,202 nm. Associe o valor apropriado da 
energia de ionização e do raio covalente a cada configuração eletrônica. Justifique sua 
resposta.