Espectroscopia e Quimica Quântica_Lista_de_Exercicios

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Universidade Federal da Paraíba
Centro de Ciências Agrárias
Departamento de Ciências Fundamentais e Sociais
Disciplina: Espectroscopia e Química Quântica
Semestre: 2015.2
Prof: Sidney Ramos de Santana 
e-mail: santanasidney@cca.ufpb.br
1 a Lista de Exercícios:
01a) Qual a visão dos gregos antigos sobre a estrutura do átomo ?
02a) Segundo Dalton, qual a visão sobre a estrutura do átomo ?
03a) Descreva como Faraday associou a ideia de que a matéria possui cargas.
04a) Descreva como foram feitas as descobertas dos prótons, elétrons e núcleos. Como os estudos 
de Radioatividade auxiliaram na descoberta do núcleo ?
05a) Como foi feita a descoberta da relação entre a carga e massa do elétron, e como esta carga foi 
determinada ?
06a) Descreva o átomo segundo o Modelo Atômico de Thomson ?
07a) Qual foi a contribuição de Rutherford para a descoberta do núcleo e qual é a visão dele da 
estrutura do átomo ?
08a) Segundo Moseley como foi possível ordenar os átomos ?
09a) O que são isotopos ? Como é calculada a massa atômica média ?
10a) Como chegamos a conclusão que o Modelo de Thomson e o Modelo Atômico de Rutherford 
estavam errados ?
10a) O que é amplitude da onda eletromagnética (luz) ? 
11a) O que é comprimento de onda eletromagnética (luz) ? 
12a) a) O que é frequência de onda eletromagnética (luz) ? b) Qual a sua relação com o 
comprimento de onda ?
13a) Descreva o experimento de interferência da luz e explique como são formados os padrões 
claros e escuros.
14a) Descreva o que Newton observou quando passou da luz do sol através de um prisma. Descreva 
agora como Maxwell interpretou o que era esta luz ?
15a) O que é o Espectro Eletromagnético ? Qual a faixa deste espectro que conseguimos enxergar e 
como ela é chamada ?
16a) Quais dos comprimento de ondas abaixo têm maior frequência ?
a) λ1 = 0,32 Å e λ1 = 0,42 m ; b) λ1 = 0,21 mm e λ1 = 0,17 nm ;
17a) Explique o significado do termo Catástrofe do Ultravioleta. 
18a) Descreva o experimento da Radiação do Corpo Negro. Segundo Planck, explique o que 
significa dizer “A Radiação é quantizada” ? 
19a) Descreva o Experimento de Efeito Fotoelétrico de Einstein. O que é Função de Trabalho ?
20a) Qual o comprimento de onda de um fóton que atinge uma superfície de Si metálico com função
de trabalho igual a 4,6 eV numa velocidade de 7,5 x 106 m/s ? 
21a) Explique o significado do termo Dualidade Partícula – Onda ? Quais os experimentos que 
confirmam este conceito ?
22a) Explique o significado do Principio da Incerteza de Heisenberg. 
23a) Calcule a incerteza na posição de um elétron sabendo que ele move-se como um velocidade de 
7,8 x 106 m/s e que a sua incerteza na velocidade corresponde a 1,0 % do valor desta propriedade ?
24a) Imagine um elétron movendo-se numa velocidade de 2,5 x 108 m/s, qual é a comprimento de 
onda e a frequência associado a esta partícula ?
25a) Explique o significado dos termos Espectro de Absorção e Espectro de Emissão ? 
26a) Usando a fórmula de Rydberg, determine o nível inicial (ni) e o nível final (nf) das ondas 
abaixo: Você enxergaria esta radiação ? Se sim, qual cor ? a) 681,82 THz b) 850 nm 
27a) Descreva o Modelo Atômico de Bohr. Quais as suas contribuições e limitações ?
28a) Explique o significado da Equação de Schrödinger. 
29a) Qual a diferença entre orbital e a órbita proposta no Modelo Atômico de Niels Bohr ?
30a) Explique o significado dos termos, com exemplos:
a) Equação de Autovalores e Autovetores 
b) Função de Onda e Normalização da Função de Onda 
c) Operadores e operador Hermitiano
d) Densidade de Probabilidade
e) Complexo Conjugado 
f) Autofunção e Autovalor do Operador 
g) Superposição da Função de Onda 
h) Ortogonalidade da Função de Onda. 
i) Valor Esperado
Fórmulas:
c
λ
=ν p=mc p=
h
λ
1
2
me ve
2
=h ν−Emin Emin=hνmin ν=RH [(
1
n f
2
)−(
1
ni
2
)]
Dados:
c = 3 x108 m/s h = 6,626 x 10-34 J.s 1 nm = 10-9 m 1 J = 1 kg.m
2/s2
RH = 3,289 x 1015 Hz me = 9,109 x 10-31 kg 1 Å = 10-10 m 1 THz = 1012 Hz
1 m = 10-6 m 1 mm = 10-3 m 1 Hz = 1 s
-1
1 GHz = 109 Hz
1 cm = 10-2 m 1 pm = 10-12 m 1 eV = 1,602 x 10
-19 J 1 MHz = 106 Hz
Cor Visível Comprimento de Onda
Vermelho 625 – 740 nm
Laranja 590 – 625 nm
Amarelo 565 – 590 nm
Verde 500 – 565 nm
Ciano 485 – 500 nm
Azul 440 – 485 nm
Violeta 380 – 440 nm
Espectro Eletromagnético