Lista de Exercícios estrutura atômica

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Lista de exercícios de Química Inorgânica
Assunto: Estrutura atômica
1. Determine o comprimento de onda de Broglie de:
(a) um elétron movendo-se em 1/10 da velocidade da luz? 
(b) uma andorinha de 25 g movendo-se a 50 km/h
2. Usando a equação , determine as energias e os comprimentos de onda das bandas de emissão visíveis no espectro atômico do hidrogênio decorrentes de nh = 4, 5 e 6.
3. A transição do nível n = 7 para n = 2 do átomo de hidrogênio é acompanhada pela emissão de radiação ligeiramente além do alcance da percepção humana, na região ultravioleta. Determine o comprimento de onda e a energia.
4. As emissões são observadas em comprimentos de onda de 383,65 e 379,90 nm para transições de estados excitados do átomo de hidrogênio para o estado n = 2. Determinar os números quânticos n para essas emissões.
5. Qual é a menor quantidade de energia que pode ser emitida por um elétron excitado de um átomo de hidrogênio, caindo de um estado excitado diretamente para o estado n = 3? Qual é o número quântico n para o estado excitado? Os seres humanos não podem detectar visualmente os fótons emitidos neste processo. Por que não?
6. Responda o que se pede abaixo:
(a) Determine os possíveis valores para os números quânticos l e ml para um elétron em 5d, um elétron em 4f e um elétron em 7g.
(b) Determine os possíveis valores para todos os quatro números quânticos para um elétron em 3d.
(c) Que valores de ml são possíveis para os orbitais f?
(d) No máximo, quantos elétrons podem ocupar um orbital 4d?
7. Dois estados excitados para uma configuração d4 são mostrados.
Qual tem maior probabilidade de ter energia menor? Explique sua escolha em termos de energias coulômbiana e de troca.
8. Dois estados excitados para uma configuracao d5 sao mostrados.
Qual tem maior probabilidade de ter energia menor? Por que? Explique sua escolha em termos de energias coulômbiana e de troca.
9. Forneça explicações para os seguintes fenômenos:
(a) A configuração eletrônica de Cu é [Ar] 4s13d10, em vez de [Ar] 4s23d9.
(b) A configuração eletrônica de Cr é [Ar] 4s13d5, mas a de Cr2+ é [Ar] 3d4.
(c) Cm tem a configuração do elétron mais externo s2d1f7 ao inves de s2f8.
(d) Sn muitas vezes forma um íon com uma carga de 2+ (o íon estanoso).
10. Os gráficos de probabilidade radial elucidam questões sobre blindagem e carga nuclear efetiva. Interprete as funções de probabilidade radial na figura abaixo para explicar por que a ordem geral de preenchimento dos orbitais e n = 1, seguido por n = 2, seguido de n = 3. Interprete os gráficos de 3s, 3p e 3d para explicar a ordem de preenchimento para esses orbitais.
11. Usando as regras de Slater, determinar Z* para:
(a) um elétron em 3p em P, S, Cl e Ar. O valor calculado de Z* é compatível com os tamanhos relativos destes átomos?
(b) um elétron em 2p em O2−, F, Na+ e Mg2+. O valor calculado de Z* é compatível com os tamanhos relativos destes íons?
(c) um elétron em 4s e um em 3d de Cu. Que tipo de elétron é mais susceptível de ser perdido quando o cobre forma um íon positivo?
12. Qual é a configuração mais provável para Mn2+: [Ar] 4s2 3d3 ou [Ar] 3d5?
13. Um cálculo de Z* demonstra que, de acordo com as regras de Slater, um elétron em 3d de níquel tem uma carga nuclear efetiva maior do que um elétron em 4s. Isso também e verdadeiro para os primeiros metais de transição da primeira linha? Usando as regras de Slater, calcule S e Z* para elétrons em 4s e 3d de Sc e Ti e comente as semelhanças ou diferenças com Ni.