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Interbits – SuperPro ® Web 1. (Famerp 2021) Lâmpadas de neon são tubos contendo gases rarefeitos submetidos a uma diferença de potencial. Quando elétrons percorrem o tubo, colidem com as moléculas do gás e emitem luz com cor característica do elemento químico, conforme ilustra a figura. A natureza da luz emitida pelas lâmpadas de neon pode ser explicada pelos modelos atômicos de a) Rutherford e Bohr. b) Dalton e Rutherford. c) Bohr e Dalton. d) Dalton e Thomson. e) Thomson e Bohr. 2. (Ime 2021) A figura abaixo é uma representação da estrutura do explosivo FOX-7 com a seguinte numeração arbitrária: Baseado na estrutura do explosivo, explique: a) Por que tem menor densidade eletrônica que b) Seria esperado que os átomos e assim como os átomos e tivessem valores de carga aproximadamente iguais? c) Por que das diferenças nos comprimentos das ligações de e 3. (Unesp 2021) Uma das ligas metálicas de mais amplo uso na indústria aeronáutica é a liga de alumínio 2024. Além do alumínio, essa liga contém cobre, manganês e magnésio. Considerando a posição dos quatro elementos que compõem essa liga na Classificação Periódica, o __________ é o elemento de menor densidade, o __________ é o que apresenta maior temperatura de fusão e o __________ é o que, no estado fundamental, apresenta 3 elétrons no nível eletrônico de valência. As lacunas do texto são preenchidas, respectivamente, por: a) alumínio – cobre – magnésio. b) magnésio – cobre – alumínio. c) magnésio – manganês – cobre. d) magnésio – manganês – alumínio. e) alumínio – manganês – magnésio. 4. (Espcex (Aman) 2021) Em épocas distintas, os cientistas Dalton, Rutherford e Bohr propuseram, cada um, seus modelos atômicos. Algumas características desses modelos são apresentadas na tabela a seguir: Modelo Característica(s) do Modelo I Átomo contém espaços vazios. No centro do átomo existe um núcleo muito pequeno e denso. O núcleo do átomo tem carga positiva. Para equilíbrio de cargas, existem elétrons ao redor do núcleo. II Átomos maciços e indivisíveis. III Elétrons movimentam-se em órbitas circulares em torno do núcleo atômico central. A energia do elétron é a soma de sua energia cinética (movimento) e potencial (posição). Essa energia não pode ter um valor qualquer, mas apenas valores que sejam múltiplos de um quantum (ou de um fóton). Os elétrons percorrem apenas órbitas permitidas. A alternativa que apresenta a correta correlação entre o cientista proponente e o modelo atômico por ele proposto é a) Rutherford - Modelo II; Bohr - Modelo I e Dalton - Modelo III. b) Rutherford - Modelo III; Bohr - Modelo II e Dalton - Modelo I. c) Rutherford - Modelo I; Bohr - Modelo II e Dalton - Modelo III. d) Rutherford - Modelo I; Bohr - Modelo III e Dalton - Modelo II. e) Rutherford - Modelo III; Bohr - Modelo I e Dalton - Modelo II. 5. (Ime 2021) Considere a representação esquemática dos nuclídeos abaixo: Sabe-se que: É possível afirmar que a) D e G são isótonos. b) L e D são isótopos. c) G e L são isótopos. d) E e J são isótonos. e) D e G são isótopos. 6. (Ita 2021) Responda às seguintes questões: a) Sabe-se que a primeira afinidade eletrônica do oxigênio é exotérmica e a segunda é altamente endotérmica Justifique a razão pela qual a maioria dos compostos iônicos contendo oxigênio são encontrados na forma do ânion b) A primeira energia de ionização para o oxigênio é menor do que a primeira energia de ionização para o nitrogênio enquanto um comportamento oposto é observado para a segunda energia de ionização para oxigênio nitrogênio Justifique esse comportamento. c) A primeira energia de ionização para o sódio é consideravelmente maior que a do potássio Um comportamento semelhante pode ser observado para o magnésio e para o cálcio No entanto, essa tendência não é observada para os elementos alumínio e gálio Justifique esses comportamentos. 7. (Ime 2021) A respeito dos elementos do Grupo 13 da Tabela Periódica considere as seguintes afirmativas: I. os valores da primeira energia de ionização diminuem do B para o Al, a partir daí, essa diminuição não é mais tão proeminente pois os subníveis e/ou que começam a surgir do em diante, são menos efetivos para blindar a carga nuclear. II. o efeito do par inerte é bem pronunciado, nos elementos mais pesados do grupo, fazendo com que esses elementos apresentem carga iônica duas unidades a mais do que o esperado. III. os raios atômicos crescem com o aumento do número atômico no grupo, embora não tão acentuadamente como nos grupos 1 e 2. Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s): a) I, apenas. b) I e II, apenas. c) II, apenas. d) I e III, apenas. e) II e III, apenas. 8. (Unifesp 2021) O potássio é um nutriente mineral essencial no metabolismo dos seres vivos e elemento químico básico na composição de fertilizantes do tipo NPK – mistura de compostos à base de nitrogênio, fósforo e potássio. A silvita um dos minérios de potássio, é importante fonte de matéria-prima para a produção de fertilizantes, porque possui a maior porcentagem de potássio em uma forma química de fácil extração. Convencionalmente, a porcentagem em massa de potássio em fertilizantes é expressa como equivalente”, mesmo que o composto presente seja o exigindo que sejam feitos cálculos que relacionem as massas de potássio no e no A tabela fornece teores equivalentes de e na silvita. Elemento/composto Teor equivalente (% em massa) 52 100 63 (http://mineralis.cetem.gov.br. Adaptado.) a) Qual tipo de ligação química está presente na silvita? Escreva a distribuição eletrônica em camadas do elemento potássio na forma em que se apresenta na silvita. b) Demonstre que 100% de correspondem, aproximadamente, às porcentagens em massa de e de informadas na tabela. Dados: 9. (Ucs 2021) Uma equipe da Organização Europeia de Pesquisa Astronômica no Hemisfério Sul descobriu um exoplaneta um tanto peculiar na constelação de Peixes, a 390 anos-luz da Terra: por lá, “chove” ferro todas as noites! A descoberta do WASP-76b (vide imagem meramente ilustrativa), ocorreu graças ao Very Large Telescope (VLT), situado no deserto do Atacama, no Chile. De acordo com os especialistas, esse fenômeno ocorre porque apenas uma face do planeta fica apontada para sua estrela-mãe. Isso faz com que em um lado do WASP-76b seja sempre dia e no outro sempre noite, já que ele leva muito tempo para girar em torno do próprio eixo. Como a face iluminada recebe milhares de vezes mais radiação de sua estrela-mãe do que a Terra recebe do Sol, as temperaturas no WASP-76b ultrapassam os Consequentemente, o ferro presente na superfície do planeta acaba “literalmente” sublimando. Entretanto, o metal não permanece nessa condição por muito tempo: devido à diferença de temperatura entre as faces do planeta, ventos fortes são gerados e as nuvens carregadas com o metal são levadas para o lado escuro do WASP-76b. Como as temperaturas nesta região estão por volta dos a nuvem ultraquente acaba resfriando um pouco, o que já é suficiente para provocar a “precipitação” do ferro no estado sólido. De acordo com os astrônomos, a descoberta só foi possível graças ao ESPRESSO, um instrumento do VLT que ajuda os especialistas a monitorar a atmosfera de exoplanetas. “O que temos agora é uma maneira totalmente nova de rastrear o clima desses planetas”, declarou David Ehrenreich, líder do estudo. Disponível em: https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/Espaco/noticia/2020/03/chove-ferro-todas-noites-neste-planeta-da-constelacao-de-peixes.html. Acesso em: 17 mar. 2020. (Parcial e adaptado.) Em relação aos átomos que constituem o elemento químico mencionado no texto acima, é correto afirmar que Dados: a) possuem, no estado fundamental, vinte e seis elétrons distribuídos em cinco níveis de energia. b) apresentam, no estado fundamental, apenas elétrons em subníveis e c) apresentam,no estado fundamental, elétrons de maior energia em subníveis d) originam cátions de configuração eletrônica ao perderem três elétrons. e) têm, no estado fundamental, doze elétrons nas suas respectivas camadas de valência. 10. (Ita 2021) Considere as proposições abaixo: (1) A intensidade da luz depende da frequência ou do comprimento de onda da radiação empregada. (2) Dentre as cores do espectro visível, a azul é a que possui maior intensidade devido ao seu menor comprimento de onda. (3) Dentro do espectro visível, a luz vermelha é a radiação que possui o menor comprimento de onda. (4) O estado do elétron em um átomo é completamente definido pelos números quânticos (5) A configuração eletrônica dos átomos é determinada pelo princípio da construção, pelo princípio da exclusão de Pauli e pela regra de Hund. (6) Na tabela periódica, os pares de elementos com relação diagonal geralmente exibem propriedades químicas semelhantes. A soma dos números associados às sentenças ERRADAS é igual a a) 3. b) 6. c) 9. d) 10. e) 12. Gabarito: Resposta da questão 1: ANULADA Gabarito Oficial: [E] Gabarito SuperPro®: Anulada (sem resposta) A natureza da luz emitida pelas lâmpadas de neon pode ser explicada pelos experimentos e conceitos abordados na criação dos modelos atômicos de Thomson e Bohr, porém não nas conclusões finais expressas no modelo de Thomson. Observação teórica: para Thomson, o raio catódico não é formado por energia radiante como no caso da luz. Ele é composto por um fluxo de partículas. A incandescência dentro do tubo de raios catódicos acontece devido ao choque dessas partículas com as moléculas que formam o gás eventualmente presente no equipamento, pois quando a pressão interna do tubo é muito baixa, a maioria das partículas chega ao ânodo (placa metálica positiva) sem colidir com o gás e assim elas provocam a incandescência do vidro. Resposta da questão 2: a) Quanto mais elementos eletronegativos tiver o radical, mais forte será o efeito indutivo negativo tem menor densidade eletrônica que pois está ligado a dois grupos nitro que são radicais mais elétron-atraentes do que os dois grupos amino ligados a b) Sim, pois apresentam o mesmo tipo de ligações com os nitrogênios e respectivamente, e ressonância. c) O comprimento de ligação em é diferente de pois está ligado a átomos de oxigênio que são mais eletronegativos do que os átomos de hidrogênio ligados a ou seja, a densidade eletrônica é maior em e isto influencia no comprimento da ligação. Além disso, a ressonância existente nos grupos nitro influencia no comprimento da ligação . O caráter de ligação dupla em é menor do que em No exemplo a seguir, uma entre várias possibilidades, percebe-se a alteração nos comprimentos das ligações. Resposta da questão 3: [D] De maneira imprecisa, podemos generalizar que a densidade aumenta no sentido do elemento químico ósmio. Conclusão: o magnésio é o elemento menos denso. Também podemos generalizar que os pontos de fusão e de ebulição aumentam no sentido das flechas: Conclusão: o manganês apresenta a maior temperatura de fusão. No estado fundamental o alumínio apresenta três elétrons no nível eletrônico de valência. Resposta da questão 4: [D] Resumidamente: Ruthrford (Modelo I): tem-se a ideia de núcleo e “eletrosfera”. Böhr (Modelo III): tem-se a ideia (para o hidrogênio) de órbitas discretas, ou seja, que apresentam energia constante. Dalton (Modelo II): tem-se a ideia de átomos indivisíveis e da proporção fixa na formação de um composto. Resposta da questão 5: [D] Resposta da questão 6: a) Num composto iônico, a energia de rede pode ser determinada por: Como conclui-se que a maioria dos compostos iônicos contendo oxigênio são encontrados na forma do ânion b) Configurações eletrônicas dos átomos de oxigênio e nitrogênio: c) Para os elementos do grupo1 posicionados no segundo e terceiro período da Tabela Periódica e quanto maior o raio do átomo, menor a energia de ionização. Analogamente, para os elementos do grupo 2 posicionados no segundo e terceiro período da Tabela Periódica e quanto maior o raio do átomo, menor a energia de ionização. No caso do Alumínio e do Gálio isto não é observado, pois o Gálio apresenta elétrons no orbital ou seja, o efeito de blindagem é menor do que dos elétrons presentes nos orbitais e consequentemente, sua carga nuclear efetiva é maior, o que provoca diminuição no raio e aumento na energia de ionização em comparação ao Alumínio. Resposta da questão 7: [D] [I] Correta. Observe a tabela que mostra as primeiras energias de ionização (ou entalpias de ionização) do Boro (B), Alumínio Gálio (Ga), Índio (In) e Tálio (elementos do grupo 13). Elemento Boro (B) Alumínio Gálio (Ga) Índio (In) Tálio Primeira energia de ionização 801 577 579 558 589 Ao descermos no grupo 13, a entalpia de ionização diminui do Boro (B) para o Alumínio de 801 para 577 Porém a partir daí, as divergências são evidentes no Gálio e no Tálio Isto ocorre, pois os subníveis que começam a surgir do Ga em diante, são menos efetivos para blindar a carga nuclear. [II] Incorreta. O efeito do par inerte é bem pronunciado, nos elementos mais pesados do grupo, fazendo com que esses elementos apresentem carga iônica duas unidades a menos do que o esperado. Isto ocorre pois, a probabilidade dos elétrons s permanecerem inertes é maior nestes elementos. [III] Correta. Os raios atômicos, calculados empiricamente, crescem com o aumento do número atômico no grupo, embora não tão acentuadamente como nos grupos 1 e 2. Observe que isto não ocorre para os raios calculados teoricamente, pois ocorre uma coincidência entre o Índio (In) e o Tálio Raios atômicos calculados empiricamente em picômetros (pm) para o grupo 13 da tabela periódica: Boro (B): 85 pm Alumínio 125 pm Gálio (Ga): 130 pm Índio (In): 155 pm Tálio 190 pm Raios atômicos calculados teoricamente em picômetros (pm) para o grupo 13 da tabela periódica: Boro (B): 87 pm Alumínio 118 pm Gálio (Ga): 136 pm Índio (In): 156 pm Tálio 156 pm Resposta da questão 8: a) Tipo de ligação química presente na silvita ligação iônica ou eletrovalente. Distribuição eletrônica em camadas do elemento potássio na forma em que se apresenta na silvita b) Demonstração: Resposta da questão 9: [D] [A] Incorreto. Possuem, no estado fundamental, vinte e seis elétrons distribuídos em quatro níveis de energia. [B] Incorreto. Apresentam, no estado fundamental, elétrons em subníveis [C] Incorreto. Apresentam, no estado fundamental, elétrons de maior energia no subnível [D] Correto. Originam cátions de configuração eletrônica ao perderem três elétrons. [E] Incorreto. Têm, no estado fundamental, dois elétrons nas suas respectivas camadas de valência. Resposta da questão 10: [C] [1] Certa. Um feixe de luz, formado por n fótons, equivale à energia de um fóton multiplicada pelo número total de fótons A intensidade luminosa (I) é definida como a potência da radiação luminosa numa dada direção passando por uma determinada área (A). Conclusão: a intensidade da luz (I) depende da frequência (f) ou do comprimento de onda da radiação empregada. [2] Errada. Dentre as cores do espectro visível, a violeta é a que possui maior intensidade devido ao seu menor comprimento de onda [3] Errada. Dentro do espectro visível, a luz vermelha é a radiação que possui o maior comprimento de onda. [4] Errada. O estado do elétron em um átomo é completamente definido pelos números quânticos: [5] Certa. A configuração eletrônica dos átomos é determinada por: Princípio da construção (Aufbau): para determinarmos as configurações de um átomo no estado fundamental (menor energia) seguimos um método conhecido como método de Aufbau, que em alemão significa construção. Neste método os elétrons são colocados num diagrama de preenchimento em ordem crescente de energia.Princípio da exclusão de Pauli: como não podem existir dois elétrons num mesmo átomo que apresentem os mesmos estados energéticos, concluímos que todos os elétrons de um átomo são diferentes de algum modo, ou seja, os conjuntos totais de números quânticos não podem ser iguais em átomos diferentes. Regra de Hund: os elétrons devem ser representados individualmente nos orbitais em um sentido e depois pareados de dois em dois no inverso podendo sobrar elétrons não pareados. [6] Certa. Na tabela periódica, os pares de elementos com relação diagonal geralmente exibem propriedades químicas semelhantes, isto não vale para toda a tabela periódica. Soma das ERRADAS = 2 + 3 + 4 = 9. Resumo das questões selecionadas nesta atividade Data de elaboração: 23/08/2021 às 13:56 Nome do arquivo: Estrutura do Átomo Legenda: Q/Prova = número da questão na prova Q/DB = número da questão no banco de dados do SuperPro® Q/prova Q/DB Grau/Dif. Matéria Fonte Tipo 1 198542 Média Química Famerp/2021 Múltipla escolha 2 196036 Elevada Química Ime/2021 Analítica 3 199892 Média Química Unesp/2021 Múltipla escolha 4 196124 Média Química Espcex (Aman)/2021 Múltipla escolha 5 195970 Elevada Química Ime/2021 Múltipla escolha 6 198487 Elevada Química Ita/2021 Analítica 7 195976 Elevada Química Ime/2021 Múltipla escolha 8 197656 Elevada Química Unifesp/2021 Analítica 9 200679 Média Química Ucs/2021 Múltipla escolha 10 198455 Elevada Química Ita/2021 Múltipla escolha Página 1 de 3 2 C? p. 5 [Ar]3d, n,,m. l l s (I). - 1 C 2 C, 1 C 2 (NO) - 2 (NH) - 2 C. 1 O 1 N 2 N, 11 CN - 23 CN, - 1 N 3 N, 2 C 11 CN - 11 CN - 2 O, 23 CN. - 22621 13 Nívelde valência A:1s2s2p3s3p l 14243 12 3 23 1 21 22 33 111 2 12 1 21 111 AA A AA ZZZ Z Z AZN AZN AZN AZN AZN A A Z Z AA 1 Z Z AZN AZN A Z AZ DEGJL DeJIsótopos(mesmonúmerodeprótons;Z) EeJIsótonos(mesmonúmerodenêutrons;N) D -= -= -= -= -= -= -= -= Þ Þ 14243 14243 1442443 14243 14243 14243 14243 3 3 33 2 22 A Z N AZN AA ZZ AZN AZN eLIsótonos(mesmonúmerodenêutrons;N) DeGIsóbaros(mesmonúmerodemassa;A) -= -= -= Þ Þ 14243 14243 14243 1442443 ooo ff(g)f(g) ooo f(g)f(g) H(compostoiônico)H(átomosmetálicos)H(áto mosnãometálicos) H(cátions)H(ânions)H(entalpiaderede) ΔΔΔ ΔΔΔ =++ ++ o (g)(g)f 2o (g)(g)f 1Oe1OH(ânion)141kJmol(Primeiraenergiadea finidade) 1Oe1OH(ânion)798kJmol(Segundaenergiadeaf inidade) Δ Δ -- --- +®Þ=- +®Þ=+ o2o ff H(ânion)OH(ânion)O, ΔΔ -- > { { - ü ï ï ï ï ¯¯ ï ï ï ï ý ï ï ï ï ï ¯ ï ï ï þ 2 4 2 3 224 8 Camada devalência 2s 2p x 223 7 Camada devalência 2s 2p O:1s2s2p Orbitalpdooxigêniopossui2e,logoapresenta maiorrepulsão, consequentemente,aener N:1s2s2p 14243 1442443 14243 1442443 ( ) giadeionizaçãoE.I.émenor. { { + + ü ï ï ï ï ¯ ï ï ï ï ý ï ï ï ï ï ¯ ï ï ï þ 2 4 2 3 224 8 Camada devalência z 2s 2p 223 7 Camada devalência 2s 2p A conf O:1s2s2p Orbitalpdonitrogênioestávazio,ouseja,apr esentaconfiguração menosestável. N:1s2s2p 14243 1442443 14243 1442443 ( ) ++ + iguração doO é mais estável do ado N,log oaenergiade ionizaçãoE.I. doOé maior. 3 O (Na K), (Mg Ca), 3d, s p, ( ) A, l ( ) T l (A) l 4 O, (T) l 1 (kJmol) - × (A) l 1 (kJmol) - × 1 (kJmol). - × 1 (558kJmol). - × 1 (589kJmol). - × ( ) ( ) -- n1d e/oun2f, 3 3 Esperado:In Carga:In Esperado:T Carga:T + + + + l l (T). l 11 CN - (A): l (T): l (KC): l { Cátion 226261 19 22626 9 K LM KCKC K1s2s2p3s3p4sK2;L8;M8. K1s2s2p3s3p +- + ü ®+ ï ï ï ==== ý ï = ï ï þ ll 123 1424314243 KC3935,574,5 K39 1moldeKC:1moldeK 74,5g =+= = l l 100% 39g p 39g100% p52,348% 74,5g p52% ´ == = 2 2 KO23911694 K39 1moldeKO:2moldeK 239g =´+´= = ´ 52% 94g p' 94g52% p'62,667% 239g p'63% ´ == ´ = 2262626 26 2 26 266 2 Fe:1s2s2p3s3p4s3d K:1s(2elétrons) L:2s2p(8elétrons) M:3s3p3d(14elétrons) N:4s(2elétrons) s,ped. 2262626 26 Fe:1s2s2p3s3p4s3d 23 CN? - d. 2262626 26 Maior energia Fe:1s2s2p3s3p4s3d 123 [ ] + Þ 2262626 26 3226265226265 26 Ar Fe:1s2s2p3s3p4s3d Fe:1s2s2p3s3p3d1s2s2p3s3p3d 14444244443 2262626 26 Camadade valência Fe:1s2s2p3s3p4s3d 14243 ( ) =´ Ehf ( ) =´´ Enhf. λ Δ I:intensidadeluminosa A:área c:velocidadedaluz :comprimentodeonda f:frequência h:constantedePlanck E:energia t:intervalodetempo λ λ λ Δ λ ΔΔλ =´Þ= =´´ =´´ = æö ´´ ç÷ ´´ èø =Þ= ´´´ c cff Enhf c Enh E Potência t c nh nhc II AtAt ( ) λ 12 3 23 1 AA A AA ZZZ Z Z DEGJL (380nm450nm). - (620nm750nm) - n n:principal :secundárioouaz :magt imuta néico l m s:spi l l 111 22 21 33 AZN AZN AZN AZN AZN -= -= -= -= -= 1 (141kJmol) - -× 1 (798kJmol). - +× 2 O. - 1 (1313,9kJmol) - × 1 (1402,3kJmol), - × 1 (3388,3kJmol) - × 1 (2856kJmol). - × 1 (495,8kJmol) - × 1 (418,8kJmol). - × 1 (737,7kJmol) - × 1 (589,8kJmol). - × 1 (577,5kJmol) - × 1 (578,8kJmol). - × 513314981 (B,A,Ga,In,T), ll (n1)d - (n2)f, - Ga (KC), l 2 "KO KC, l 2 KO KC. l K, KC l 2 KO K 1 C KC l 2 KO 2 KO 19178 K39;C35,5;O16. === l 2400C. ° 1500C, ° Fe(Z26). = s p.