0

Exercícios resolvidos: Princípios de Física, V.3 - Eletromagnetismo

Raymond A. Serway, John Jewett Jr.IBSN: 9788522118069

Elaborado por professores e especialistas

ALUNOS QUE TAMBÉM VISUALIZARAM

  • +26

Exercício

Encontre três dígitos significativos para a carga e massa das seguintes partículas. Sugestão: Comece procurando pela massa de um átomo neutro na tabela periódica dos elementos no Apêndice C. (a) um átomo de hidrogênio ionizado, representado por H+ (b) um átomo sódio isolado ionizado, Na+ (c) um íon de cloreto Cl (d) um átomo de cálcio duplamente ionizado, Ca++ = Ca2+ (e) o centro da molécula de amônia, modelado como um íon N3− (f) átomos de nitrogênio ionizados quatro vezes, N4+, encontrado em plasma de uma estrela quente (g) os núcleos de um átomo de nitrogênio (h) um íon molecular H2O.

Passo 1 de 16keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Entendemos que, para cada alternativa, precisamos calcular a carga elétrica (Q) das partículas propostas, e somar à sua massa a quantidade de elétrons adquirida ou, em alguns casos, perdida. Para isso, utilizaremos as seguintes constantes:

Em que a carga unitária do elétron é representada por e, a relação entre unidades de massa atômica (u.m.a) e quilogramas e, me, a massa do elétron.

Passo 2 de 16keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Precisamos saber também a carga total (Q) de uma partícula, calculada pelo produto entre o número de partículas carregadas (n) do íon pela sua respectiva carga unitária. Vamos lá!

Passo 3 de 16keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(a)

Para o átomo de hidrogênio ionizado com um elétron a menos:

Passo 4 de 16keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(b)

Para o átomo de sódio ionizado com um elétron a menos:

Passo 5 de 16keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Passo 6 de 16keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(c)

Para o átomo de cloro ionizado com um elétron a mais:

Passo 7 de 16keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(d)

Para o átomo de cálcio ionizado com dois elétrons a menos:

Passo 8 de 16keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(e)

Passo 9 de 16keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Para o átomo de nitrogênio ionizado com três elétrons a mais:

Passo 10 de 16keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Passo 11 de 16keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(f)

Para o átomo de nitrogênio ionizado com quatro elétrons a menos:

Passo 12 de 16keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(g)

Para o núcleo de um átomo de nitrogênio, entendemos que, para o átomo eletricamente neutro, o número de elétrons e prótons é igual, analogamente ao seu número atômico, que é 7.

Passo 13 de 16keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

No núcleo do átomo de nitrogênio, estão presentes 7 nêutrons (que possuem carga igual a zero) e 7 prótons, que possuem carga elétrica contrária à do elétron. Podemos calcular a carga elétrica da seguinte maneira:

Passo 14 de 16keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

A massa do núcleo de nitrogênio será a soma da massa do próton com a massa do nêutron , vezes o 7, que é o número de prótons e nêutrons. Então, temos massa igual a:

Passo 15 de 16keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(h)

Para um íon molecular de , temos uma partícula com um elétron a mais:

Passo 16 de 16keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

A molécula de água possui massa igual a , somando o elétron a mais presente no íon, temos que:

Depoimentos de estudantes que já assinaram o Exercícios Resolvidos

Nathalia Nascimento fez um comentárioCEFET/RJ • Engenharia
Foi um apoio àquelas aulas que não acabam totalmente com as dúvidas ou mesmo naquele momento de aprender o conteúdo sozinha. Além disso, dispensou a necessidade de um orientador e por isso, permitiu que eu estudasse em qualquer local e hora.
Valdivam Cardozo fez um comentárioUFRB • Engenharia
Tive uma sensação maior de autonomia nos estudos, as vezes era frustante não conseguir resolver uma determinada questão e nem sempre os professores corrigem as listas que passam.