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Leia o fragmento de texto: "O átomo de hidrogênio é um sistema complexo, apesar de ser um átomo com uma constituição muito simples, é um sistema tridimensional, o que obriga à utilização da equação de Schrödinger a três dimensões, a energia potencial do seu elétron varia com a posição. [...] A equação de Schrödinger é de fácil utilização para o átomo de hidrogênio, porém, quando aumentado o número atômico, os métodos numéricos são mais eficazes e facilitam a resolução do problema. Essa equação encontra limitações, pois só se aplica a partículas com velocidades baixas;"
Estão corretas apenas as afirmativas:
I. O átomo de hidrogênio é modelado dentro do formalismo de Schrödinger para que o elétron fique confinado em um poço infinito tridimensional.
II. Uma vez que o átomo de hidrogênio sujeito à equação de Schrödinger consiste em um próton central positivo com um elétron negativo circundando-o, é utilizada a simetria cilíndrica para sua análise, em lugar da cartesiana.
III. Quando os elétrons se deslocam de um nível de energia mais baixo para um mais alto, emitem um fóton com energia proporcional à frequência do mesmo.
IV. Uma vez que o átomo de hidrogênio sujeito à equação de Schrödinger consiste em um próton central positivo com um elétron negativo circundando-o, é utilizada a simetria esférica para sua análise, em lugar da cartesiana.
V. Quando os elétrons se deslocam de um nível de energia mais alto para um mais baixo, emitem um fóton com energia proporcional à frequência do mesmo.
A - I, IV e V
B - I, II e V
C - II e III
D - II e V
E - I, III e IV
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Exercícios Para o Conhecimento

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Relação entre Química e Mecânica Quântica
10 pág.

Relação entre Química e Mecânica Quântica

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Vamos analisar cada afirmativa: I. O átomo de hidrogênio é modelado dentro do formalismo de Schrödinger para que o elétron fique confinado em um poço infinito tridimensional. Falso, o modelo do átomo de hidrogênio não é exatamente um poço infinito tridimensional, mas sim um sistema que pode ser descrito pela equação de Schrödinger em coordenadas esféricas. II. Uma vez que o átomo de hidrogênio sujeito à equação de Schrödinger consiste em um próton central positivo com um elétron negativo circundando-o, é utilizada a simetria cilíndrica para sua análise, em lugar da cartesiana. Falso, a simetria utilizada para o átomo de hidrogênio é a simetria esférica, não cilíndrica. III. Quando os elétrons se deslocam de um nível de energia mais baixo para um mais alto, emitem um fóton com energia proporcional à frequência do mesmo. Falso, na verdade, quando os elétrons se deslocam de um nível de energia mais baixo para um mais alto, eles absorvem um fóton, não o emitem. IV. Uma vez que o átomo de hidrogênio sujeito à equação de Schrödinger consiste em um próton central positivo com um elétron negativo circundando-o, é utilizada a simetria esférica para sua análise, em lugar da cartesiana. Verdadeiro, a análise do átomo de hidrogênio realmente utiliza a simetria esférica. V. Quando os elétrons se deslocam de um nível de energia mais alto para um mais baixo, emitem um fóton com energia proporcional à frequência do mesmo. Verdadeiro, essa afirmativa está correta, pois quando um elétron cai para um nível de energia mais baixo, ele emite um fóton cuja energia é proporcional à diferença de energia entre os níveis. Agora, vamos ver quais alternativas contêm apenas as afirmativas verdadeiras: - A - I, IV e V (I é falsa) - B - I, II e V (I e II são falsas) - C - II e III (II e III são falsas) - D - II e V (II é falsa) - E - I, III e IV (I e III são falsas) A única alternativa que contém apenas as afirmativas verdadeiras é: A - IV e V. Portanto, a alternativa correta é: A - IV e V.

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Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as assertivas a seguir e marque V para as asserções verdadeiras e F para as asserções falsas a respeito das dificuldades na aplicação da Mecânica Quântica na química.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
I. ( ) Somente o átomo de hidrogênio possui solução exata proposta pela equação de Schrödinger.
II. ( ) A maioria esmagadora dos átomos necessita de soluções numéricas da equação de Schrödinger devido ao grande número de valores envolvidos.
III. ( ) No contexto da mecânica quântica, a incerteza nos cálculos diminui com o aumento do tamanho da amostra estudada.
IV. ( ) Somente os elementos da família 1 da tabela periódica, os alcalinos, possuem soluções exatas da eletrosfera pela equação de Schrödinger.
V. ( ) No contexto da mecânica quântica, a incerteza nos cálculos aumenta juntamente com o tamanho da amostra estudada.
A F-F-V-V-V
B V-V-V-F-F
C F-V-F-F-V
D V-V-F-F-V
E F-V-V-F-F

Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas sobre um elétron aprisionado em um poço de potencial:
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta:
I. As energias possíveis de um elétron aprisionado em um poço de potencial deve apresentar valores quantizados.
II. A função de onda de um elétron dentro de um poço de potencial devem se anular nas extremidades do mesmo.
A A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
B As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da primeira.
C As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da primeira.
D As asserções I e II são proposições falsas.
E A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.

Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise a seguinte situação:
Agora, assinale a alternativa que apresenta em ordem CRESCENTE a energia dos fótons emitidos devido a cada transição:
1. Transição do nível Eii para o Ei
2. Transição do nível Eiii para o Ei
3. Transição do nível Eiii para o Eii
4. Transição do nível Eiv para o Eii
5. Transição do nível Eiv para o Eiii
A 1-3-2-4-5
B 5-3-1-4-2
C 4-1-5-2-3
D 2-1-4-3-5
E 4-5-2-3-1

Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas:
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta:
I. Um elétron em um dado estado de energia mais alto pode emitir espontaneamente ou de forma estimulada uma certa quantidade de energia e voltar ao estado mais fundamental.
II. Quando um elétron em um átomo de hidrogênio ocupa um estado excitado na eletrosfera, encontra-se em um estado considerado instável.
A A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
B As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da primeira.
C As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da primeira.
D A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
E As asserções I e II são proposições falsas.

Leia o fragmento de texto: "O método de Hartree constitui o primeiro método a utilizar um procedimento numérico iterativo para cálculos de estrutura eletrônica. Podemos afirmar que este método representa o 'pontapé' inicial dos principais métodos de estrutura eletrônica ditos ab initio, uma vez que foi o precursor do método de Hartree-Fock [...] Embora a sua aplicação tenha se restringido a átomos, as principais ideias contidas nele podem ser de grande importância para o ensino de Química Quântica [...] as próprias limitações do método representam uma ótima oportunidade para explicar aos estudantes a importância destes dois conceitos fundamentais em Química Quântica."
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta:
I. A aplicação do método de Hartree para deduzir as equações do átomo de sódio só foi possível através da aplicação do determinante de Slater, possibilitando uma descrição chamada então de método de Hartree-Fock.
II. O método de Hartree inicialmente proposto não foi bem aceito pela comunidade científica, uma vez que não se sabia se o mesmo era compatível com o método variacional.
A - As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da primeira.
B - As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da primeira.
C - A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
D - As asserções I e II são proposições falsas.
E - A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.

Leia o fragmento de texto: "Entre o final de 1925 e o começo de 1926, Schrödinger publicou uma série de quatro artigos (cerca de um por mês) sobre sua mecânica ondulatória, onde revela que talvez nossa mecânica clássica seja completamente análoga a óptica geométrica e como tal, está errada […] portanto é preciso estabelecer uma mecânica ondulatória, e o método mais óbvio é a partir da analogia Hamiltoniana."
Estão corretas apenas as afirmativas a respeito da Equação de Schrödinger:
I. |Ψ(x,t)|4 pode ser interpretado como a probabilidade da localização da partícula.
II. Para o espaço livre, com potencial nulo portanto, a solução geral da equação de Schrödinger é Ψ(x)=Asin(kx)+Bcos(kx).
III. A partir da equação de Schrödinger é possível determinar que a energia de uma partícula no espaço livre é dada por E=ℏ2k2/2m.
IV. A energia da partícula no espaço livre não pode ser determinada, dada a inexistência de condições de contorno.
V. Na aplicação da equação de Schrödinger o espaço vazio é simbolizado pelo potencial nulo.
A - III e V
B - I, II e IV
C - I, III e V
D - I e IV
E - II, III e V

Leia o fragmento de texto: "Dependendo do nível de precisão necessário, métodos diferentes podem ser empregados, lançando-se mão ou não de dados empíricos, que são parâmetros obtidos de maneira experimental."
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
I. ( ) O método da mecânica molecular é aplicado com base na física quântica.
II. ( ) Devido à facilidade da aplicação da mecânica molecular, é possível a partir da mesma a análise de um número muito grande de átomos.
III. ( ) A teoria do funcional da densidade distingue-se por caracterizar de forma precisa as interações intermoleculares.
IV. ( ) O Método semiempírico une elementos da Física Quântica com parâmetros obtidos empiricamente.
V. ( ) O método ab initio consiste na utilização mais precisa das propriedades moleculares, baseada na Física Quântica.
VI. ( ) Uma vez que a resolução de problemas no método ab initio dependa da capacidade de processamento computacional, não é possível antecipar a margem de erro nos cálculos realizados.
A - F-V-V-F-V-F
B - V-V-F-F-F-V
C - V-F-V-F-F-V
D - F-F-V-V-F-V
E - F-V-F-V-V-F

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