LEXQGE2_estrutura_atomica

QUÍMICA GERAL - QGE
LISTA DE EXERCÍCIOS 2 – Estrutura Atômica
1) Por que Rutherford concluiu que a carga positiva deve estar
concentrada em um núcleo muito denso dentro do átomo ?
2) Calcular a energia cinética de um elétron arrancado da superfície de
potássio (funçao de trabalho 2,26 eV) por luz incidente de comprimento
de onda 350 nm.
3) Qual a velocidade de um elétron no estado fundamental do átomo de
hidrogênio de acordo com a teoria de Bohr ? Qual seria o comprimento
de onda de De Broglie de um elétron com essa velocidade ?
4) Quais os comprimentos de onda de (a) um fóton e (b) um elétron,
cada um possuindo energia cinética de 1 eV ? Dado: 1 eV = 1,6 x 10-19 J
5) Calcule o comprimento de onda de De Broglie de (a) um nêutron se
movendo a 6,0 x 106 cm/s; (b) uma partícula de 50 g se movendo a 120
cm/s.
6) Calcule o comprimento de onda do fóton emitido quando um elétron
vai do nível n = 3 para o nível n = 2 de um átomo de hidrogênio
(segundo a teoria de Bohr).
7) Qual a principal diferença entre uma órbita de Bohr e um orbital ? De
que forma o princípio da incerteza de Heisenberg está envolvido nesta
comparação ?
8) Quais dos 10 primeiros elementos da tabela periódica são
paramagnéticos no estado fundamental ?
Obs: Substâncias paramagnéticas têm elétrons desemparelhados,
enquanto nas diamagnéticas todos os elétrons estão
emparelhados.
9) Explique o comportamento dos elementos do 3o período em relação a
(a) potencial de ionização, (b) afinidade eletrônica e (c)
eletronegatividade.
10) Faça os diagramas orbitais para cada elemento da primeira linha
dos elementos de transição (Z = 21 até 30). Indique quais são
paramagnéticos e quais são diamagnéticos.
11) O princípio da incerteza é desprezível para objetos macroscópicos.
Aparelhos eletrônicos, entretanto, têm sido fabricados em escala cada
vez menor e menor, de forma que as propriedades das nanopartículas
podem ser diferentes daquelas das partículas grandes devido a
fenômenos mecânico-quânticos. (a) Calcule a incerteza mínima na
velocidade de um elétron confinado em uma nanopartícula de diâmetro
2,00 x 102 nm e compare com a incerteza na velocidade de um elétron
confinado em um fio de 1,00 mm de comprimento. (b) Calcule a
incerteza mínima na velocidade de um íon Li+ móvel confinado em uma
nanopartícula de 200 nm. (c) Qual pode ser medida com maior precisão
em uma nanopartícula, a velocidade de um elétron ou a velocidade de
um íon Li+ ?
12) Qual dos elementos de cada conjunto tem o maior raio atômico: (a)
níquel, zinco, manganês; (b) ósmio, platina, tântalo; (c) paládio,
tungstênio, mercúrio ?
13) (a) Quantos valores do número quântico ℓ são possíveis quando
n=6 ? (b) Quantos valores de m são permitidos para um elétron em uma
subcamada 4d ? (c) Quantos valores de m são permitidos para um
elétron em uma subcamada 3p ? (d) Quantas subcamadas existem em
uma camada com n=4 ?
14) O tálio é o membro mais pesado dos elementos do Grupo 13. O
alumínio também é um membro deste grupo e sua química é dominada
pelo estado de oxidação +3. O tálio, entretanto, é encontrado mais
usualmente no estado de oxidação +1. Explique porquê.
15) O que é carga nuclear efetiva ? Como esse conceito explica os
níveis de energia relativos dos orbitais atômicos e a variação do
potencial de ionização ?