ADMINISTRAÇÃO/INFORMÁTICA/ELETROTÉCNICA 1º ANO ENSINO MÉDIO INTEGRADO Disciplina: QUÍMICA INORGÂNICA I Professor: Marcos Henrique da Silva Passos Assunto: ESTRUTURA ATÔMICA EXERCÍCIOS FUNK DO ÁTOMO (MC Marcinho: Glamurosa) Letra: Roberto Luz Vamos agora, aprender atomística Com a história dos grandes cientistas Dalton, Thomson, Rutherford e o grande Bohr Com os seus modelos vamos ver qual é o melhor Dalton diz que é uma esfera indivisível Já o Thomson diz que é um fluido positivo Onde ficam os elétrons formando então O pudim de passas vamos prestar atenção Rutherford com os seus aparatos Formulou a estrutura dos átomos Núcleo, eletrosfera agora vamos ter Preste atenção é pra você aprender O núcleo é, positivo e denso Concentrando toda massa Do átomo que temos E na eletrosfera vamos ter então Os elétrons cujas cargas são Negativas para neutralizar as positivas Que no núcleo vão está E pra não esquecer e fixar Esse é o chamado sistema solar GAMA, GAMA, OLHA ONDA ! (Tchaca bum – Onda) Letra: Marcos Henrique Gama, gama, olha onda (4x) Vou estudar A influência dessa reação Que libera partículas e onda Núcleo instável tem muita confusão ÔÔÔ Vou estudar Aquela de pouca penetração Radiação de velocidade baixa Essa é a alfa, grande ionização Gama, gama, olha onda (4x) Vai liberar, vai transmutar, vai tentar estabilizar (bis) Liberou um neutrino ( 0ν0), (lá do núcleo) Emitiu energia (onda gama) Liberou uma beta( -1β0 ), (que penetra) Com mais intensidade que a alfa ( α) vai está. Deu uma meia vida Olhou sua massinha Restou só a metade Agora eu calculo a porcentagem que restar Vamos agora, aprender atomística Com a história dos grandes cientistas Dalton, Thomson, Rutherford e o grande Bohr Com os seus modelos vamos ver qual é o melhor Agora fissionar bis É nêutron pra cá , é nêutron pra lá Sacudiu tremeu, quebra sem parar O Bohr formulou uma nova teoria Que falava de uma tal quantidade de energia Liberada ou absorvida na transição De um nível para o outro vamos prestar atenção (Bis) a fissão começou, agora o mundo virou terror (4x) caiu a bomba, cuidado raio gama penetrar. Se o elétron pulou para um nível mais alto Energia absorveu ficando excitado E ao retornar para o nível inferior Ele vai liberar a energia que ganhou Vamos agora, aprender atomística Com a história dos grandes cientistas Dalton, Thomson, Rutherford e o grande Bohr Com os seus modelos vamos ver qual é o melhor QUÍMICA GERAL I Gama, gama, olha onda (4x) Vou fussionar a onda agora é da união Se liga agora nessa energia Liberada do sol com curtição ÔÔÔ Vou estudar Aquela de muita penetração Radiação de velocidade alta Venha com essa onda Prof. MHsp2... ATOMISTICA d) 18 prótons, 18 neutros, 19 elétrons e) 18 prótons, 19 neutros, 19 elétrons Que é muita emoção Gama, gama, olha onda (4x) 2. Luz fornecida por uma lâmpada de vapor de sódio utilizada em iluminação pública é resultado de: Vai liberar, vai transmutar, vai tentar estabilizar (bis) Liberou um neutrino ( 0ν0), (lá do núcleo) Emitiu energia (onda gama) Liberou uma ( -1β0 ), (que penetra) a) transmissão de elétrons de um dado nível de energia para um outro de maior energia. b) remoção de elétrons de um átomo para formar cátions. c) transição de elétrons de um nível de energia mais alto para um mais baixo. d) adição de elétrons e átomos para formação de ânions. e) combinação de átomos para formar moléculas. Deu uma meia vida Olhou sua massinha Restou só a metade Agora eu calculo a porcentagem que restar Agora fissionar bis É nêutron pra cá , é nêutron pra lá Sacudiu tremeu, quebra sem parar 3. A natureza das radiações emitidas pela desintegração espontânea do U(A=234, Z=92) pode ser estudada através do arranjo experimental mostrado na figura adiante. A abertura de bloco de chumbo dirige o feixe de radiação para passar entre duas placas eletricamente carregadas, verificando-se a separação em três novos feixes, que atingem o detector nos pontos 1, 2 e 3. (Bis) a fissão começou, agora o mundo virou terror (4x) caiu a bomba, cuidado raio gama penetrar. ESSA PROPRIEDADES (SPC – você é tudo que eu queria) Letra: Marcos Henrique Eu quero aprender essas propriedades Na aula do Moitinha não vou esquecer Se o líquido é volátil a velocidade Com que ele evapora tende a crescer Eu botei na água esse sal agora Dissolveu bonitinho, virou solução Mas eu sei que agora ela evapora Com maior temperatura e menor pressão Quero estudar, quero alterar... As propriedades físicas Quando dissolver sei que vai ferver Bem mais quente do que poderia E bem de madrugada é uma novidade Orvalho acontece sem dar um trovão Eu sei que o vapor mudou foi de estado Agora observo a condensação a) Qual o tipo de radiação que atinge o detector no ponto 3? Justifique. b) Representado por X o novo núcleo formado, escreva a equação balanceada da reação nuclear responsável pela radiação detectada no ponto 3. Eu botei no copo essa água agora Ficou bem suadinho, é condensação Mas eu sei que a mesma logo evapora Com maior temperatura por absorção 4. O processo de irradiação pode ser utilizado para aumentar o tempo de conservação dos alimentos, por meio da eliminação de microrganismos patogênicos e de insetos. A irradiação geralmente é feita com raios gama originados do cobalto-60. A cerca da radiação, julgue os itens abaixo. Quero estudar, quero alterar... As propriedades físicas Quando dissolver sei que vai ferver Bem mais quente do que poderia 1. Um íon Y de um elemento de nº atômico 17 e número de massa 35, possui: a) 16 prótons, 17 neutros, 17 elétrons b) 17 prótons, 17 neutros, 17 elétrons c) 17 prótons, 18 neutros, 18 elétrons QUÍMICA GERAL I (1) A radiação gama é originada de uma transformação química. (2) Se um átomo de cobalto-60 emite apenas radiação gama, isso significa que ele não sofre uma transmutação. (3) Um alimento irradiado contém átomos de Prof. MHsp2... ATOMISTICA cobalto-60 que foram adicionados ao mesmo no processo de tratamento. (4) No processo de irradiação, o feixe de raios gama pode ser direcionado aos alimentos por meio de placas elétricas devidamente polarizadas que desviam tais raios. 5. Em 1909, Geiger e Marsden realizaram, no laboratório do professor Ernest Rutherford, uma série de experiências que envolveram a interação de partículas alfa com a matéria. Esse trabalho, às vezes é referido como "Experiência de Rutherford". O desenho a seguir esquematiza as experiências realizadas por Geiger e Marsden. MODELO ATÔMICO: Thomson CARACTERÍSTICAS: elétron, de carga negativa, incrustado em uma esfera de carga positiva. A carga positiva está distribuída, homogeneamente, por toda a esfera. MODELO ATÔMICO: Rutherford CARACTERÍSTICAS: elétron, de carga negativa, em órbita em torno de um núcleo central, de carga positiva. Não há restrição quanto aos valores dos raios das órbitas e das energias do elétron. MODELO ATÔMICO: Bohr CARACTERÍSTICAS: elétron, de carga negativa, em órbita em torno de um núcleo central, de carga positiva. Apenas certos valores dos raios das órbitas e das energias do elétron são possíveis. O número de ERROS cometidos pelo estudante é: a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 Uma amostra de polônio radioativo emite partículas alfa que incidem sobre uma lâmina muito fina de ouro. Um anteparo de sulfeto de zinco indica a trajetória das partículas alfa após terem atingido a lâmina de ouro, uma vez que, quando elas incidem na superfície de ZnS, ocorre uma cintilação. 1- EXPLIQUE o que são partículas alfa. 2- DESCREVA os resultados que deveriam ser observados nessa experiência se houvesse uma distribuição homogênea das cargas positivas e negativas no átomo. 3- DESCREVA os resultados efetivamente observados por Geiger e Marsden. 4- DESCREVA a interpretação dada por Rutherford para os resultados dessa experiência. 6. "O espaço entre as moléculas atômicas está ocupado por partículas de carga negativa". Esta é uma afirmação feita por: a) Dalton; b) Thomson; c) Rutherford; d) Richter; e) Proust. 7. Ao resumir as características de cada um dos sucessivos modelos do átomo de hidrogênio, um estudante elaborou o seguinte resumo: MODELO ATÔMICO: Dalton CARACTERÍSTICAS: átomos maciços e indivisíveis. QUÍMICA GERAL I 8. A figura adiante ilustra uma das experiências mais fascinantes na evolução da teoria atômica da matéria, realizada por Rutherford, ao bombardear finas lâminas de ouro com partículas alfa. Cada partícula alfa nada mais é do que o núcleo de um átomo de hélio. A partir do experimento descrito, julgue os seguintes itens. (1) Por terem carga positiva, as partículas alfa sofrem desvios de trajetória devido à presença dos núcleos atômicos. (2) No ponto B da figura, a força entre a partícula e o núcleo é a menor possível, porque ela é proporcional à distância que os separa. (3) Rutherford teria obtido os mesmos resultados se, em vez de partículas alfa, tivesse usado nêutrons. (4) O experimento de Rutherford usando o estanho, em vez de ouro, seria inconclusivo, em virtude da enorme variação de cargas entre os diversos isótopos do elemento estanho. Prof. MHsp2... ATOMISTICA (5) A velocidade linear da partícula alfa incidente não varia. 9. O entendimento da estrutura dos átomos não é importante apenas para satisfazer à curiosidade dos cientistas; possibilita a produção de novas tecnologias. Um exemplo disso é a descoberta dos raios catódicos, feita pelo físico William Crookes, enquanto estudava as propriedades da eletricidade. Tal descoberta, além de ter contribuído para um melhor entendimento a respeito da constituição da matéria, deu origem aos tubos de imagem dos televisores e dos monitores dos computadores. Alguns grandes cientistas que contribuíram para o entendimento da estrutura do átomo foram: Dalton (1766-1844), Rutherford (1871-1937), Bohr (18851962) e Linus Pauling (1901-1994). Com relação à estrutura da matéria, julgue os itens seguintes. (0) Ao passar entre duas placas eletricamente carregadas, uma positivamente e outra negativamente, as partículas alfa desviam-se para o lado da placa negativa. (1) O átomo é a menor partícula que constitui a matéria. (2) Cada tipo de elemento químico é caracterizado por um determinado número de massa. (3) O modelo atômico que representa exatamente o comportamento do elétron é o modelo de Rutherford-Bohr. 10. Uma das perguntas que estudantes de Química do ensino médio fazem com freqüência é: "Qual o modelo de átomo que devo estudar?" Uma boa resposta poderia ser. "Depende para que os átomos modelados vão ser usados depois..." Construímos modelos na busca de facilitar nossas interações com os entes modelados. É por meio de modelos, nas mais diferentes situações, que podemos fazer inferências e previsões de propriedades. Prováveis modelos de átomos In: "Química Nova na Escola", n¡. 3, maio 1996 (com adaptações). Julgue os itens a seguir, a respeito de modelos atômicos. (1) O modelo atômico que explica a dilatação de uma barra metálica revela que ela ocorre porque há aumento do volume dos átomos. (2) Segundo modelo atômico atualmente aceito, o número atômico de um elemento químico representa o número de prótons que seus átomos possuem. (3) O fato de os átomos dos elementos químicos de uma mesma família da tabela periódica apresentarem propriedades químicas semelhantes associa-se à similaridade de suas configurações eletrônicas. QUÍMICA GERAL I (4) O modelo atômico de Rutherford descreve o átomo de forma exata. (5) A formação das substâncias simples e compostas pode ser explicada pelo modelo atômico de Dalton. 11. Há exatos 100 anos, Ernest Rutherford descobriu que havia 2 tipos de radiação, que chamou de e . Com relação a essas partículas podemos afirmar que a) as partículas são constituídas por 2 prótons e 2 nêutrons. b) as partículas são constituídas por 2 prótons e 2 elétrons. c) as partículas são elétrons emitidos pelo núcleo de um átomo instável. d) as partículas são constituídas apenas por 2 prótons. e) as partículas são constituídas por 2 elétrons, 2 prótons e 2 nêutrons. 12. De acordo com o modelo atômico atual, os prótons e nêutrons não são mais considerados partículas elementares. Eles seriam formados de três partículas ainda menores, os quarks. Admite-se a existência de 12 quarks na natureza, mas só dois tipos formam os prótons e nêutrons, o quark up (u), de carga elétrica positiva, igual a 2/3 do valor da carga do elétron, e o quark down (d), de carga elétrica negativa, igual a 1/3 do valor da carga do elétron. A partir dessas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente a composição do próton e do nêutron. (I) Próton. (II) Nêutron a) (I) d, d, d, (II) u, u, u b) (I) d, d, u, (II) u, u, d c) (I) d, u, u, (II) u, d, d d) (I) u, u, u, (II) d, d, d e) (I) d, d, d, (II) d, d, d 13. Determine qual deve ser a carga elétrica de cada tipo de quark de maneira que o próton fica com a carga + 1 e que a carga de nêutron seja 0. 14. Prótons e nêutrons são constituídos de partículas chamadas quarks: os quarks u e d. O próton é formado de 2 quarks do tipo u e 1 quark do tipo d, enquanto o nêutron é formado de 2 quarks do tipo d e 1 do tipo u. Se a carga elétrica do próton é igual a 1 unidade de carga e a do nêutron igual a zero, as cargas de u e d valem, respectivamente: a) 2/3 e 1/3 Prof. MHsp2... ATOMISTICA b) -2/3 e 1/3 c) -2/3 e -1/3 d) 2/3 e -1/3 d) um nêutron e uma partícula alfa. e) um nêutron e uma partícula beta. 15. Marie Curie nasceu em Varsóvia, capital da Polônia, em 1867, com o nome de Maria Sklodowska. Em 1891, mudou-se para a França e, quatro anos depois casou-se com o químico Pierre Curie. Estimulada pela descoberta dos raios X, feita por Roentgen, e das radiações do urânio por Becquerel, Marie Curie iniciou trabalhos de pesquisa que a levariam a identificar três diferentes tipos de emissões radiativas, mais tarde chamadas de alfa, beta e gama. Foi ela também que criou o termo radiatividade. Recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1906 e em 1911 o Prêmio Nobel de Química. No final da vida, dedicou-se a supervisionar o Instituto do Rádio para estudos e trabalhos com radiatividade, sediado em Paris. Faleceu em 1934 devido à leucemia, adquirida pela excessiva exposição à radiatividade. Assinale, dentre as opções abaixo, aquela que apresenta os símbolos das emissões radiativas, por ela descobertas: I. A radioatividade foi descoberta por Marie Curie. II. A perda de uma partícula beta de um átomo de 33As75 forma um átomo de número atômico maior. III. A emissão de radiação gama a partir do núcleo de um átomo não altera o número atômico e o número de massa do átomo. IV. A desintegração de 88Ra226 a 83Po214 envolve a perda de 3 partículas alfa e de duas partículas beta. 17. Na equação: 238 92 U + X 239 239 92 U 93 Np + Z As partículas “X” e “Z” são, respectivamente: a) um próton e uma partícula alfa. b) um próton e uma partícula beta. c) um próton e um nêutron. QUÍMICA GERAL I 218Po 214Pb 214Pb 214Bi 214Bi 214Pb 214Po 210Pb 222Rn 218Po Se o radônio sofre desintegração radioativa ao ser admitido ao pulmão e, considerando as entalpias acima, indique a quantas partículas α e β o tecido do pulmão estaria exposto. a) b) c) d) e) α 2 1 3 2 4 β 3 3 2 1 1 19. A análise de uma amostra de um meteorito indicou que este contém 3 átomos de chumbo 206 para cada átomo de urânio 238 82 Pb 92 U . 16. Considere as seguintes afirmações: Das afirmações feitas, estão CORRETAS a) apenas I e II. b) apenas I e III. c) apenas I e IV. d) apenas II e III. e) apenas II e IV. 18. A preocupação relativa à presença de radônio em ambiente doméstico tem crescido desde 1984. Os produtos da queda radioativa do gás radônio indicado abaixo têm vida muito curta, alguns de poucos minutos. Considerando que nenhum 206 82 Pb estaria presente na formação do meteorito e que este é formado pelo decaimento radioativo do 238 92 U , cuja meia-vida é 9 4,5 x 10 anos, marque a alternativa correta para a idade do meteorito. a) b) c) d) e) 4,5 x 109 anos 9,0 x 109 anos 13,5 x 109 anos 18,0 x 109 anos 22,3 x 109 anos 20. Analise os itens a seguir que fornecem informações a respeito das radiações nucleares. I - As radiações gama são ondas eletromagnéticas de elevado poder de penetração. II - O número atômico de um radionuclídeo que emite radiações alfa aumenta em duas unidades. III - As radiações beta são idênticas aos elétrons e possuem carga elétrica negativa. IV - O número de massa de um radionuclídeo que emite radiações beta não se altera. V - As radiações gama possuem carga nuclear +2 e número de massa 4. Prof. MHsp2... ATOMISTICA Estão corretas as afirmativas: a) I, II, e III, apenas. b) I, III e IV, apenas. c) I, III e V, apenas. d) II, III e IV, apenas. e) II, IV e V, apenas. O tubo nas figuras (a) e (b) contém um gás submetido à alta tensão. Figura (a): antes de ser evacuado. Figura (b): a baixas pressões. Quando se reduz a pressão, há surgimento de uma incandescência, cuja cor depende do gás no tubo. A figura (c) apresenta a deflexão dos raios catódicos em um campo elétrico. Em relação aos experimentos e às teorias atômicas, analise as seguintes afirmações: 21. Tendo por base o modelo atômico atual, assinale o que for correto. (01) Os elétrons movimentam-se ao redor do núcleo em órbitas definidas de energia. (02) Um elétron, quando excitado, pode passar de um nível de energia para outro, através do salto quântico. (04) A massa do átomo não está igualmente distribuída em sua estrutura, concentrando-se na eletrosfera. (08) Átomos neutros no estado fundamental apresentam igual número de prótons e elétrons. 22. A tabela seguinte apresenta a composição atômica das espécies genéricas I, II, III e IV. I. Na figura (b), fica evidenciado que os raios catódicos se movimentam numa trajetória linear. II. Na figura (c), verifica-se que os raios catódicos apresentam carga elétrica negativa. III. Os raios catódicos são constituídos por partículas alfa. IV. Esses experimentos são aqueles desenvolvidos por Rutherford para propor a sua teoria atômica, conhecida como modelo de Rutherford. As afirmativas corretas são aquelas contidas apenas em a) I, II e III. b) II, III e IV. c) I e II. d) II e IV. e) IV. Um pedido de perdão Com base nesses dados, é correto afirmar que a) III e IV são espécies neutras. b) II e III possuem 19 partículas nucleares. c) I e IV possuem número atômico igual a 18. d) I e II pertencem ao mesmo elemento químico. 23. As figuras representam alguns experimentos de raios catódicos realizados no início do século passado, no estudo da estrutura atômica. QUÍMICA GERAL I Amor de minha vida... É com muita alegria e humildade que te guardo em meu "entrópico" coração, pois a partir do momento que você entrou nele as "forças de colisões das partículas internas" de sentimentos, ficaram inteiramente agitadas. Você provocou em mim uma "reação exotérmica" e conseguiu afetar o meu "equilíbrio químico". Só as suas "propriedades coligativas" são capazes de afetar a "entalpia" de meus pensamentos. Só você conhece a minha verdadeira "fórmula molecular". E com esse seu jeitinho meigo e carinhoso me faz viajar em "cadeias carbônicas alifáticas e heterogêneas". Sua aproximação a meu corpo é a "energia de ativação" necessária para que meu nível de "serotonina" aumente. Assim as dores de cabeça e o complexo de rejeição que habitam em mim, tornam-se "quirais" e desprezados acabando por desaparecer. Vida minha... Em momento algum eu me "precipitei" em palavras, porém, os meus gestos e minha fidelidade tornaram-se cúmplices de uma traição. A partir desse momento mostrei a “alotopia” de minha personalidade. Sei que depois de saber disso seu coração se partirá como partículase radiação numa "reação radioativa". Estou muito decepcionado... nunca pensei que isso fosse acontecer... Espero que as REAÇÕES QUÍMICAS de seu coração sejam capazes de perdoar um coração "quimicamente arrependido". Prof. MHsp2... ATOMISTICA