Lista de exercícios: Teoria atômica 1) Discorra sobre os postulados de Dalton e sua importância para o desenvolvimento da ideia de átomo. Quais conceitos de química puderam ser estabelecidos com este modelo. 2) Discorra sobre os postulados de Bohr e sua importância para o desenvolvimento da ideia de átomo. 3) Analise as seguintes afirmações sobre a radiação eletromagnética e determine se são verdadeiras ou falsas: (a) Os fótons de radiação ultra-violeta têm energia menor do que os fótons de radiação infravermelha. (b) A energia de um fóton é inversamente proporcional ao comprimento de onda da radiação. 4) Uma rádio transmite sua programação a 990 kHz. Qual o comprimento de onda correspondente? 5) Qual é a energia de um mol de fótons com comprimento de onda correspondente a ondas de rádio e freqüência de 909 kHz? 6) Quando sódio metálico é bombardeado com radiação ultravioleta de comprimento de onda igual a 475 nm, são ejetados elétrons com energia cinética igual a 30.0 kJ mol-1. Qual é a energia mínima requerida para ejetar um elétrons (Φ)? 7) No espectro de raias, da série de Paschen, n1 = 3 e a série situa-se na região infravermelha do espectro eletromagnético. Quais são as freqüências das três primeiras linhas desta série? 1 1 Dado: ν = RH 2 − 2 e RH = 3.29 x 1015 Hz, n1 = 3 n2 n1 8) Explique como podemos compreender a técnica de espectrometria por absorção atômica usando apenas o modelo de Bohr? Quais os principais usos desta técnica em sua profissão? 9) O que é a dualidade onda-partícula da matéria? 10) Use a relação de Broglie para calcular o comprimento de onda de um elétron que viaja com uma velocidade correspondente a um décimo da velocidade da luz. h Dado: λ = Obs.: Lembre–se de usar a unidades no sistema SI mv R = 2,426 x 10-11 m 11) Explique com suas palavras o princípio da incerteza de Heisenberg. 12) A velocidade de uma bala de revolver de massa igual a 5,00 g é 1 x 10-6 ms-1. Utilizando o princípio da incerteza calcule a incerteza na posição da bala. 13) Explique com suas palavras como os elétrons são distribuído nos átomos a luz da teoria atômica moderna. 14) Para encontrar a configuração eletrônica do estado fundamental de um átomo é preciso empregar o chamado Princípio da Construção que se fundamenta no Princípio da Exclusão de Pauling e na Regra de Hund. Descreva brevemente o que estes dois pesquisadores descobriram e organize em passos para que facilitem a distribuição eetrõnica dos elétrons em um átomo. 15) Faça a distribuição eletrônica, localize na tabela (família e período) os átomos desconecidos. (a) A (Z = 12) (b) D (Z = 19) (c) W (Z = 18) (d) ( Z = 25) 16) As seguintes configurações de camada de valência são possíveis para um átomo neutro. Que elemento e que configuração correspondem ao estado fundamental? (a) ↑↓ (b) ↑↓ ↑ ↑ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 4s 4p 1s 2s 2p 17) Quantos orbitais atômicos são possíveis em uma camada atômica com número quantico principal (n) igual a 4? 18) Em quais das seguintes subcamadas não pode existir em um átomo: 2d; 4d; 4g; 6f 19) Qual é a carga nuclear efetiva (Zeff) do flúor? 20) Analisando os elementos abaixo em sua tabela periódica, responda as perguntas. Elementos: He; C; Na; Mg; Cl; K; Co; Ge; Br e Fr. (a) Qual é o símbolo atômico de cada elemento acima? (b) Entre os elementos apresentados, qual o de maior tamanho? (c) Entre os elementos Sódio, Magnésio, Potássio, Cobalto, qual o de maior ponto de fusão? (d) Entre os elementos representados no quarto período, qual o de maior ponto de fusão? (e) Entre os elementos apresentados na família 14 (4A), qual apresenta maior ponto de ebulição? (f) Entre os elementos representados, qual o mais denso? (g) Entre os elementos representados no quarto período, qual o de maior energia de ionização? (h) Dentre os elementos que estão na família 1 (1A), qual deles gastaria menos energia para retirar o primeiro elétron? (i) Entre os elementos representados no terceiro período, qual o de maior afinidade eletrônica? (j) Dos elementos acima apresentados na famílias dos alcalinos, qual o de maior densidade? 21) Para cada par de elementos a seguir diga qual possui a maior energia de ionização? (a) sódio e magnésio; (b) magnésio e alumínio (c) magnésio e cálcio 22) Para cada par de elementos a seguir diga qual possui o maior raio iônico; (a) Mg2+ e Ca2+; (b) O2- e F23) A afinidade eletrônica do carbono é maior do que a do nitrogênio. Na verdade, a afinidade eletrônica do nitrogênio é negativa. Sugira uma explicação para isto. 24) Que elemento em cada um dos seguintes pares tem a maior afinidade eletrônica? (a) alumínio e índio; (b) bismuto e antimônio, 9c) silício ou chumbo 25) Os sólidos NaCl e KCl têm o mesmo tipo de estrutura cristalina. Em qual dos dois sólidos os íons estão presos mais fortemente uns aos outros por interação de Coulomb? Escreva a configuração eletrônica dos íons In+ e In3+. 26) Explique como o magnésio e o cloro se combinam para formar o cloreto de magnésio, MgCl2. 27) Explique como o alumínio e o flúor se combinam para formar o fluoreto de alumínio, AlF3. 28) A fórmula para o sulfeto de cálcio é CaS, e para o fosfeto de lítio é Li3P. Preveja as fórmulas para (a) sulfeto de magnésio; (b) fosfeto de cálcio e (c) seleneto de magnésio.