Universidade Federal de Ouro Preto Instituto de Ciências Exatas e

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1ª. Lista de exercícios: modelos atômicos, ligações químicas, geometria molecular e
forças intermoleculares.
1)
A emissão de substâncias químicas na atmosfera, em níveis elevados de
concentração, pode causar danos ao ambiente. Dentre os poluentes primários, destacamse os gases CO2, CO, SO2 e CH4. Esses gases, quando confinados escampam
lentamente, por qualquer orifício, por meio de um processo chamado efusão. Qual (is)
destas moléculas apresenta(m) geometria tetraédrica, linear ou angular?
2)
A respeito dos compostos binários que se pode formar entre oxigênio e os
demais elementos que ocorrem na natureza, podemos afirmar que:
a)
Os óxidos de metais alcalinos tendem a ser covalentes com fórmula M2O.
b)
O carbono pode formar moléculas de CO e CO2, que são lineares e por isso são
apolares.
c)
A geometria da molécula de dióxido de enxofre, SO2 é angular e o enxofre
apresenta um par de elétrons não ligantes.
d)
O oxigênio não forma compostos covalentes com elementos que estão
localizados à sua direita na tabela periódica.
e)
Para os compostos CO e CO2, o oxigênio não apresenta a camada de valência
completa em uma das substâncias.
3)
O quadro a seguir apresenta as propriedades físico-químicas da água e do
tetracloreto de carbono.
Geometria
Substância
P. Ebulição
Ligação
Água
100,0°C
O-H
Angular
76,7°C
C-Cl
Tetraédrica
Tetracloreto de
carbono
molecular
Analisando a tabela acima, conclui-se que a água e o tetracloreto de carbono:
a)
Dissolvem substâncias iônicas.
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b)
Formam ligações de hidrogênio intermoleculares.
c)
Possuem ligações químicas polares.
d)
Possuem pressões de vapor diferentes no ponto de ebulição.
e)
São moléculas polares.
4)
Qual é a diferença entre uma ligação π localizada e uma deslocalizada? b) Como
você pode determinar se uma molécula ou um íon exibirá uma ligação π deslocalizada?
c) A ligação π em NO2- é localizada ou deslocalizada?
5)
Assinale a opção que contém a geometria molecular CORRETA das espécies
OF2, SF2, CH2O, PCl3, SiBr4 e CCl2Br2 todas no estado gasoso.
a) Angular, linear, piramidal, piramidal, tetraédrica e quadrado planar.
b) Linear, linear, trigonal plana, piramidal, quadrado planar e quadrado planar.
c) Angular, angular, trigonal plana, piramidal, tetraédrica e tetraédrica.
d) Linear, angular, piramidal, trigonal plana, angular e tetraédrica.
e) Trigonal plana, linear, tetraédrica, piramidal, tetraédrica e quadrado planar.
6)
Uma substância polar tende a se dissolver em outra substância polar. Com base
nesta regra, indique como será a mistura resultante após a adição de bromo (Br2) à
mistura inicial de tetracloreto de carbono (CCl4) e água.
a) Homogênea, com o bromo se dissolvendo completamente na mistura.
b) Homogênea, com o bromo se dissolvendo apenas no CCl4
c) Homogênea, com o bromo se dissolvendo apenas na água
d) Heterogênea, com o bromo se dissolvendo principalmente no CCl4
e) Heterogênea, com o bromo se dissolvendo principalmente na água.
7)
Sobre o processo de ionização de um átomo A, mostrado abaixo,
A(g) + energia A+(g) + e–
são feitas as seguintes afirmativas:
I. A energia de ionização aumenta à medida que o raio atômico diminui; sendo assim, é
necessária uma quantidade de energia maior para remover elétrons de átomos menores.
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II. O cátion formado possui um raio maior que o raio do átomo pelo fato de a perda do
elétron deixar o átomo carregado mais positivamente e assim diminuir a atração entre os
elétrons resultantes e o núcleo, o que promove a expansão da nuvem eletrônica.
III. A primeira energia de ionização é sempre a maior e, consequentemente, a remoção
de elétrons sucessivos do mesmo átomo se torna mais fácil.
IV. A energia de ionização em átomos localizados no mesmo período da tabela
periódica aumenta no mesmo sentido do aumento da carga nuclear.
Estão corretas as afirmativas:
a) I e III
b) II e IV
c) II e III
d) I e IV
e) I, II e IV
8)
As cores dos fogos de artifício se devem à presença de substâncias químicas
adicionadas durante a fabricação. Alguns íons responsáveis pela coloração são Na+,
Sr2+,Ba2+ e Cu2+. Considere as afirmativas e assinale o que for correto.
a). O estrôncio metálico recebe 2 elétrons e se transforma no cátion Sr2+.
b). Os elétrons do Cu2+ estão distribuídos em quatro níveis de energia.
c). O íon Na+ é isótopo do gás nobre neônio.
d). A primeira energia de ionização do Ba é menor que a do Sr.
e). O íon Na+ tem 11 prótons, 10 elétrons e 12 nêutrons.
9)
A molécula de H 2 é caracterizada pela ligação covalente entre dois átomos de
hidrogênio (H). O gráfico a seguir apresenta a relação entre a energia de ligação e a
distância internuclear dos átomos.
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Com base na análise do gráfico apresentado, a) identifique (i) o raio covalente, em
metros, e (ii) a energia da ligação molecular. b) identifique em qual das regiões ocorre
atração e repulsão atômica, respectivamente.
10)
A figura abaixo mostra o experimento de Rutherford com o uso de uma lâmina
de ouro e partículas.
Supondo que esse experimento fosse realizado com átomos que tivessem a estrutura
proposta pelo modelo de Thomson, pode-se afirmar que
a) as partículas  atravessariam a lâmina de ouro, sendo observados poucos desvios.
b) o anteparo apresentaria manchas luminosas dispersas de forma homogênea.
c) os átomos da folha de ouro impediriam totalmente a passagem das partículas .
d) os núcleos e elétrons dos átomos da lâmina de ouro absorveriam as partículas.
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11)
A evolução da Teoria Atômica se deu através de modelos e conceitos propostos
por diversos cientistas com base
em suas experiências e observações. O conceito de matéria, como uma massa de carga
positiva uniformemente
distribuída, com os elétrons espalhados de modo a minimizar as repulsões eletrostáticas,
pode ser creditado a:
a) Bohr.
b) Dalton.
c) Thomson.
d) Rutherford.
12)
O modelo atômico de Thomson sugere que o átomo (do grego, “indivisível”) é
uma esfera de carga elétrica positiva, não maciça, incrustada de elétrons, de tal sorte que
a carga elétrica líquida é nula, apontando para o átomo não mais como a menor partícula
de matéria. Para corroborar com as ideias de Thomson, um aluno seu, Ernest Rutheford,
propôs um experimento que conseguiria provar a veracidade das conclusões de seu
orientador. A atividade baseava-se em passar a radiação proveniente de Polônio
radioativo por um conjunto de lâminas de Chumbo com um orifício central e atingir
uma lâmina de ouro extremamente fina, anterior a um anteparo móvel recoberto com
Sulfeto de Zinco. Entretanto, seus resultados não foram os esperados por Rutheford.
Qual das alternativas abaixo apresenta uma observação que NÃO pode ser concluída a
partir dos resultados do experimento?
a) O átomo contém imensos espaços vazios.
b) A maioria das partículas alfa, provenientes da amostra de Polônio, atravessou a placa
de Ouro sem sofrer desvio considerável em sua trajetória.
c) O núcleo do átomo tem carga positiva.
d) No centro do átomo existe um núcleo muito pequeno e denso.
e) O átomo é composto de um núcleo e de elétrons em seu redor, que giram em órbitas
elípticas.
13)
Considere os modelos atômicos de:
I. Dalton
II. Thomson
III. Rutherford
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a) Qual deles foi proposto baseado nos resultados na medida da massa dos participantes de
reações químicas?
b) Qual introduziu a natureza elétrica na matéria?
c) Qual apresenta a matéria como sendo descontínua?
d) Qual deles é o mais recente?
14)
A experiência de Rutherford permitiu evidenciar que o modelo de Thomson estava
correto? Explique.
15)
Compare os modelos atômicos de Dalton, Thomson e Rutherford.
16)
Complete a tabela abaixo:
Símbolo
Z
A
O2Cr
17)
n
8
8
24
e
28
Mg2+
12
I1-
127
Hg
201
Cu4+
p
12
74
80
29
34,5
Y
89
K1+
39
39
19
Os átomos ISÓBAROS X e Y pertencem a metal alcalino e alcalino-terroso do mesmo
período da classificação periódica. Sabendo-se que X é formado por 37 prótons e 51 nêutrons,
pode-se afirmar que os números atômicos e de massa de Y são, respectivamente:
a)
36 e 87
b)
37 e 87
c)
38 e 87
d)
38 e 88
e)
39 e 88
18)
Ao resumir as características de cada um dos sucessivos modelos do átomo de
hidrogênio, um estudante elaborou o seguinte resumo:
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MODELO ATÔMICO: Dalton
CARACTERÍSTICAS: átomos maciços e indivisíveis.
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
19)
O lixo atômico de uma fábrica de material nuclear contém os elementos radioativos
urânio e tório. Considere a seguir, as representações desses elementos:
I - 92U238
II - 92U234
III - 90Th230
IV - 90Th234
V – 90Th232
Determine quais são isótopos, isóbaros e isótonos.
20)
O silício, elemento químico mais abundante na natureza depois do oxigênio, tem
grande aplicação na indústria eletrônica. Por outro lado, o enxofre é de importância
fundamental na obtenção do ácido sulfúrico. Sabendo-se que o átomo 14Si28 é ISÓTONO de
uma das variedades isotópicas do enxofre, 16S, pode-se afirmar que este átomo tem número
de massa igual a?
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21)
Escreva a distribuição eletrônica nos subníveis e nas camadas para:
-2
a)
8O
h) 20Ca
b)
9F
i) 14Si
c)
-2
16S
j) 31Ga+3
d)
35Br
k) 34Se-2
e)
+3
17Al
l) 7N
f)
+4
24Cr
m) 26Fe+3
g)
10Ne
n) 53I
22)
O elemento química 22Ti50 apresenta na camada mais externa, quantos elétrons?
23)
O sódio e seus compostos, em determinadas condições, emitem uma luz amarela
característica. Explique esse fenômeno.
24)
Em relação ao átomo pode-se afirmar que:
a)
A eletrosfera concentra praticamente toda a massa do átomo.
b)
Isótopos são átomos do mesmo elemento, porém com número de prótons
diferentes.
c)
Dois átomos que possuam o mesmo número de prótons pertencem ao mesmo
elemento químico.
d)
O número atômico de um elemento cujos átomos apresentam configuração
eletrônica 2s2, 2p5 para a última camada é 5.
e)
25)
O modelo atômico de Dalton suscitou a idéia de átomo com estrutura elétrica.
Examinando os átomos 18A36 , 19B37, 18C40, 20D38, 19E40. Quais são isótopos, isóbaros e
isótonos?
26)
De a configuração eletrônica do íon Cl-, sabendo que o átomo neutro de cloro possui
um total de 17 elétrons.
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27)
Um átomo cuja configuração eletrônica termina em 4s2, determine o seu número
atômico e o número de níveis de energia.
28)
As figuras representam alguns experimentos de raios catódicos realizados no início do
século passado, no estudo da estrutura atômica.
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: 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.2
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29.
Sobre os átomos representados a seguir, é correto afirmar:
Os átomos de sódio e magnésio são isótonos entre si.
Os átomos de cloro e oxigênio apresentam elevada eletronegatividade e tendência em formar
ânions monovalentes.
Os átomos de sódio, magnésio e cloro localizam-se no mesmo período da tabela periódica.
O átomo de oxigênio forma compostos covalentes com átomos de magnésio.
Os átomos de sódio e cloro formam compostos iônicos quando ligados.
30.
Tendo por base o modelo atômico atual, assinale o que for correto.
1) Os elétrons movimentam-se ao redor do núcleo em órbitas definidas de energia.
2) Um elétron, quando excitado, pode passar de um nível de energia para outro, através do
salto quântico.
3) A massa do átomo não está igualmente distribuída em sua estrutura, concentrando-se na
eletrosfera.
4) Átomos neutros no estado fundamental apresentam igual número de prótons e elétrons.4
4. "O envenenamento por chumbo é um problema relatado desde a Antiguidade, pois os
romanos utilizavam esse metal em dutos de água e recipientes para cozinhar. No corpo
humano, com o passar do tempo, o chumbo deposita-se nos ossos, substituindo o cálcio. Isso
ocorre, porque os íons Pb+2e Ca+2 são similares em tamanho, fazendo com que a absorção de
chumbo pelo organismo aumente em pessoas que têm deficiência de cálcio.Com relação ao
Pb+2, seu número de prótons, nêutrons e elétrons são, respectivamente:
a) 82, 125 e 80. b) 82, 125 e 84.c) 84, 125 e 82. d) 82, 127 e 80.e) 84, 127 e 82.5
5. Na produção de fogos de artifício, diferentes metais são misturados à pólvora para que os
fogos, quando detonados, produzam cores variadas. Por exemplo, o sódio, o estrôncio e o
cobre produzem, respectivamente, as cores amarela, vermelha e azul. Se a localização dos
elétrons num determinado nível depende da sua quantidade de energia, é INCORRETO afirmar
que:
a) quando a pólvora explode, a energia produzida excita os elétrons dos átomos desses metais,
fazendo-os passar de níveis de menor energia para níveis de maior energia.
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b) os níveis de menor energia são aqueles mais próximos do núcleo, e os níveis de maior
energia são aqueles mais distantes do núcleo.
c) quando o elétron retorna para o estado fundamental, ele cede energia anteriormente
recebida sob a forma de luz.
d) a luminosidade colorida nos fogos de artifício não depende do salto de elétrons de um nível
para outro.
e) no laboratório, o estrôncio poderia ser identificado pela coloração vermelha quando este
recebe o calor de uma chama.
6. Historicamente, a teoria atômica recebeu várias contribuições de cientistas. Assinale a
opção que apresenta, na ordem cronológica CORRETA, os nomes de cientistas que são
apontados como autores de modelos atômicos.
a) Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr.
b) Thomson, Millikan, Dalton e Rutherford.
c) Avogadro, Thomson, Bohr e Rutherford.
d) Lavoisier, Proust, Gay-Lussac e Thomson.
e) Rutherford, Dalton, Bohr e Avogadro.
7. Toda a matéria é constituída de átomos. Atualmente essa afirmação suporta todo o
desenvolvimento da química. Ao longo dos anos, foram propostos vários modelos para
descrever o átomo. Em 1911, Rutherford realizou um experimento com o qual fazia um feixe
de partículas alfa, de carga positiva, incidir sobre uma fina lâmina de ouro. Com esse
experimento, observou que a maior parte dessas partículas atravessava a lâmina sem sofrer
qualquer desvio. Diante dessa evidência experimental, é correto afirmar que:
a) o átomo não é maciço, mas contém muitos espaços vazios.
b) o átomo é maciço e indivisível.
c) os elétrons são partículas de carga negativa e se localizam no núcleo do átomo.
d) o núcleo do átomo é constituído de cargas positivas e negativas.
e) o átomo é formado por uma “massa” de carga positiva, “recheada” de partículas de carga negativa:
os elétrons.
8. As pulseiras de neon ou lightstick são bastões de plástico preenchidos com um corante e um
derivado do oxalato de fenila (cyalume) em uma ampola de vidro, contendo água oxigenada.
Quando a pulseira é dobrada, quebra-se a ampola, liberando H2O2 que reage com o cyalume e
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emite luz visível. O fenômeno da emissão de luz como consequência de uma reação química, a
quimiluminescência, pode ser explicado pela(o)
a) redução dos raios atômicos e perda de elétrons da camada de valência.
b) absorção da energia acumulada pelos prótons e liberação da mesma pelo oxalato de fenila.
c) excitação dos elétrons para camadas mais energéticas e voltados mesmos à posição original.
d) aumento da energia dos prótons presentes no cyalume e interação com os nêutrons do
peróxido de hidrogênio.
9. Considere as seguintes afirmativas sobre o modelo atômico de Rutherford:
1. O modelo atômico de Rutherford é também conhecido como modelo planetário do átomo.
2. No modelo atômico, considera-se que elétrons de cargas negativas circundam em órbitas ao
redor de um núcleo de carga positiva.
3. Segundo Rutherford, a eletrosfera, local onde se encontramos elétrons, possui um diâmetro
menor que o núcleo atômico.
4. Na proposição do seu modelo atômico, Rutherford se baseou num experimento em que
uma lamínula de ouro foi bombardeada por partículas alfa.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
b) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.
e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.
10. Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr mostrou que as leis da Física Clássica não eram
válidas para sistemas microscópicos, tais como o átomo e suas partículas constituintes. Bohr
criou um novo modelo atômico, fundamentado na teoria dos quanta de Max Planck,
estabelecendo alguns postulados. Assinale a opção que apresenta corretamente um dos
postulados de Bohr.
a) O elétron pode-se mover em determinadas órbitas sem irradiar. Essas órbitas estáveis são
denominadas “estados estacionários”.
b) É impossível determinar com precisão a posição e a velocidade instantâneas de uma
partícula.
c) Um mesmo orbital não pode ter mais do que dois elétrons. Num orbital com dois elétrons,
um deles tem spin + ½ e o outro - ½.
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d) O elétron ao saltar de um nível de energia interno E1 para outro mais externo E2 emite um
quantum de energia.
e) Num átomo, não existem dois elétrons com os quatro números quânticos iguais.
11. O esquema a seguir representa de modo simplificado o experimento de J. J. Thomson. Um
feixe de partículas sai do cátodo, passa através de um orifício no ânodo es ofre a influência das
placas metálicas A e B. De acordo com esse esquema, o feixe se aproxima de A quando a) as
placas A e B forem negativas. b) a placa A for negativa e a B, positiva. c) a placa A for positiva e
a B negativa. d) as placas A e B forem positivas. e) as placas A e B forem neutras.
12. Analise as assertivas abaixo.
I. O volume do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade do volume do átomo
todo.
II. O núcleo de um átomo qualquer tem sempre carga elétrica positiva.
III. A massa do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade da massa de todo o
átomo. IV. A carga do elétron depende da órbita em que ele se encontra.
Assinale a alternativa correta. a) Todas estão corretas. b) Apenas II e III estão corretas. c) Apenas I e
IV estão corretas. d) Apenas I e III estão corretas. e) Apenas II está correta.
12. Isótopos radioativos do iodo têm grande importância na medicina. São usados no
diagnóstico e no tratamento de problemas da tireóide. O isótopo do iodeto usado para esse
fim apresenta os seguintes números de prótons, nêutrons e elétrons, respectivamente:
a) 131; 53; 78
b) 53; 53; 132
c) 53; 78; 54
d) 54; 131; 53
e) 131; 78; 53
13. Os recentes “apagões” verificados no Brasil, sobretudo no Rio de Janeiro, mostram a grande
dependência da sociedade atual em relação a energia elétrica. O fenômeno da eletricidade só
pode ser explicado, no final do século XIX, por meio de experiências em tubos, contendo um
pólo positivo e outro negativo, sob vácuo. Tais experimentos resultaram no modelo atômico
de
a) Bohr. b) Dalton. c) Rutherford. d) Thomson.
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EXTRA Considere as seguintes informações sobre os átomos A, B e C.
a)A e B são isótopos.
b)A e C são isótonos.
c)B e C são isóbaros.
d)O número de massa de A é igual a 55.
e)A soma dos números de prótons de A, B e C é igual a79.
f)A soma dos números de nêutrons de A, B e C é igual a 88.Determine os números atômicos e
de massa de A, B e C.
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