Química 3

Química 3
aula 1
COMENTÁRIOS – ATIVIDADES
1.
PARA
COMENTÁRIOS – ATIVIDADES PROPOSTAS
1.
SALA
Leucipo e Demócrito criaram a ideia do átomo. Segundo
eles, a matéria deveria ser formada por pequenas partículas indivisíveis e fundamentais em qualquer tipo de
matéria, ou seja, qualquer matéria que você consiga dividir em pedaços cada vez menores, chegará um momento em que não será mais possível continuar a dividir,
esta parte indivisível seria o átomo.
4Fe(s) + 3O2(g)
2Fe2O3(s), na queima da
palha de aço em sistema aberto temos um aumento de
massa.
Resposta correta: C
2.
Resposta correta: B
Os alquimistas podem ser considerados como responsáveis
pela transição que se verificou entre a filosofia grega e a ciência moderna. Toda a matéria que existe no Universo,
vem da combinação de vários elementos, superando a teoria dos quatro elementos.
Resposta correta: C
2.
Observe a equação abaixo, onde o ozônio se transforma
em oxigênio:
3.
ZZZ
X
2 O3 YZZ
Z 3 O2
46g
?g
A Lei de Lavoisier nos diz que a soma das massas antes
de uma reação é igual à soma das massas após a reação.
Logo, se temos 96g de O3 no início da reação, após a
reação teremos 96g de O2.
4.
Após determinar o valor de a, podemos determinar b e
c facilmente pela Lei de Proust, esta lei nos diz que a
proporção das massas que reagem permanecem sempre
constantes. Observe que a massa de água do 1º exp. é
duas vezes maior que a massa de água do segundo experimento, logo os valores de b e c devem ser a metade
dos valores do 1º experimento, assim temos:
b = 171g
c = 72g
5.
6.
óxido de mercúrio + mercúrio
54g
50g
Logo:
moxigênio
4
=
mmercúrio
50
b) Se:
150g de mercúrio reagem
4g de oxigênio
100g de mercúrio reagem
x
x = 8g de oxigênio
Resposta correta: D
7.
I. ( F )
II. ( F )
III. ( V )
Mercúrio + oxigênio
100g
x
a) Pela Lei de Lavoisier:
mr = mp ⇒ 100 + x = 54 + 50 ⇒ x = 4g
Na época de Dalton é impossível observar um átomo
pois são partículas muito pequenas, e Dalton fez seus
trabalhos baseados em fatos e evidências experimentais.
Resposta correta: D
O hidrogênio e o oxigênio são substâncias puras, podem ser obtidos através de processos químicos. Por outro lado os mesmos não podem dar origem a outras
substâncias, através de processos químicos.
Resposta correta: E
Resposta correta: a = 198g, b = 171g, c = 72g
5.
Dalton não conhecia os elementos isótopos.
Resposta correta: C
Para determinar o valor de a no 1º experimento, usaremos como fundamento a Lei de Lavoisier, que nos diz
que a soma das massas dos reagentes é igual à soma
das massas dos produtos. Assim temos:
→ carvão + água⎫
açúcar ⎯⎯
⎪ 342 g = 144g + ag
1º exp − 342g
144g
ag ⎬
a = 198 g
2º exp − b g
cg
99 g⎪⎭
4.
(V)
(V)
(V)
(V)
Resposta correta: E
Resposta correta: E
3.
I.
II.
III.
IV.
I. Carbono + oxigênio
12g
x
gás carbônico
44g
Pela Lei de Lavoisier:
12g + x = 44g ⇒ x = 32g
Resposta correta: C
3ª SÉRIE E EXTENSIVO
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VOLUME 1
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QUÍMICA 3
1
II. Carbono + oxigênio
12g
32g
y
16g
Pela Lei de Proust:
Carbono
Oxigênio
12g
32g
yg
16g
aula 2
gás carbônico
44g
z
COMENTÁRIOS – ATIVIDADES
1.
y = 6g
Pela Lei de Lavoisier:
Carbono + Oxigênio
6g
+ 16g
=
Gás carbônico
z
PARA
SALA
O sal de Urânio, usado por Becquerel conseguia impressionar chapas fotográficas, pelo fato de o próprio Urânio ser
radioativo e emitir partículas, que hoje conhecemos como
partículas α, β e γ. E não pelo fato da fluorescência.
Resposta correta: D
2.
z = 22g
Caracteriza a descoberta dos elétrons.
Resposta correta: E
Resposta correta: E
3.
8.
A
1º exp: 2g
2º exp: y
+
→
B
x
z
C
8g
16g
No 1º experimento, podemos encontrar o valor de x,
pela lei de Lavoisier, esta lei nos diz que a soma das
massas dos reagentes é igual a dos produtos, assim:
2+x=8
x = 6g
No 2º experimento, em comparação com o 1º, a massa
dobrou:
A
+ B
→
C
1º exp: 2g
6g
8g
2x
2º exp: y
z
16g
Segundo a Lei de Proust, toda substância apresenta uma
proporção em massa constante na sua composição, se a
massa de C dobrou, as massas de A e B também irão
dobrar, assim temos:
y = 4g e z = 12g
Nos primeiro experimento, Thomson pôde averiguar
que os raios catódicos eram desviados por um campo
elétrico e magnético concluindo que os raios catódicos
são constituídos de partículas com carga elétrica e pelo
desvio concluiu que eram partículas eletricamente negativas (menor que zero).
No segundo experimento, os raios catódicos são interceptados por um molinete, verificando que este entra
em movimento de rotação pôde concluir que os raios
catódicos apresentam massa diferente de zero, ou seja,
são corpusculares.
Resposta correta: D
4.
O modelo atômico de Thomson considera partículas
subatômicas.
Resposta correta: B
5.
Thomson elaborou seu modelo atômico baseado em uma
série de observações e resultados experimentais de sua
época, como a descoberta dos íons, a descoberta dos raios
canais, a descoberta da radioatividade e a descoberta dos
raios catódicos. E assim elaborou seu modelo atômico que
se admitia a natureza elétrica para a matéria.
Resposta correta: C
Resposta correta: C
9.
a) A mudança de cor é um indicativo de que uma reação química ocorre.
COMENTÁRIOS – ATIVIDADES PROPOSTAS
b) 2 Og + 2g + 4g = 26g (massa total do recipiente )
↓
recipiente
↓
KI
↓
1.
Pb (NO3 )2
Como o recipiente encontra-se fechado, a massa se
conserva.
10. Fe
+ S
1,12g
0,64g
FeS
xg
Pela Lei de Lavoisier:
1,12g + 0,64g = x ⇒ x = 1, 76g de FeS
O físico americano Robert Andrews Millikan mediu a
carga de um elétron e assim possibilitou o cálculo de sua
massa. Millikan usou um aparelho, onde injeta-se uma
nuvem de gotículas de óleo na câmara, as moléculas de
gás na câmara são ionizadas por um feixe de raios x. Os
elétrons aderem às gotículas de óleo, e algumas ficam
com um elétron, outras com dois, e assim por diante, essas gotas de óleo com carga negativa caem sob a ação
da gravidade numa região entre duas placas carregadas
eletricamente. Pelo ajuste cuidadoso da voltagem entre
as placas, a força da gravidade é exatamente contrabalanceada pela atração que a placa superior, positiva
exerce sobre a gota. A análise dessas forças leva ao valor da carga do elétron.
Resposta correta: C
Resposta correta: A
2
3ª SÉRIE E EXTENSIVO
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VOLUME 1
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QUÍMICA 3
2.
9.
( F ) Os gases não são bons condutores de corrente elétrica
(V)
(V)
(V)
(V)
(V)
Resposta correta: D
10.
( F ) Os raios anódicos caminham em direção contrária
ao ânodo.
(V)
(V)
( F ) A massa dos raios catódicos é 1.836 vezes menor
que a massa dos raios canais.
(V)
Resposta correta: F, V, V, V, V, V
3.
Thomson, em seu modelo atômico, admitia a natureza
elétrica para o átomo, diferentemente de Dalton.
Há cem anos, acredita-se que o átomo era o menor
constituinte da matéria, que era indivisível, mas com a
descoberta do elétron em 1847, pode-se concluir que o
átomo é divisível. Hoje sabemos que existem partículas
menores “os elétrons”.
Resposta correta: F, V, V, F, V
aula 3
Resposta correta: B
4.
Na visão de Thomson, o átomo seria uma esfera de
massa uniforme e de carga positiva, espalhada pela esfera uniformemente. E que na esfera, existiriam partículas incrustadas. Os elétrons, de carga negativa, o que
tornaria o átomo eletricamente neutro.
COMENTÁRIOS – ATIVIDADES
1.
Resposta correta: B
5.
Thomson elaborou seu modelo atômico baseado em
uma série de observações e resultados experimentais,
como a descoberta dos íons, a descoberta dos raios canais, a descoberta da radioatividade e a descoberta dos
raios catódicos. A descoberta da quantização da energia
não foi utilizada por Thomson.
2.
–8
Raio do núcleo = 10 cm e Raio do átomo = 10 cm.
Quando um elétron absorve energia, ele é promovido
para um nível de maior energia, ao retornar para seu nível inicial ele: perde esta energia na forma de luz (fóton).
Resposta correta: C
3.
I.
II.
III.
IV.
Ao receber o prêmio Nobel, Pierre Curie deixa claro que
novas descobertas nas mãos de pessoas certas trazem
mais benefícios à humanidade que prejuízos.
Resposta correta: E
7.
SALA
Resposta correta: D
Resposta correta: E
6.
–12
PARA
Verdadeiro.
Verdadeiro.
Verdadeiro.
Verdadeiro.
Resposta correta: E
O modelo de Thompson propôs que o átomo seria formado por um esfera de carga positiva contendo, em sua
superfície, elétrons incrustados, possuidores de carga
negativa.
4.
Resposta correta: D
A coloração amarela é característica do elemento sódio,
quando seus elétrons recebem energia, são promovidos
para um nível de maior energia, ao retornarem liberam
esta energia na forma de luz no caso do sódio a cor
amarela.
Resposta correta: D
8.
5.
Quando se aplica voltagem alta ao tubo, observam-se os
raios catódicos, como em qualquer outro tubo de raios
catódicos. No lado oposto do cátodo perfurado, porém,
observa-se uma espécie diferente de raios. Eram raios
atraídos por uma placa com carga negativa e, por isso,
deviam ser constituídos por partículas carregadas positivamente. A razão entre a carga e a massa dessas partículas positivamente carregadas dependia do gás presente no tubo.
Sommerfeld em estudos mais aprofundados com utilização de espectroscópios de melhor resolução, observou
que as raias consideradas anteriormente constituídas por
uma única linha eram, na realidade, um conjunto de linhas distintas muito próximas umas das outras.
Resposta correta: B
COMENTÁRIOS – ATIVIDADES PROPOSTAS
1.
Todos os resumos elaborados pelo aluno estão corretos.
Resposta correta: A
Resposta correta: A
3ª SÉRIE E EXTENSIVO
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VOLUME 1
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QUÍMICA 3
3
2.
Rutherford, no seu experimento com partículas α, partículas de carga positiva, investigou o modelo de Thomson, se fosse correto, um feixe dessas partículas seria
desviado muito pouco ao passar através dos átomos de
uma folha de ouro muito fina. Hans Geiger e Ernst
Marsden montaram o aparelho abaixo:
5.
Niels Böhr utilizando o modelo de Rutherford, a teoria
de Max Planck e a interpretação dos espectros descontínuos, raciocinou que se os átomos só apresentam certos níveis de energia bem determinados concluiu, que
quando um elétron se afasta do núcleo, absorve energia.
Ao retornar para os níveis iniciais, perde a energia ganha
na forma de luz.
Resposta correta: B
6.
Quando um elétron recebe energia, ele salta para um
nível de maior energia, ao retornar para seu estado inicial, libera esta energia na forma de ondas eletromagnéticas, podendo ser luz visível ou não, dependendo do salto quântico.
Resposta correta: A
7.
Eles observaram que a maioria das partículas passava
quase sem desvio através da folha, mas Geiger e Marsden ficaram surpresos ao observar que algumas poucas
partículas α sofriam grandes desvios e algumas eram até
refletidas para trás. A única forma de explicar o fenômeno era abandonar o modelo de Thomson e concluir que
toda a carga positiva do átomo, e a maior parte da massa, estavam concentradas num volume muito pequeno.
Rutherford denominou essa pequena parte central do
átono de núcleo.
8.
I. Modelo proposto por Dalton
II. Modelo proposto por Böhr
III. Modelo proposto por Rutheford.
Resposta correta: E
9.
I. Característica do modelo de Rutherford.
II. Característica do modelo de Dalton.
III. Característica do modelo de Bohr.
Resposta correta: E
Resposta correta: C
10.
3.
I – 3 → Thomson investigando a natureza elétrica da
matéria e descargas elétricas em tubos de gases rarefeitos, propôs o modelo de que o átomo era uma esfera positiva onde estão distribuídos, uniformemente, as partículas negativas.
II – 1 → Dalton, usando como artifício as Leis Ponderais
das combinações químicas, propôs a idéia de
que o átomo era maciço, indivisível e indestrutível.
III – 4 → Niels Bohr analisando os espectros atômicos,
propôs que no átomo os elétrons movimentavam-se ao redor do núcleo em trajetórias circulares – denominadas níveis, com valor determinado de energia.
IV – 2 → Rutherford, utilizando os estudos de radioatividade de madame Curie, e dispersão de partículas alfa, propôs que o átomo tinha um núcleo denso e
positivo, rodeados pelos elétrons negativos.
4
(V)
( F ) As linhas separadas com áreas escuras entre elas,
possuem comprimento de onda não visível ao ser
humano.
(V)
(V)
Resposta correta: V, F, V, V
COMENTÁRIOS – ATIVIDADES
1.
aula 4
PARA
SALA
1 – Princípio da dualidade de De Broglie.
2 – Característica do modelo de Bohr.
3 – Princípio da incerteza de Heisenberg.
4 – Soluções da equação de onda de Schrödinger.
Resposta correta: 2, 4, 1, 3
2.
Foi Niels Böhr, um físico dinamarquês, quem ofereceu a
primeira explicação sobre os espectros dos átomos, relacionando-os com as ideias de Quântica de Planck e de
Einstein.
Para explicar o comportamento dos elétrons nos átomos, parece mais razoável admitir que os elétrons têm
propriedades ondulatórias. Se for este o caso, Heisenberg concluiu que era impossível fixar ao mesmo tempo
com exatidão a posição de um elétron num átomo e
também sua energia.
Resposta correta: D
Resposta correta: B
Resposta correta: C
4.
( F ) Rutherford utilizou estudos de radioatividade.
(V)
( F ) No modelo de Rutherford o núcleo do átomo é pequeno, denso, positivo, com elétrons girando em
torno do mesmo.
(V)
(V)
3ª SÉRIE E EXTENSIVO
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VOLUME 1
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QUÍMICA 3
3.
O orbital é a região do espaço onde é máxima, mas não
100% de probabilidade de se encontrar um elétron.
7.
Resposta correta: C
4.
Böhr diz, em seu modelo atômico, que o átomo possui
um núcleo denso, com carga positiva, e que os elétrons
circulavam em órbitas circulares de energia quantizada.
Já Rutherford diz que os elétrons circulam em órbitais
circulares.
Um elétron, quando localizado em uma órbita, não perde nem ganha energia espontaneamente. Por isso, dizse que, nesse caso, ele assume um estado estacionário.
Resposta correta: B
8.
O Princípio da Incerteza nos diz que é impossível determinar ao mesmo tempo a velocidade e a posição do elétron.
Resposta correta: D
5.
Louis de Broglie sugeriu que o elétron poderia assumir um
comprimento de onda mensurável, mas que objetos do
mundo macroscópico não poderiam tê-lo em virtude da
impossibilidade de medição dos valores por aparelhos conhecidos. Desse modo, surgiu o Princípio da dualidade: "O
elétron apresenta um comportamento duplo, ou seja,
comporta-se como onda eletromagnética e partícula."
9.
Todas as alternativas estão corretas.
Resposta correta: D
10. Quando um elétron passa de um nível de menor energia,
para um de maior energia ele precisa absorver energia.
Resposta correta: A
Resposta correta: B
COMENTÁRIOS – ATIVIDADES PROPOSTAS
1.
São referentes ao modelo atômico atual a alternativa III
(Princípio da Dualidade de Louis de Broglie) e a alternativa IV (Princípio da Incerteza de Heisenberg).
2.
Sommerfeld, com seus estudos, introduziu na estrutura
eletrônica a idéia de orbitais elipticos para os elétrons e
conseqüentemente, o segundo número quântico. Era a
primeira idéia a respeito das subcamadas eletrônicas.
aula 5
COMENTÁRIOS – ATIVIDADES
PARA
SALA
1.
Resposta correta: C
3.
O cientista Werner Heisenberg concluiu que era impossível fixar ao mesmo tempo com exatidão a posição de
um elétron num átomo e também sua energia. Quando
se tenta determinar a posição ou a energia com exatidão, a outra grandeza é incerta. Com base na idéia de
Heisenberg, que é chamada hoje Princípio da Incerteza
de Heisenberg.
•
Em C:
A=Z+N
A = 20 + 22
AC = 42
Resposta correta: D
4.
Heisenberg enunciou o Princípio da Incerteza, que diz:
"Jamais poderemos determinar, simultaneamente, a posição e a velocidade do elétron."
•
Resposta correta: D
5.
O Princípio da Dualidade de De Broglie, o Princípio da
Incerteza de Heisenberg; o modelo de função de onda para o elétron de Schödinger; e o conceito de Bohr de que a
energia é quantizada compõem o modelo atômico atual.
•
Para tornar a mecânica quântica coerente com os resultados experimentais, o físico austríaco Wolfgang Pauli
enunciou, em 1925, o Princípio da Exclusão: em um
átomo, dois elétrons quaisquer não podem ter o mesmo
conjunto dos quatro números quânticos (n, A, m , ms). Este princípio leva a outra conclusão importante: nenhum
orbital atômico pode conter mais do que dois elétrons.
C tem massa = 42, e é isóbaro de B, logo B tem a
mesma massa.
Em A:
N=A–P
N = 41 – 20
NA = 21
A tem 21 nêutrons, e é isótono de B, logo B também
tem 21 nêutrons.
Número atômico de B:
Z=A–N
Z = 42 – 21
Z = 21
Resposta correta: B
6.
A e C são isótopos, A tem 20 prótons, então C também tem 20 prótons.
Resposta correta: D
A
2.
O que caracteriza o elemento químico é um conjunto de
átomos com o mesmo número de prótons.
Resposta correta: C
Resposta correta: C
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VOLUME 1
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QUÍMICA 3
5
3.
I. ( F )
II. ( V )
III. ( V )
IV. ( F )
3.
150
63
*
A, 64 B, 65C
B é isóbaro de A ⇒ A = 150
A = p + N = 150 ⇒ N = 150 – 64 = 86
Resposta correta: A
4.
Aluno X: NX = ZX + 2
*
Aluno Y: ZY = 15
NY = 15 (pois esqueceu de
somar 2).
C é isótono de B ⇒ N = 86
A = p + N = 86 + 65 = AC = 151
Resposta correta: E
Isóbaros
4.
A
Z
A
X
ZY
AX = AY
A X = 30
AY = ZY + NY
AY = 15 + 15
AY = 30
Isótopos são definidos como elementos de diferentes
números de massa e mesmo número atômico.
Resposta correta: C
Logo, temos:
A X = ZX + N
NX
5.
ZX + 2
I. V
II. V
III. F
A X = ZX + ZX + 2
30 = 2Z x + 2
Z X = 14
Para 53I127 : N = A − P
= 127 − 53
Resposta correta: Os números dos alunos são 14 e 15.
= 74
48 . 27 C + 52 . 27 C
100
48 . 60 + 52 . 58
M.A (Co) =
100
2880 + 3016
5896
=
= 58, 96u
M.A (Co) =
100
100
60
5.
58
Para 53I131 : N = A − P
M.A (Co) =
= 131 − 53
= 78
IV. F – Apresentam 54 elétrons.
Resposta correta: D
Resposta correta: A
6.
COMENTÁRIOS – ATIVIDADES PROPOSTAS
1.
CΡ–1 → 17 + 1 = 18e–
–
Ca → 20e
20
2+
Ca → 20 – 2 = 18e–
20
Co2+ → 27 – 2 = 25e–
27
Ni2+ → 28 – 2 = 26e–
28
Zn → 30e–
30
x4+
z = nº de elétrons + carga
z = 40 + 4 = 44
Logo:
17
Isóbaros
101
44
101
x
nx = 101 – 44
nx = 57
Tem o mesmo número de elétrons: 17CΡ– e 20Ca2+
Resposta correta: B
Resposta correta: C
2.
14
7.
Si28 ⇒ NSi = A Si − Z Si
Como:
Isótonos
Si28
S
(V)
2
1
Resposta correta: A
N2 = 14
8.
Logo:
A S = Z S + NS
= 16 + 14
O número de prótons não altera, do S para S2– aumenta
dois elétrons.
Resposta correta: D
A S = 30
Resposta correta: C
6
e Hj .
III. ( V )
NSi = NS
16
I.
II. ( F ) Seu número atômico é 1
= 28 − 14
NSi = 14
14
y ⇒ nx = A – Z
3ª SÉRIE E EXTENSIVO
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VOLUME 1
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QUÍMICA 3
9.
80% de
11
5
x
B + 20% de 5 B
80 .11+ 20 . x
Logo: M . A (B) =
100
↓
880 + 20x
⇒ 880 + 20x = 1080
10,80 =
100
20x = 1080 – 880
200
= 10u
x=
20
Resposta correta: B
10.
19
K+ 20Ca2+ 17CA– íons isoeletrônicos
18e–
Resposta correta: C
-171208
Rev.: Juliana
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QUÍMICA 3
7