Aluno(a):_____________________________________________________________ Código:__|__|__|__|__ Série: 1ª Turma: _______ Data: ___/___/___ 01. Analise a descrição dos modelos atômicos apresentada a seguir. Apenas um modelo apresenta discordância do conceito dado pelo cientista. Identifique esse modelo e indique o que está errado em relação à sua apresentação. 1. 2. 3. 4. 5. O Modelo atômico de Dalton: Dalton descrevia a matéria a partir de algumas hipóteses: tudo que existe na natureza é composto por diminutas partículas denominadas átomos; os átomos são indivisíveis e indestrutíveis, e existe um número pequeno de elementos químicos diferentes na natureza. O Modelo de Thomson: o átomo era uma esfera de eletricidade positiva, onde estavam submersas partículas negativas denominadas elétrons. Foi Thomson que lançou a ideia de que o átomo era um sistema descontínuo, portanto, divisível. Modelo atômico de Rutherford: o átomo ocuparia um volume esférico e possuía um núcleo, o qual possuía a maior parte da massa do átomo, bem como teria uma carga positiva. A região externa ao núcleo estaria ocupada pelos elétrons em movimento em torno deste núcleo. Modelo atômico de Bohr: os elétrons giram em torno do núcleo de forma circular e com diferentes níveis de energia, chamados por Bohr de orbital atômico (OA). Nestes OA, os elétrons apresentariam energias constantes. Os elétrons saltam para orbitais de mais alta energia, retornando ao seu estado fundamental, após a devolução da energia recebida, emitindo um fóton de luz equivalente. Modelo atômico “moderno”: O modelo atômico atual é um modelo matemático-probabilístico embasado, fundamentalmente, nos princípios da Incerteza de Heisenberg e no da Dualidade partícula-onda de Louis de Broglie. Além disto, Erwin Schröndinger (1887 - 1961) a partir destes dois princípios criou o conceito de Orbital (regiões de probabilidade). i – a maioria das partículas , sem sofrer algum desvio, atravessaram livremente a lâmina, produzindo cintilações na chapa fluorescente. ii – ocasionalmente, porém, algumas partículas eram desviadas de sua trajetória, ao atravessarem a lâmina, produzindo cintilações em pontos afastados da região de incidência da grande maioria das demais partículas . iii – muito raramente, algumas partículas eram refletidas ao incidir sobre a lâmina de ouro. CARVALHO, Geraldo Camargo de. Química moderna. São Paulo: Scipione, 1997 p. 15. (Adaptado). Sabendo que as partículas são carregadas positivamente e de acordo com o contexto e as informações apresentadas na figura: a) comente como as observações colhidas no experimento contribuíram para Rutherford propor o seu modelo atômico. i. a massa dos átomos constituintes da lâmina de ouro deveria estar concentrada em pequenos núcleos. ii. os núcleos teriam carga positiva, pois sabendo-se que as partículas são carregadas positivamente, isso explicaria o fato das mesmas, sofrerem desvio de sua trajetória ao passarem muito próximo dos núcleos dos átomos da lâmina. iii. o tamanho do núcleo seria muito pequeno em relação ao tamanho do átomo, o que explicaria a baixa probabilidade de uma partícula passar próxima ao núcleo ou colidir frontalmente com ele. b) comente a falha do modelo de Rutherford, segundo a física clássica, e como Bohr aprimorou esse modelo. Modelo - 4 . Os elétrons giram em torno do núcleo em orbita circular e mesma energia ( órbitas estacionárias ). Os elétrons ganham energia e saltam para uma camada mais externa e quando retornam ao seu estado fundamental, emitem luz ( fóton ). Esse fenômeno é conhecido como salto quântico. Segundo a física clássica, uma carga elétrica em movimento irradia continuamente energia. Dessa maneira, o elétron acabar-se-ia colidindo com o núcleo. Bohr, baseado na teoria da quantização de energia de Planck, aprimorou o modelo de Rutherford postulando que: i. os elétrons se movem ao redor do núcleo em órbitas bem definidas, que são denominadas órbitas estacionárias. ii. movendo-se em um órbita estacionária, os elétrons não emitem nem absorvem energia. iii. ao sofrer transição de uma órbita estacionária para a outra, o elétron absorve uma quantidade bem definida de energia, chamada quantum de energia. 02. 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 e sofre a influência das placas metálicas A e B. 04. A primitiva noção de átomo surge na Grécia antiga, a partir de Demócrito, Leucipo e Epicuro; avança até o século XX enriquecida com outras ideias que ajudaram a desenhar o modelo atômico atual. Na Coluna I, a seguir, estão listadas algumas contribuições para que se chegasse ao modelo atual de átomo e na Coluna II, os nomes de seus autores. Numere a Coluna II de acordo com a Coluna I, associando cada contribuição a seu autor. De acordo com esse esquema, em que condições o feixe das partículas se aproxima da placa A? Quando a placa A for positiva e a B negativa. 03. Em 1911, Rutherford e colaboradores realizaram o experimento mostrado na figura abaixo: 2 Rua T-53 Qd. 92 Lt. 10/11 nº 1356 – Setor Bueno – 62-3285-7473 – www.milleniumclasse.com.br Coluna I 1. Descoberta do elétron 2. Descoberta do núcleo e da eletrosfera 3. Descoberta dos níveis de energia dos átomos 4. Princípio da incerteza 5. Regra da máxima multiplicidade Coluna II ( ) Rutherford ( ) Thomson ( ) Hund ( ) Bohr ( ) Heisenberg a) Explique por que grafite e diamante se comportam de forma diferente em relação ao fenômeno de fusão. A fusão ocorre quando uma substância passa do estado sólido para o estado líquido. O estado sólido é caracterizado principalmente pelo arranjo espacial organizado de átomos ou moléculas, a uma distância relativamente pequena. Já o estado líquido se caracteriza por uma maior liberdade de movimento das moléculas ou átomos numa distância média um pouco superior àquela do estado sólido. Portanto para passar ao estado líquido, os átomos ou moléculas do sólido devem romper as forças de atração existentes. Quanto mais fortes as interações, mais alta será a temperatura de fusão. Como pode ser visto na tabela e nas figuras, o diamante é praticamente infusível, já que a separação entre seus átomos envolve a quebra de ligações químicas. Para a fusão do grafite, basta que as camadas planas de átomos de carbono se separem. Como entre as camadas há apenas interações de van der Waals e estas são mais fracas que ligações químicas propriamente ditas, o processo pode ocorrer a 4600K. 2, 1, 5, 3, 4 05. Com base nas teorias atômicas de Dalton e Bohr, responda às questões apresentadas a seguir. a) A teoria atômica de John Dalton foi publicada em 1804. Duas ideias importantes expressas nessa teoria estão listadas a seguir. De que maneira o atual entendimento da teoria atômica difere de cada uma dessas duas ideias? a. Toda a matéria é composta de partículas minúsculas e indivisíveis, chamadas átomos. b. Átomos de um mesmo elemento são idênticos em todos os aspectos. a. Atualmente, é descartada a ideia de que o átomo seja uma partícula indivisível. b. Desde 1932 com a descoberta do nêutron, é descartada a idéia de que os átomos são idênticos em todas as propriedades; átomos de um mesmo elemento químico são idênticos em número atômico. b) Explique o fato de um deles ser isolante e o outro, um bom condutor de eletricidade. 3 2 No diamante a hibridização dos átomos de carbono é sp e no grafite, sp . 2 No caso do grafite, a hibridização sp permite a existência de ligações duplas alternadas com ligações simples, de forma semelhante ao que ocorre no benzeno. Dizemos que as duplas ligações se conjugam ao longo das camadas planas, permitindo o movimento praticamente livre dos elétrons nesses planos. Por isso observa-se corrente elétrica com a aplicação de uma diferença de potencial. O mesmo não se observa para o diamante, pois na estrutura do mesmo não existem elétrons pi capazes de se deslocarem por todas a estrutura, o que faz dessa substância um isolante. b) Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr propôs uma teoria para explicar o espectro de emissão do hidrogênio. Essa teoria postulava que: · o elétron no átomo de hidrogênio girava em torno do núcleo em órbitas fixas. · cada órbita representava um estado fixo de energia. · órbitas mais próximas do núcleo tinham menor energia que as órbitas mais afastadas. De modo geral, como a atual compreensão da estrutura eletrônica dos átomos difere daquela proposta por Bohr para o átomo de hidrogênio? 07. Em um laboratório de química, um estudante separou em frascos semelhantes três solventes que utilizaria em seu experimento. Entretanto, esqueceu de rotular esses frascos no momento da coleta e, posteriormente, não tinha certeza a respeito do componente de cada um deles. Mas, conhecendo a densidade de cada um dos líquidos, para sanar sua dúvida, efetuou o seguinte experimento. Adicionou 3 mL de cada solvente em tubos de ensaios separados e posteriormente adicionou 1 mL de água. A análise dos resultados permitiu a identificação inequívoca dos componentes presentes em cada frasco. Os resultados observados para cada tubo de ensaio e a tabela com as respectivas densidades dos líquidos estão mostrados na figura e na tabela abaixo: O modelo atômico atual tem por base a localização do elétron em orbitais e não em órbitas. Orbitais são regiões do átomo de máxima probabilidade de se localizar o elétron. Esse modelo é descrito como modelo quântico dos orbitais. 06. O carbono é um elemento químico sólido à temperatura ambiente. Dependendo das condições de formação, pode ser encontrado na natureza em diversas formas alotrópicas, entre as quais, grafite e diamante. Esse elemento é o pilar básico da química orgânica, fazendo parte de todos os seres vivos. As principais propriedades dos dois alótropos mencionados no texto estão organizadas na tabela abaixo. Usea, juntamente com a figura, para responder aos itens subsequentes. Grafite Diamante Bom condutor de eletricidade Isolante Lubrificante seco de alta eficiência Máxima dureza na escala de Mohs Densidade igual a 2,2 g cm– 3 Densidade igual a 3,5 g cm – 3 Cristais opacos Cristais translúcidos Ponto de fusão : 4600 K Infusível, exceto em altas pressões Líquido Densidade a 25 ºC (g.mL1) H2O CH3CH2OH Gasolina HCCl3 1,0 0,8 0,7 1,5 3 Rua T-53 Qd. 92 Lt. 10/11 nº 1356 – Setor Bueno – 62-3285-7473 – www.milleniumclasse.com.br II-fenômeno químico: considerar a formação da cal: CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(aq). III-fenômeno físico: considerar a dissociação molecular do “ pó”; III-fenômeno químico: considere a ionização do soluto “pó”, caso seja um soluto ionizável. A partir das informações acima, responda ao que se pede. a) Determine as substâncias presentes em cada um dos tubos, justificando em seguida o motivo de sua escolha. Tubo 1: Está presente o CHCl3 (clorofórmio). Apresentando as moléculas dessa substância uma baixa polaridade, na presença de água tem-se um sistema heterogêneo (bifásico), no qual a água por apresentar uma menor densidade do que o solvente orgânico irá estar presente na fase superior do tubo de ensaio, conforme representado na figura. Tubo 2: Esta presente o CH3CH2OH (etanol). Sendo as moléculas dessa substância polares, e, portanto, podendo realizar ligações de hidrogênio com as moléculas de água, esses dois compostos são miscíveis entre si, levando à formação de um sistema homogêneo, conforme representado na figura. Tubo 3: Está presente a gasolina, substância composta por moléculas de natureza apolar, que formam com a água (moléculas polares) um sistema bifásico. Em virtude de sua baixa densidade, a gasolina irá ocupar a parte superior do tubo, conforme representado na figura. b) Identifique uma situação em que ocorre um fenômeno reversível e outra em que ocorre um irreversível. Justifique a sua resposta. os fenômenos físicos são considerados “reversíveis” enquanto que os fenômenos químicos são considerados “irreversíveis”, assim, temos: a evaporação e condensação da água: não ocorre mudança na estrutura da matéria, logo, reversível: H2O(l) H2O(v) a combustão da gasolina: provoca mudança na estrutura da matéria, logo, fenômeno irreversível: 1C8H18(l) + 25/2 O2(g) 8CO2(g) + 9H2O(l) 10. Depois das 19 horas, os convidados começaram a chegar. Dina os recepcionava no bar, onde havia dois baldes: um deles com gelo e o outro com gelo seco. Dina bradava aos quatro cantos: “Isso faz a festa tornar-se mais química, já que esses sólidos serão usados para resfriar as bebidas!” Para cada bebida, Estrondosa escolhia o sólido mais apropriado. Curiosamente alguém pediu duas doses iguais de uísque, uma com gelo e outra com gelo seco, mas colocou os copos em uma mesa e não consumiu as bebidas. Passado um certo tempo, um colega de faculdade resolveu verificar se Dina ainda era a “sabichona” de antigamente, e foi logo perguntando: a) “Esses sólidos, quando colocados nas bebidas, sofrem transformações. Que nomes são dados para essas duas transformações? E por que essas transformações fazem com que as bebidas se resfriem?” b) Comente a validade da seguinte afirmativa: “Todos os líquidos indicados na tabela acima são exemplos de substâncias puras”. Nem todos os líquidos indicados acima são substâncias puras. A gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos obtidos a partir da destilação do petróleo em determinado intervalo de temperatura. 08. O gráfico a seguir representa a curva de aquecimento de uma substância à pressão constante de 1 atm. O gelo sofre fusão:H2O(s) H2O(l) O gelo seco sofre sublimação:CO2(s) CO2(g) Essas transformações físicas esfriam as bebidas porque são endotérmicas, isto é, absorvem calor dos líquidos, diminuindo suas temperaturas. b) “Dina, veja essas figuras e pense naqueles dois copos de uísque que nosso amigo não bebeu. Qual copo, da situação inicial, corresponde ao copo d da situação final? Em algum dos copos, a concentração final de álcool ficou diferente da concentração inicial? Por quê?” Obs: considerar a figura para responder ao tem b. Pede-se. a) Quais são os estados físicos dessa substância indicados pelas letras A, C e E? b) Explique o fenômeno que ocorre na região indicada pela letra D. c) Qual é o ponto de ebulição dessa substância em ºC? d) Qual é o intervalo de temperatura em ºC, no qual estará o ponto de fusão dessa substância? a) A: Sólido; C: Líquido; E: Gasoso b) A região indica mudança do estado líquido para o estado gasoso, onde o calor absorvido é utilizado para o rompimento da interação intermolecular das espécies no estado líquido. c) 30 ºC d) Entre 15 ºC e 20 ºC O copo d, com redução do volume, corresponde ao copo x, que é constituído de CO2(s) (gelo seco) e uísque; o CO2 sublima e o nível de bebida diminui (menor volume). No copo contendo uísque e gelo ocorre uma diminuição da concentração alcoólica devido à fusão do gelo e conseqüente diluição da bebida. 09. Utilizando-se dos conhecimentos da Química, analise as situações cotidianas descritas, a seguir, e responda às proposições. I. II. III. 11. A Geografia é a ciência que estuda o espaço geográfico. Este espaço é constituído por dois elementos distintos: a paisagem e a sociedade. Explique-os: a) Paisagem a paisagem é a parte física da Terra. É tudo o que se vê, sendo natural ou construído por seres humanos. “Um automóvel em movimento” “Uma parede sendo pintada com cal” “Uma pessoa preparando um refresco artificial a partir do pó” a) Identifique um fenômeno químico ou um fenômeno físico em cada uma das situações. I-fenômeno físico: considerar apenas o movimento do móvel; I-fenômeno químico: considerar a combustão que é necessária ao movimento do automóvel por ignição. II-fenômeno físico: considerar a evaporação da água após a pintura; b) Sociedade A sociedade são os seres humanos que modificam a paisagem através do trabalho. 4 Rua T-53 Qd. 92 Lt. 10/11 nº 1356 – Setor Bueno – 62-3285-7473 – www.milleniumclasse.com.br 12. Explique: a) Espaço absoluto Espaço absoluto é o espaço descrito a partir de suas características tais como dimensão, quantidade de pessoas, características físicas. É o espaço imutável. b) Espaço relativo Espaço relativo é o próprio espaço geográfico, modificado continuamente pelos seres humanos. 20. Explique o que a propriedade dos meios de produção. 10 – No capitalismo é possível que a propriedade dos meios de produção seja privada, ou seja, é garantido o direito de posse de todos os instrumentos capazes de gerar riquezas. 13. Explique a teoria do Determinismo geográfico. O Determinismo geográfico é uma corrente ideológica que afirma a total influência do meio sobre os seres humanos. 14. A teoria determinista de Ratzel foi a base de políticas importantes da Europa no século XIX, como por exemplo, o neocolonialismo. Explique a relação. Através da teoria do determinismo geográfico os países europeus justificaram a colonização da África e Ásia no século XIX. Propondo uma “necessidade” das sociedades estabelecidas nesses continentes de conhecerem o desenvolvimento europeu. 15. Segundo Karl Marx o ser humano é o único ser capaz de realizar o trabalho por possuir dois elementos específicos. Explique-os: a) Capacidades naturais b) Capacidades sociais As capacidades naturais são as condições próprias dos seres humanos que facilitam a execução de atividades se comparados a outros animais. São elas: postura ereta; cérebro desenvolvido e polegares opositores. Capacidades sociais são as técnicas para a execução de tarefas. É o como fazer das coisas. Vivendo em sociedade, os seres humanos aprendem, aprimoram e transmitem as técnicas. 16. Defina trabalho e explique como através do trabalho o ser humano modifica o espaço habitado e modifica a si mesmo. O trabalho é o processo entre o homem e a natureza. Através do trabalho o ser humano modifica a natureza buscando melhores condições de vida. Ao desenvolver o trabalho o ser humano modifica o espaço e a si mesmo por ser o único animal que se envolve nas questões e necessidades de sua sociedade. 17. Defina MODO DE PRODUÇÃO e explique os elementos que o compõe: 07 – Modo de produção é a forma de uma sociedade se organizar economicamente. É formado por dois elementos: Forças produtivas – são os instrumentos e os conhecimentos importantes para a manutenção do sistema econômico e que são passados de geração em geração. Relações de produção – são as regras que regulam a sociedade em sua divisão de riquezas e para o trabalho. 18. Explique o fundamento do modo de produção capitalista conhecido como ECONOMIA DE MERCADO. 08 – A economia de mercado é regulada pela Lei da Oferta e Procura de mercadorias e a necessidade de impulsionar o consumo sempre. 19. Considerando que a sociedade capitalista é dividida em classes, explique: a) Burguesia b) Proletariado A burguesia é a classe dos donos dos meios de produção no sistema capitalista. O proletariado é a classe das pessoas que vendem sua força de trabalho ao burguês. 5 Rua T-53 Qd. 92 Lt. 10/11 nº 1356 – Setor Bueno – 62-3285-7473 – www.milleniumclasse.com.br