Prova 2016, questões PDF

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1a. Lista de Exercícios - Química Geral A 2016.1

1. Identifique se as seguintes propriedades são intensivas ou extensivas: (a) volume, (b) temperatura, (c) cor, (d) peso. 2. Um químico investiga os pontos de ebulição e de fusão, bem como a inflamabilidade da acetona, um componente do removedor de esmalte de unhas. Quais dessas propriedades são físicas e quais são químicas? 3. A luz amarela emitida pelos átomos de sódio em algumas lâmpadas de iluminação pública tem um comprimento de onda de 590 nm. Qual é a energia, em Joules, (a) de um fóton, (b) de 1000 fótons e (c) de 6,02∙1023 fótons dessa luz? 4. Diga se as seguintes propriedades são intensivas ou extensivas: (a) a temperatura na qual o gelo derrete, (b) a cor do cloreto de níquel, (c) a energia produzida na queima da gasolina e (d) o preço pago na gasolina. 5. A massa de um frasco é 43,50 g quando está vazio e 105,50 g quando está cheio de água. Quando o frasco está cheio de outro líquido, a massa total é de 96,75 g. Qual é a densidade do segundo líquido? 6. A função trabalho ( W) para o rubídio é 2,09 eV. A luz azul (470 nm) pode ejetar fotoelétrons desse metal? 7. Em um acelerador de partículas como o Grande Colisor de Hárdrons (Large Hardron Colider- LHC), um elétron foi acelerado até ter energia cinética de 1,602∙10-16 J. Qual o seu comprimento de onda? (massa do elétron 9,110∙10-31 kg) 8. Qual a energia e o comprimento de onda do fóton emitido, por um átomo de hidrogênio, na transição eletrônica de n = 4 para n = 2. 9. A velocidade de um certo projétil de massa 1,0 g é conhecida no intervalo de 1,0 μm∙s -1. Qual é a incerteza mínima na sua posição? 10. Utilize o princípio da construção para escrever as configurações eletrônicas fundamentais para os seguintes elementos: (a) 7N, (b) 10Ne, (c) 20Ca, (d) 26Fe e (e) 29Cu. 11. Calcule a energia de ionização para o 1H e o 2He+. 12. Calcule a carga nuclear efetiva e o fator de blindagem para o = 5,139 eV). Sabendo que 1 eV = 1,602∙10-19 J.

19K

(Ei = 4,341 eV) e

11Na

(Ei

13. Explique porque os elétrons 2s têm energia mais baixa do que os elétrons 2p em átomos polieletrônicos. 14. A temperatura do ferro derretido pode ser estimada pela lei de Wien. Se o ponto de fusão do ferro é 1540ºC, qual será o comprimento de onda (em nanômetros) que corresponde a intensidade máxima da radiação emitida por uma peça de ferro quando se funde? 15. A velocidade de um elétron emitido pela superfície de um metal iluminado por um fóton é 3,6 km∙s-1. (a) Qual é o comprimento de onda do elétron emitido? (b) A superfície do metal não emite elétrons até que a radiação incidente alcance 2,50∙10 16 Hz. Quanta energia é necessária para remover o elétron da superfície do metal? (c) Qual é o comprimento de onda da radiação que causa a fotoemissão do elétron?

16. No espectro do átomo de hidrogênio, muitas linhas são classificadas como pertencentes a uma série (ex.: série de Lyman, série de Balmer). O que as linhas de uma série têm em comum que torna lógico juntá-las em um grupo? 17. (a) Quantas subcamadas existem para o número quântico principal n = 5? (b) Identifique as subcamadas na forma "5s", "5p" etc. (c) Quantos orbitais existem na camada com n = 5? 18. Quais são os números quânticos principal e de momento angular orbital para os cada um dos seguintes orbitais: (a) 6p; (b) 6f; (c) 4d; (d) 7g. 19. Quantos elétrons podem ter os seguintes números quânticos em um átomo? (a) n = 2, l = 1; (b) n = 4, l = 2, ml = -2; (c) n = 2. 20. Quais das seguintes subcamadas não podem existir em um átomo? Justifique. (a) 2d; (b) 3f; (c) 4p; (d) 6h; (e) 7g. 21. Indique a qual período, bloco e grupo os elementos com as seguintes configurações eletrônicas de estado fundamental pertencem? A qual elemento cada configuração se refere? (a) [Kr] 4d10 5s2 5p4; (b) [Ar] 3d3 4s2; (c) [He] 2s2 2p2. 22. Determine se as seguintes configurações eletrônicas representam um estado fundamental ou estado excitado do átomo em questão. Justifique sua resposta. (a)

(b)

(c)

23. Utilize o modelo da partícula na caixa unidimensional como modelo para o átomo de hidrogênio. Considere o tamanho da caixa L = 150 pm. Calcule o comprimento de onda do fóton emitido quando o elétron passa do nível (a) n = 3 para n = 2; e (b) n= 2 para n = 1. 24. A espectroscopia de infravermelho é uma importante ferramenta para o estudo das vibrações das moléculas. Da mesma forma que um átomo pode absorver um fóton de energia apropriada para mover um elétron de um estado eletrônico para outro, uma molécula pode absorver um fóton de radiação eletromagnética na região do infravermelho para mover-se de um nível vibracional para outro. Na espectroscopia de infravermelho, é comum expressar a energia em termos de número de onda ~   / c , cuja unidade é cm-1. (a) Se uma absorção ocorre no número de onda 3600 cm -1, qual é a frequência da radiação absorvida? (b) Qual é a energia em Joules dessa absorção? (Considere c = 3∙1010 cm∙s-1) 25. Geralmente, a primeira energia de ionização dentro de um período cresce da esquerda para a direita com o aumento do número atômico. Por quê?...