Membrana semipermeável

Lista de Exercício de Estrutura atômica Resolvida

Questão 1. As figuras representam alguns experimentos de raios catódicos realizados no início do século passado, no estudo da estrutura atômica.

[pic 1]

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.

Resolução:

I. Verdadeiro – na ausência de campos externos ou quando os campos elétricos e magnéticos se anulam os raios catódicos não sofrem deflexão e se movimentam em linha reta.

II. Verdadeiro – os raios catódicos são atraídos pelo polo positivo e repelidos pelo polo negativo levando a conclusão que são constituídos de carga negativa.

III. Falsa – os raios catódicos são constituídas de partículas com cargas negativas chamadas de elétrons.

IV. Falsa – Esse foi o experimento foi o realizado por Thompson, onde foi descoberto o elétron.  

As sentenças I e II são verdadeiras, logo a alternativa correta é a letra C.

Questão 2. O molibdênio metálico tem de absorver radiação com frequência mínima de 1,09 x 1015 s-1 antes que ele emita um elétron de sua superfície via efeito fotoelétrico. Calcule o comprimento de onda associado à radiação. Em que região do espectro eletromagnético esta radiação é encontrada?

Resolução:

C = λ.ν  → λ = c/ν[pic 2][pic 3]

λ = 3,0 x 108 m s-1/1,09 x 1015 s-1 = 2,75 x 10-7 m ou 275 nm

Obs.: 1 nm = 10-9 m

Região do espectro: ultravioleta

Questão 3. Quando uma radiação de 1,02 x 1015 Hz é direcionada sobre uma amostra de rubídio (Rb), elétrons são ejetados, ou seja, ocorre a ionização do Rb. Calcule o comprimento de onda associado a radiação. Em que região do espectro eletromagnético esta radiação é encontrada?

Resolução:

c = λ.ν  → λ = c/ν

λ = 3,0 x 108 m s-1 / 1,02 x 1015 s-1 = 2,94 x 10-7 m ou 294 nm[pic 4][pic 5]

Obs.: 1 nm = 10-9 m

Região do espectro: ultravioleta

Questão 4. O comprimento de onda da luz de um semáforo está centrado em 522 nm. Qual é  a frequência dessa radiação?  

Resolução:

Como a velocidade da luz é dada em metros por segundo, é conveniente em primeiro lugar converter o comprimento de onda para metros. Lembre-se de que 1 nm = 1 x 10-9m.

   C = λ.ν  → v = c/λ

v = 3,0 x 108 m s-1 / 5,22 x 10-7 m = 5,75x1014 /s ou 5,75x1014Hz[pic 6][pic 7]

Questão 5. Uma radiação eletromagnética se desloca à velocidade da luz, 3 x 108 m s-1, com uma freqüência de 4,32 x 1014 oscilações por segundo.

a) Calcule o comprimento de onda da radiação em nm?

b) Localize no espectro eletromagnético abaixo a radiação cujo comprimento de onda você calculou no item (a).

Resolução:

a)   c = λ.ν  → λ = c/ν

λ = 3,0 x 108 m s-1 / 4,32 x 1014/ s = 6,94 x 10-7 m ou 694 nm[pic 8][pic 9]

Obs.: 1 nm = 10-9 m

b) Região do espectro: visível

Questão 6. Considere a seguinte afirmação e determine se é verdadeira ou falsa. Justifique sua resposta. Fótons de radiação ultravioleta têm energia menor que fótons de radiação infravermelha.

Resolução:

Falso - A energia é proporcional a frequência e inversamente proporcional ao comprimento de onda. Portanto, fótons de radiação ultravioleta terão energia maior que fótons de radiação infravermelha.

Questão 7. Em fogos de artifício, observam-se as colorações, quando se adicionam sais de diferentes metais às misturas explosivas. As cores produzidas resultam de transições eletrônicas. Ao mudar de camada, em torno do núcleo atômico, os elétrons emitem energia nos comprimentos de ondas que caracterizam as diversas cores. Esse fenômeno pode ser explicado pelo modelo atômico proposto por:

a) Niels Bohr.

b) Jonh Dalton.

c) J.J. Thomson.

d) Ernest Rutherford.

Resolução:

Niels Bohr. É o chamado salto quântico, como mostra o exemplo a seguir:

[pic 10]

Questão 08. Quantas das afirmações a seguir estão corretas?

I) A descoberta da radioatividade foi o que sustentou o modelo atômico de Thomson.

II) A descoberta das partículas alfa foi de fundamental importância para a descoberta do núcleo de átomos.

III) Foi interpretando o "espectro descontínuo" (espectro de linhas) que Bohr propôs a existência dos "estados estacionários" (níveis de energia).

IV) Quando o elétron de um átomo salta de uma camada mais externa para outra mais próxima do núcleo, há emissão de energia.