A Lista Teoria Atômica

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Exercícios sobre estrutura e teoria atômica

1) Um átomo de níquel metálico (Ni) possui 32 nêutrons no núcleo e uma massa atômica igual a aproximadamente 59,930788 u.m.a. (unidades de massa atômica). Determinar a massa, em gramas, de 1 (um) átomo de níquel com tal composição atômica.

2) Um átomo de ferro metálico (Fe) possui 30 nêutrons no núcleo, sendo que a massa de tal átomo é aproximadamente igual a 9,3 x 10-23 gramas. Com base nas informações da composição atômica, determinar o número de prótons ou número atômico (Z) contido no núcleo do átomo descrito.

3) O elemento semi-metal boro (B) possui 2 isótopos naturais, um com abundância de 19,91% e o outro com abundância de 80,09%, sendo suas massas atômicas iguais a 10,0129 u.m.a. e 11,0093 u.m.a., respectivamente. Determinar o peso atômico e a massa molar do elemento boro (B).

4) O elemento não-metal cloro (Cl) possui peso atômico igual a 35,45 u.m.a., sendo que existem 2 isótopos naturais para o mesmo, um com abundância de 75,77% e peso atômico igual a 34,96885 u.m.a. e o outro com abundância natural de 24,23%. Determinar o peso atômico do outro isótopo do cloro.

5) O metal alcalino terroso magnésio (Mg) possui três isótopos naturais, o primeiro com massa atômica de 23,9850 u.m.a., o segundo com massa atômica de 24,9858 u.m.a. e o terceiro com massa atômica de 25,9826 u.m.a.. Se o isótopo mais pesado possui uma abundância natural de 11,01%, determine as abundâncias dos outros isótopos naturais do metal magnésio, em %.

6) A freqüência da radiação eletromagnética utilizada nos fornos microondas vendidos nos Estados Unidos é de cerca de 2,45 GHz (gigahertz = 109 hertz ou s-1). Determinar o comprimento de onda (λ) e a energia (E), em J por fóton irradiado e em kJ por mol de fótons irradiados pela radiação utilizada nos fornos microondas.

7) A luz verde possui um comprimento de onda igual a 5,0 x 102 nm (nm = 10-9 m). Determinar a energia, em joules (J), de 1 (um) fóton e de um mol de fótons da luz verde.

8) Analisar a validade da seguinte afirmação: “Radiação eletromagnética na forma de luz com energia igual a 200 kJ mol-1 é capaz de retirar um elétron de um átomo de césio (Cs) em uma superfície metálica, possuindo a radiação um comprimento de onda aproximado de no máximo 600 nm, o mais longo possível.”

9) Descrever quais as principais contribuições e descobertas proporcionadas pelos modelos atômicos de:

a) Thomson                         b) Ernest Rutherford                         c) Niels Bohr

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Átomos excitados de hidrogênio (H), no estado gasoso, emitem radiação eletromagnética, formando um espectro visível de linhas atômicas, conforme mostrado esquematicamente na figura anterior. Com relação ao espectro de emissão dos átomos gasosos excitados de hidrogênio (H), responder às questões de número 10), 11), 12) e 13) a seguir:

10) Com base no modelo atômico de Niels Bohr para o átomo de hidrogênio, calcular as energias (J ou kJ) dos estados fundamental (n = 1) e dos estados excitados, n = 2, n = 3 e n = 6, para 1 (um) átomo de hidrogênio e para 1 mol de átomos de hidrogênio.

11) As linhas espectrais visíveis formadas no espectro de emissão do hidrogênio gasoso são as seguintes: vermelha, verde, azul e violeta (cor azul próxima da cor violeta), cada uma delas relacionada a uma movimentação eletrônica de um nível energético maior que 2 (n > 2) para o segundo nível energético (n = 2) do átomo. Utilizando informações sobre o modelo atômico de Niels Bohr para o átomo de hidrogênio e a relação quântica de Max Planck, determinar os comprimentos de onda λ (em nm) das linhas de emissão vermelha e violeta, os dois extremos observados no espectro visível formado, conforme mostrado esquematicamente na figura a seguir:

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12) Determinar em quais regiões do espectro de emissão de átomos de hidrogênio gasosos (ultravioleta, UV ou infravermelho, IV) estarão situadas as linhas espectrais invisíveis formadas pelos saltos eletrônicos de n = 4 para n = 3 e de n = 4 para n = 1. Observe o espectro eletromagnético abaixo e lembre-se de que λvioleta ≈ 400 nm e λvermelho ≈ 700 nm.

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13) Átomos de hidrogênio absorvem determinada quantidade de energia e excitam seus elétrons a n > 3. Ao retornarem às camadas de energia inferior, tais elétrons passam por n = 3, formando uma linha espectral invisível na região do infravermelho com frequência igual a 1,599 x 1014 Hz. Determine qual é o comprimento de onda λ (em nm) da linha espectral formada e qual o estado excitado n > 3 atingido pelos átomos de H.

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