005 Lista de exercícios que deve ser entregue no dia da prova (conteúdo: propriedades da matéria, unidades de medidas, estrutura atômica, propriedades eletrônicas e tabela periódica Química para Engenharia Cássio L. F. de Oliveira Instruções: Esta lista pode ser entregue com o nome de até 05 (cinco) alunos. Cada aluno, no campo apropriado, deve escrever de próprio punho e legível o nome completo, colocar o ID e assinar a lista. As respostas devem ser dadas à caneta azul ou preta usando para isso o campo deixado após a pergunta. Evitar rasuras. Qualquer dúvida entrar em contato com o professor pelo (GoogleClassroom) Google Sala de Aula ou pelo e-mail do professor. Turma: Terça-feira ( ) Quinta-feira ( ) Quarta-feira diurno ( ) Sexta-feira ( ) Nome do aluno Quarta-feira noturno ( ) ID Assinatura 1) O cloro gasoso (Cl2) é uma molécula diatômica obtida pela eletrólise da água salgada e que apresenta muitas aplicações: tratamento de água e efluentes, produção de plásticos, etc. Sabendo que o cloro possui apenas dois isótopos naturais, 35Cl e 37Cl, qual o número de moléculas diferentes que pode conter um grande reservatório de cloro? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 2) Com relação ao exercício anterior, cada molécula de cloro possui massa diferente dependendo de quais isótopos estão ligados e formando a molécula de Cl2. Se cada próton e nêutron tivesse a massa de 1 u (denominado de unidade de massa atômica), quais seriam as massas das moléculas de gás cloro existentes no reservatório? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 3) Na notação 56 26𝐹𝑒 , o que é o número 56 e o 26? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 4) Na notação 56 26𝐹𝑒 , qual o número de prótons, nêutrons e elétrons deste elemento? Dado: assumir o elemento como sendo eletricamente neutro. ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 5) O elemento desconhecido 80 35𝑋 , tem qual distribuição eletrônica? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 6) O elemento 80 35𝑋 , quando ganha um elétron, passa a ter um elétron a mais que prótons, tal que é escrito como X-. Qual a distribuição eletrônica deste elemento? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 7) A que período e grupo pertence o elemento X da questão anterior? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 8) O átomo constituído de 17 prótons, 18 nêutrons e 17 elétrons, possui número atômico e número de massa igual a: ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 9) Complete corretamente as lacunas do seguinte período: “Um elemento químico é representado pelo seu ___________ , é identificado pelo número de __________ e pode apresentar diferente número de __________ .” 10) O íon Fe++ (ou Fe2+), que faz parte da molécula de hemoglobina e integra o sistema de transporte de oxigênio no interior do corpo, possui 24 elétrons e número de massa igual a 56. Qual o número atômico e o número de nêutrons desse íon? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 11) Uma moda atual entre as crianças é colecionar figurinhas que brilham no escuro.Essas figuras apresentam em sua constituição a substância sulfeto de zinco. O fenômeno ocorre porque alguns elétrons que compõe os átomos dessa substância absorvem energia luminosa e saltam para níveis de energia mais externos. No escuro, esses elétrons retornam aos seus níveis de origem, liberando energia luminosa e fazendo a figurinha brilhar. Essa característica pode ser explicada considerando o modelo atômico proposto por quem? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 12) A água contendo isótopos 2H é denominada “água pesada”, porque a molécula 2H216O quando comparada com a molécula 1H216O possui maior número de ___________. 13) Sobre as partículas que constituem um átomo pode-se afirmar que: a) os elétrons têm grande contribuição tanto na massa do átomo, quanto na sua carga; b) a neutralidade das espécies ocorre devido à presença de prótons, elétrons e nêutrons; c) praticamente os prótons e os nêutrons é que são responsáveis pela massa do átomo; d) a massa atômica e o número de massa medem exatamente o mesmo; e) através do número de massa é possível se conhecer a estabilidade do átomo. 14) Os diagramas, a seguir, representam distribuições eletrônicas para o átomo de nitrogênio (7N): Considerando-se essas distribuições, julgue como falso ou verdadeiro os itens abaixo. ( ) I e II seguem a regra de Hund. ( ) III e IV obedecem ao princípio de Pauli. ( ) II representa a distribuição do estado fundamental. ( ) em I, dois elétrons possuem o mesmo conjunto de números quânticos. 15) As espécies Fe2+ e Fe3+, provenientes de isótopos distintos do ferro, diferem entre si, quanto ao número de _____________ e de _________________. 16) Um elemento químico no estado excitado possui um elétron na camada O e, quando passa para a camada N, ele ____________________ (recebe/imite) radiação luminosa de qual energia, ΔE, e qual comprimento de onda, λ, e que corresponde, aproximadamente, a qual cor do espectro eletromagnético? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 17) Um equipamento denominado de espectrômetro de massa é usado para identificar isótopos do elemento nitrogênio. O resultado obtido é mostrado no gráfico abaixo, onde se pode ver a abundância isotópica em função do número de massa dos isótopos de nitrogênio. Abundância isotópica / % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Massa / u Com base nestes dados responda: a) Quais os isótopos do nitrogênio? b) Qual é o isótopo do nitrogênio mais abundante na natureza? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 18) Um experimento foi realizado com lâmpada de raios catódicos, onde o ânodo continha um orifício, como mostrado abaixo. Neste experimento foi detectado no anteparo fluorescente três tipos de partículas denotadas a princípio de partícula A, B e C, de acordo com os desvios que elas sofriam quando submetidas a um campo elétrico das placas carregadas positivamente e negativamente. Abaixo são dadas algumas partículas nomeadas por cor, com as suas respectivas cargas relativas, massas e números atômicos. Correlacione quais partículas poderiam ser A, B e C. Atenção pode ser que haja mais de uma possibilidade para cada partícula e que não tenha sido detectada a partícula no anteparo flurescente. Partícula Azul Vermelha Verde Amarela Violeta Carga +2 -1 +1 0 +1 Número de massa 4 1/1840=0,00054 1/1840=0,00054 0 1 Número atômico 2 0 0 0 1 19) Os semicondutores são sólidos geralmente cristalinos de condutividade elétrica intermediária entre condutores e isolantes. Ao contrário do comportamento observado nos metais, a condutividade dos semicondutores puros (intrínsecos) aumenta significativamente com a temperatura. Os materiais semicondutores podem ser tratados quimicamente de diferentes maneiras de forma a tornarem-se tão condutores quanto o necessário à temperatura ambiente (dopagem). A combinação de semicondutores com diferentes tipos de dopagens faz emergir propriedades elétricas não observáveis quando separados, propriedades muito úteis, sobretudo no controle de correntes elétricas. Daí serem usados em e transistores, dispositivos fotovoltaicos e dispositivos eletroeletrônicos como os diodos semicondutores e diodos emissores de luz (LED). Um dos semicondutores usados como diodo semicondutor é o silício ou então o germânio. O elemento semicondutor X com Z=32 e A =56 ( 56 32𝑋 ) e que funciona como retificador de corrente elétrica pertence a qual grupo e período da tabela periódica? OBS: MARCAR NA TABELA PERIÓDICA ABAIXO ONDE O ELEMENTO X SE POSICIONA. 20) O aumento da temperatura de 10oC corresponde a qual aumento de temperatura em Kelvin e em Fahrenheit? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 21) A equação de Van de Waals, que é a equação mais simples para descrever o comportamento dos gases reais é: 𝑎 ) (𝑉𝑚 − 𝑏) = 𝑅𝑇 𝑉𝑚2 Onde p é a pressão, Vm é o volume molar, R é a constante universal dos gases e T é a temperatura em Kelvin, a e b são constantes. Se o volume molar fosse dado em litros por mol (L/mol) e a pressão em atmosferas (atm), para que a equação seja dimensionalmente correta, quais devem ser as unidades (dimensões) das constantes a e b? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ (𝑝 +