Fala Gás Nobre, tudo bem? Essa é a quinta lista de exercício do nosso curso. Nela contém ex-ercícios obrigatórios, ou seja, que você deve resolver para continuar os estudos. Todos os exercícios obrigatórios possuem resolução em vídeo, que pode ser visto em nosso site. Aqui temos também os exercícios complementares, que você deve fazer para aperfeiçoar o aprendizado adquirido durante a semana.

Nessa lista são OBRIGATÓRIOS os seguintes exercícios:2, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 11, 13 e 15.

Todo o restante são exercícios COMPLEMENTARES.

REAGE, GÁS NOBRE!6

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Lista de Exercícios • Química Geral

Problemas de RutherfordNascimento da Física Quântica (Moderna)Modelo atômico de Niels Bohr

Módulo 6 • Modelos atômicos quânticos

01 - (UFGD MS) Até algum tempo atrás, adolescentes colecionavam

figurinhas que brilhavam no escuro. Essas figuras apresen-tam em sua composição uma substância chamada sulfeto de zinco (ZnS). Este fenômeno ocorre porque alguns elétrons que compõe os átomos desta substância absorvem energia luminosa e “saltam” para níveis de energia mais ex-ternos. No escuro, estes elétrons retornam aos seus níveis de origem liberando energia luminosa e fazendo a figurinha brilhar. Este fenômeno pode ser explicado considerando o modelo atômico proposto por

a) Thomson. b) Dalton. c) Lavoisier. d) Bohr. e) Linus Pauling.

02 - (UFRN)O Diodo Emissor de Luz (LED) é um dispositivo ele-

trônico capaz de emitir luz visível e tem sido utilizado nas mais variadas aplicações. A mais recente é sua utilização na iluminação de ambientes devido ao seu baixo consumo de energia e à sua grande durabilidade. Atualmente, dispomos de tecnologia capaz de produzir tais dispositivos para emissão de luz em diversas cores, como, por exemplo, a cor vermelha de comprimento de onda, λV, igual a 629 nm, e a cor azul, de comprimento de onda, λA, igual a 469 nm.A en-ergia, E, dos fótons emitidos por cada um dos LEDs é deter-minada a partir da equação de Einstein E = hf onde h é a constante de Planck, e f é a frequência do fóton emitido.Sabendo ainda que c = λf, onde c é a velocidade da luz no vácuo e λ, o comprimento de onda do fóton, é correto afirmar que

a) o fóton correspondente à cor vermelha tem menos energia que o fóton correspondente à cor azul, pois sua frequência é menor que a do fóton de cor azul.

b) o fóton correspondente à cor vermelha tem mais energia que o fóton correspondente à cor azul, pois sua frequência é maior que a do fóton de cor azul.

c) o fóton correspondente à cor azul tem menos energia que o fóton correspondente à cor vermelha, pois seu comprimento de onda é maior que o do fóton de cor ver-melha.

d) o fóton correspondente à cor vermelha tem mais energia que o fóton correspondente à cor azul, pois seu comprimento de onda é menor que a do fóton de cor azul.

03 - (UEG GO)O efeito fotoelétrico, interpretado corretamente

pelo físico Albert Einstein, em 1905, enuncia que uma luz incidente sobre a superfície de determinados metais pode arrancar elétrons dessa superfície por causa da interação entre a radiação e a matéria, caracterizada pela absorção dos fótons e pela liberação de elétrons. A respeito da inter-pretação de Einstein sobre o efeito fotoelétrico, é COR-RETO afirmar:

a) a luz incidente no metal é composta por fótons dotados de uma energia dada pelo comprimento de onda da luz vezes a constante de Planck.

b) existe uma frequência-limite abaixo da qual esse efeito não ocorre, mesmo que se aumente consideravel-mente a intensidade da luz incidente sobre o metal.

c) ocorre um espalhamento por um elétron de-vido à colisão com um fóton de momento linear igual à con-stante de Planck dividida pelo comprimento de onda da luz.

d) todos os metais possuem a mesma função trabalho, que é responsável pela ejeção dos elétrons cinéti-cos do metal.

04 - (Unifacs BA)

A figura representa níveis de energia de um elétron em um átomo de hidrogênio, um dos componentes de com-postos orgânicos.

Considerando-se a constante de Planck, h, igual a 4, 14 . 10–15 e V . s e com base nos postulados de Bohr, é cor-reto afirmar:

01. A atração magnética provê a um elétron aceleração centrípeta necessária para girar ao redor do núcleo do átomo de hidrogênio, descrevendo movimento circular variável.

02. A energia cinética do elétron que se encontra no estado estacionário fundamental é igual a 2F . rB, sendo F a força de atração eletrostática e rB, o raio de Bohr.

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03. A frequência de onda do fóton emitido no retorno do nível 2 para o nível 1 é aproximadamente igual a 2,5 . 1015Hz.

04. A energia absorvida por um elétron, para ioni-zar o átomo de hidrogênio, é igual a 20,4 e V.

05. A energia liberada por átomos de hidrogênio, ao transferir elétrons para o oxigênio na síntese da água, é igual a 13,6eV.

05 - (UEFS BA)Alguns seres vivos possuem um interessante mecan-

ismo, a exemplo das reações que utilizam a energia proveni-ente dos alimentos para excitar elétrons de átomos em de-terminadas moléculas. Esse fenômeno é conhecido como bioluminescência e ocorre nos vagalumes, em algumas espé-cies de fungos e de cogumelos, e de cnidários.Os fenômenos da bioluminescência, da emissão de luz dos lasers e dos lu-minosos de neônio têm como fundamento os postulados do modelo atômico proposto por N.Böhr, e ocorre quando o elétron, no átomo,

a) se desloca de um nível de menor energia para outro de maior energia e libera radiação na região do in-fravermelho.

b) libera energia na forma de ondas eletromagné-ticas, ao retornar de uma órbita estacionária para outra in-terna.

c) permanece entre níveis de energia e passa a emitir energia luminosa, quando excitado.

d) se movimenta em órbitas estacionárias e emite luz ultravioleta.

e) se move livremente ao redor do núcleo em trajetórias elípticas.

06 - (UFG GO)Os modelos atômicos são elaborados no intuito de

explicar a constituição da matéria e têm evoluído ao longo do desenvolvimento da ciência, desde o modelo filosófico dos gregos, passando pelos modelos de Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr, até o modelo atual. O modelo mais re-cente caracteriza-se pela

a) quantização dos níveis de energia dos elétrons.

b) indivisibilidade do átomo em partículas me-nores.

c) forma esférica de tamanho microscópico.d) distribuição dos elétrons em órbitas circu-

lares em torno do núcleo.e) distribuição dos elétrons de maneira uni-

forme na superfície do átomo.

07 - (UFAL)

De acordo com o modelo atômico de Bohr, elétrons giram ao redor do núcleo em órbitas específicas, tais como os planetas giram em órbitas específicas ao redor do Sol. Diferentemente dos planetas, os elétrons saltam de uma órbita específica para outra, ganhando ou perdendo ener-gia. Qual das afirmações abaixo está em discordância com o modelo proposto por Bohr?

a) Ao saltar de uma órbita mais próxima do núcleo, para outra mais afastada, o elétron absorve energia.

b) Ao saltar de uma órbita mais afastada do núcleo para outra mais próxima, o elétron emite energia.

c) Dentro de uma mesma órbita, o elétron se movimenta sem ganho ou perda de energia.

d) O processo no qual o elétron absorve energia suficiente para escapar completamente do átomo é cha-mado ionização.

e) O modelo proposto é aplicado com êxito somente ao átomo de hidrogênio.

08 - (UFPR) A constituição elementar da matéria sempre foi

uma busca do homem. Até o início do século XIX, não se tinha uma ideia concreta de como a matéria era consti-tuída. Nas duas últimas décadas daquele século e início do século XX, observou-se um grande avanço das ciências e com ele a evolução dos modelos atômicos. Acerca desse assunto, numere a coluna da direita de acordo com sua cor-respondência com a coluna da esquerda.

1. Próton.2. Elétron.3. Átomo de Dalton.4. Átomo de Rutherford.5. Átomo de Bohr.

( ) Partícula de massa igual a 9,109 . 10–31 kg e carga elétrica de –1,602 . 10–19 C.

( ) Partícula constituída por um núcleo contendo prótons e nêutrons, rodeado por elétrons que circundam em órbitas estacionárias.

( ) Partícula indivisível e indestrutível durante as transformações químicas.

( ) Partícula de massa igual a 1,673 . 10–27 kg, que corresponde à massa de uma unidade atômica.

( ) Partícula que possui um núcleo central do-tado de cargas elétricas positivas, sendo envolvido por uma nuvem de cargas elétricas negativas.

Assinale a alternativa que apresenta a numeração correta da coluna da direita, de cima para baixo.

a) 2 – 5 – 3 – 1 – 4.

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b) 1 – 3 – 4 – 2 – 5.c) 2 – 4 – 3 – 1 – 5.d) 2 – 5 – 4 – 1 – 3.e) 1 – 5 – 3 – 2 – 4.

09 - (UFSC)Quando uma pequena quantidade de cloreto de

sódio é colocada na ponta de um fio de platina e levada à chama de um bico de Bunsen, a observação macroscópica que se faz é que a chama inicialmente azul adquire uma col-oração laranja. Outros elementos metálicos ou seus sais pro-duzem uma coloração característica ao serem submetidos à chama, como exemplo: potássio (violeta), cálcio (vermelho-tijolo), estrôncio (vermelho-carmim) e bário (verde). O pro-cedimento descrito é conhecido como teste de chama, que é uma técnica utilizada para a identificação de certos átomos ou cátions presentes em substâncias ou misturas.Sobre o assunto acima e com base na Teoria Atômica, é correto afir-mar que:

01. as cores observadas para diferentes átomos no teste de chama podem ser explicadas pelos modelos atômicos de Thomson e de Rutherford.

02. as cores observadas na queima de fogos de artifícios e da luz emitida pelas lâmpadas de vapor de sódio ou de mercúrio não são decorrentes de processos eletrôni-cos idênticos aos observados no teste de chama.

04. a cor da luz emitida depende da diferença de energia entre os níveis envolvidos na transição das partícu-las nucleares e, como essa diferença varia de elemento para elemento, a luz apresentará uma cor característica para cada elemento.

08. no teste de chama as cores observadas são decorrentes da excitação de elétrons para níveis de energia mais externos provocada pela chama e, quando estes elétrons retornam aos seus níveis de origem, liberam ener-gia luminosa, no caso, na região da luz visível.

16. as cores observadas podem ser explicadas considerando-se o modelo atômico proposto por Bohr.

10 - (UNICAP PE)As três ondas eletromagnéticas representadas por

X, Y e W são referentes às luzes emitidas por um átomo de hidrogênio que foi excitado. Admitindo que as ondas corre-spondem à transição entre os três primeiros níveis de ener-gia do hidrogênio, quais correspondências entre o gráfico e as ondas são verdadeiras e quais são falsas ?

00. B corresponde a Y.01. A corresponde a X.02. C corresponde a W.03. D corresponde a W.04. E corresponde a X.

11 - (UFPE) Em 1913, Niels Bohr propôs um modelo para o

átomo de hidrogênio que era consistente com o modelo de Rutherford e explicava o espectro do átomo daquele ele-mento. A teoria de Bohr já não é a última palavra para a compreensão da estrutura do átomo, mas permanece como o marco do advento da teoria atômico-quântica. Em relação aos postulados e aplicações dessa teoria, podemos afirmar que:

00. o elétron movimenta-se ao redor do núcleo em órbitas circulares.

01. somente um número limitado de órbitas com determinadas energias é permitido.

02. ocorre necessariamente emissão de luz quando o elétron salta de uma órbita para outra.

03. a teoria de Bohr explica com precisão, exclusi-vamente, o espectro do átomo de hidrogênio.

04. a teoria de Bohr pode ser aplicada com sucesso na interpretação do espectro de íons como He+ e Li2+ , que contêm um único elétron.

12 - (UEG GO) A figura abaixo descreve o efeito fotoelétrico. Esse

experimento contribuiu para a descoberta da

a) dualidade onda-partícula da luz.b) energia de ionização dos metais.

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c) emissão contínua de radiação por um corpo aquecido.

d) descrição da ligação química entre elementos metálicos.

13 - (Unimontes MG)O efeito fotoelétrico ocorre quando uma radiação

eletromagnética, por exemplo a ultravioleta, incide sobre uma placa metálica, provocando a emissão de elétrons por essa placa, como mostra a figura a seguir. Esse efeito tem aplicações importantes em sistemas como alarmes, portões eletrônicos, etc.

O efeito fotoelétrico foi também utilizado por Bohr para propor seus postulados. Relacionando tal efeito com o modelo atômico proposto por Bohr, é INCORRETO afirmar que

a) o elétron deve receber uma energia mínima suficiente para sua emissão da placa metálica.

b) a emissão de elétrons que estiverem mais próximos do núcleo requer radiação mais energética.

c) a quantidade de energia, para que ocorra o efeito fotoelétrico, é a mesma para qualquer metal.

d) a radiação absorvida, em parte, é convertida em energia cinética pelo elétron que foi emitido.

14 - (UFG GO) Observe o trecho da história em quadrinhos a se-

guir, no qual há a representação de um modelo atômico para o hidrogênio.

Qual o modelo atômico escolhido pelo personagem no último quadrinho? Explique-o.

15 - (UEG GO)

Qual modelo atômico escolhido pelo personagem no último quadrinho? Explique.

15 - (UEG GO) A fabricação de fogos de artifício requer um con-

trole rigoroso das variações do processo como, por exem-plo, a proporção dos componentes químicos utilizados e a temperatura de explosão. A temperatura necessária para acionar os fogos de artifício de médio e grande porte é de cerca de 3600 ºC. É a geração desse calor que é responsável pela produção de ondas luminosas, pois provoca a emissão atômica, ou seja, a emissão de luz que ocorre quando o elétron sofre uma transição de um nível mais energético para outro de menor energia.

Considerando este assunto, responda aos itens abaixo:

a) A qual modelo atômico esse fenômeno de emissão de luz está ligado?

b) Explique esse fenômeno de emissão de luz em termos de elétrons e níveis de energia.

16 - (UNESP SP) O sucesso do modelo atômico de Niels Bohr estava

na explicação da emissão de luz pelos átomos. A emissão de luz é provocada por uma descarga elétrica através do gás sob investigação. Bohr desenvolveu um modelo do átomo de hidrogênio que lhe permitiu explicar esse fenômeno.

a) Descreva o modelo de Bohr.b) Descreva o que ocorre, segundo o modelo do

átomo de Bohr, com o elétron do hidrogênio quando sub-metido à descarga elétrica.

17 - (UFPB) A lâmpada de vapor de sódio, utilizada na ilumi-

nação pública, emite luz amarela. Esse fenômeno ocorre, porque o átomo emite energia quando o elétron

a) passa de um nível de energia mais externo para um mais interno.

b) passa de um nível mais interno para um mais externo.

c) colide com o núcleo.d) é removido do átomo para formar um cátion.e) permanece em movimento em um mesmo

nível de energia.

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