DEPARTAMENTO DE QUÍMICA - ICE - UFJF 1ª LISTA DE EXERCÍCIOS - QUÍMICA FUNDAMENTAL – 2º semestre 20131) Qual a relação entre o comprimento de onda e a frequência de uma onda eletromagnética? 2) Organize os seguintes tipos de energia eletromagnética em ordem crescente de comprimento de onda: infravermelho, luz verde, luz vermelha, ondas de rádio, raios X, luz ultravioleta. 3) (a) Qual a frequência de uma radiação que tem um comprimento de onda de 0,452 pm? (b) Qual é o comprimento de onda de uma radiação que tem uma frequência de 2,55x10 16 s-1 ? (c) Quais radiações seriam visíveis a olho nu, as do item (a) ou do item (b)? (d) um determinado átomo excitado emite luz intensa em um comprimento de onda de 446 nm. Qual é a frequência desta radiação? Qual seria a cor dessa emissão? 4) É necessário um fóton com energia mínima de 4,41×10-19J para emitir elétrons do metal sódio. a) Qual a frequência mínima de luz necessária para emitir elétrons do sódio pelo efeito fotoelétrico? b) Qual o comprimento de onda dessa luz? c) Se o sódio é irradiado com luz de 439 nm, qual é a possível energia cinética máxima dos elétrons emitidos? 5) (a) O que significa dizer que a energia é quantizada? (b) Por que não notamos a quantização da energia nas atividades cotidianas? 6) Explique como a existência de espectro de linhas é consistente com a teoria de Bohr sobre energias quantizadas para os elétrons no átomo de hidrogênio. 7) Quando as seguintes transições eletrônicas ocorrem no hidrogênio, a energia é emitida ou absorvida? (a) de n = 4 para n = 6; (b) de uma órbita de raio 2,12 Å para uma de raio 0,530 Å; (c) um elétron se junta ao íon H+ e fica no nível n = 3. 8) Todas as linhas de emissão visíveis observadas por Balmer envolviam n f = 2. (a) Explique por que somente as linhas com nf = 2 foram observadas na região do visível do espectro eletromagnético. (b) Calcule os comprimentos de onda das três primeiras linhas na série de Balmer – aquelas cujo ni = 3, 4 e 5. 9) Utilize a relação de De Broglie para determinar os comprimentos de onda dos seguintes objetos: (a) uma pessoa de 85Kg esquiando a 50 Km/h; (b) uma bala de revólver de 10,0 g detonada a 7×103 cm/s; (c) um átomo de lítio movimentando-se a 2,5×105 m/s. 10) (a) Para n = 4, quais são os possíveis valores de l? (b) Para l = 2, quais são os possíveis valores de ml? 11) Dê os valores numéricos de n e l correspondentes a cada uma das seguintes designações: (a) 3p; (b) 2s; (c) 5d. 12) Dê os valores de n, l e ml para (a) cada orbital no subnível 2p; (b) cada orbital no subnível 5d. 1ª LISTA DE EXERCÍCIOS - QUÍMICA FUNDAMENTAL Página 1 (c) 19) (a) Por que as energias de ionização são sempre grandezas positivas? (b) Por que o F tem maior energia de ionização que o O? (c) Por que a segunda energia de ionização de um átomo é sempre maior que a primeira energia de ionização? 20) (a) Coloque os seguintes átomos em ordem crescente de raio atômico: F. . (f) Cl-. (d) dxy. Use as configurações eletrônicas para esclarecer essa observação. (b) 2s. (b) 2s. no estado fundamental. da configuração 1s 2. (e) Se2. As. Quais desses íons possuem configuração eletrônica de gás nobre? 25) Escreva as equações. P. 22) (a) Qual é a relação geral entre o tamanho de um átomo e sua primeira energia de ionização? (b) Explique as anomalias na variação da energia de ionização (i) do Be para o B. (c) P3-. ml e ms para (a) cada elétron.QUÍMICA FUNDAMENTAL Página 2 . Identifique o elemento e escreva sua configuração eletrônica condensada para o estado fundamental (a) 1s22s23p24p1 (b) [Ar]3d104s14p45s1 (c) [Kr]4d65s25p1 14) Dê os valores de n. ao passo que a afinidade eletrônica do Be tem valor positivo. a segunda e a terceira energias de ionização de uma átomo de telúrio. (b) cada elétron. (b) Por que os cátions monoatômicos são menores que seus átomos neutros correspondentes? (c) Por que os ânions monoatômicos são maiores que seus átomos neutros correspondentes? 21) Escreva as equações que mostrem os processos que descrevem a primeira. (d) 2p? 17) Se cada elétron interno fosse totalmente eficiente em blindar os elétrons de valência da carga tiotal do núcleo e os elétrons de valência não fornecessem blindagem uns para os outros. 16) Quantos e quais os tipos de nós aparecem em um orbital: (a) 1s. incluindo configurações eletrônicas das espécies envolvidas. l. (c) p z. (ii) do N para o O. que expliquem a diferença entre a primeira energia de ionização do Se e a afinidade eletrônica do Se. (d) Cr3+. no estado fundamental da configuração 2p4. (b) Ga+. S. 26) A afinidade eletrônica do Li tem valor negativo. (b) 1ª LISTA DE EXERCÍCIOS . (c) 3s. qual seria a carga nuclear efetiva atuando em um elétron de valência em (a) K e (b) Br? 18) Explique as seguintes variações nos raios atômicos ou iônicos: (a) . 23) (a) Por que o Li tem maior energia de ionização que o Na? (b) Por que o Li tem uma segunda energia de ionização bem maior que o Be? 24) Escreva as configurações eletrônicas para os seguintes íons (a) Sb3+. 15) Faça um esboço da forma e orientação dos seguintes tipos de orbitais: (a) 1s. (g) Mg2+.13) As seguintes configurações eletrônicas representam estados excitados.