Avaliação 2 - ESTRUTURA DA MATÉRIA - UFABC

ESTRUTURA DA MATÉRIA - AVALIAÇÃO 2 – TURMA A

Prof. Rodrigues

Q1). O número de elétrons nos átomos neutros de Háfnio (Hf) e Fósforo (P) são respectivamente

72 e 15. Escreva todos os números quânticos para o septuagésimo segundo elétron ( 72°) do

átomo de Háfnio e para o décimo quinto elétron (15) do átomo de fósforo. (2,0 ptos)

A configuração eletrônica do Hf é :

Hf = [Xe] 𝟔𝒔𝟐 − 𝟒𝒇𝟏𝟒 − 𝟓𝒅𝟐

VERSÃO COMPLETA (PARA AQUELES QUE SEGUIRAM ESTE CAMINHO)

Hf = 𝟏𝒔𝟐 − 𝟐𝒔𝟐 − 𝟐𝒑𝟔 − 𝟑𝒔𝟐 − 𝟑𝒑𝟔 − 𝟒𝒔𝟐 − 𝟑𝒅𝟏𝟎 − 𝟒𝒑𝟔 − 𝟓𝒔𝟐 − 𝟒𝒅𝟏𝟎 − 𝟓𝒑𝟔 − 𝟔𝒔𝟐 − 𝟒𝒇𝟏𝟒 − 𝟓𝒅𝟐

Números quânticos:

𝑛=5

𝑙=2

𝑚𝑙 = −1

𝑚𝑠 = +1/2

Em alguns livros 𝑚𝑙 é 𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑎𝑝𝑒𝑛𝑎𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑚;

portanto as duas formas de apresentação são aceitas:

𝑛=5

𝑙=2

𝑚𝑠 é 𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑎𝑝𝑒𝑛𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑙𝑎 𝑙𝑒𝑡𝑟𝑎 "𝑠",

𝑚 = −1

𝑠 = +1/2

𝑷 = [𝑵𝒆] − 𝟑𝒔𝟐 − 𝟑𝒑𝟑

𝑛=3

𝑙=1

𝑚𝑙 = +1

𝑚𝑠 = +1/2

Q2). Calcule a segunda Energia de ionização de um átomo de hélio, sabendo que a equação geral

para as linhas do espectro de emissão de sistemas de um elétron como: 𝐻, 𝐻𝑒 +1 , 𝐿𝑖 +2 , 𝐵𝑒 +3

são dados por:

1

1

1

2

𝜈̅ = 𝑍 2 𝑅𝐻 (𝑛2 − 𝑛2 )

(𝟐, 𝟎 𝒑𝒕𝒐𝒔)

Adote: 𝒉 = 𝟒, 𝟏𝟒 × 𝟏𝟎−𝟏𝟓 𝒆𝑽 × 𝒔 (constante Planck)

̅ representa o número de onda das linhas de emissão e “Z” é a carga nuclear do átomo.

Onde: 𝒗

ENERGIA DE IONIZAÇÃO É A ENERGIA NECESSÁRIA PARA RETIRAR UM ELÉTRON DE UM

ÁTOMO NO ESTADO GASOSO, DESTA FORMA:

𝑬 = 𝒉𝝂

𝒄

𝑬=𝒉

𝝀

𝟏

̅=

𝝂

𝝀

𝟏

̅

𝑬 = 𝒉𝒄 = 𝒉𝒄𝝂

𝝀

Z é a carga nuclear, ou seja, o número de prótons, uma vez que os nêutrons não possuem

carga.

1

1

𝑬 = 𝒉𝒄 × 𝑍 2 𝑅𝐻 ( 2 − 2 )

𝑛1 𝑛2

𝐸 = 4,14 × 10−15 𝑒𝑉𝑠 × 2,998 × 108

𝑚

1

1

× 22 × 1,096 × 107 𝑚 −1 ( 2 − 2 )

𝑠

1

∞

𝐸 = 54,4 𝑒𝑉

Q3). No diagrama abaixo é mostrado a faixa de comprimento de ondas para diferentes cores no

espectro visível. Quando um metal alcalino ou alcalino terroso, contido em um determinado

material, é aquecido na chama de um bico de Bunsen, emite uma luz de cor única, característica

do metal. Estas cores são usadas como teste qualitativo da presença destes elementos no

material analisado. Que cor de chama espera-se ver se um composto de potássio, tal como o

cloreto de potássio, for aquecido na chama do bico de Bunsen. Sabe-se que o potássio emite luz

de frequência igual a 7,41 × 1014 𝑠 −1 . (1,0 pto)

𝑐 = 𝜆𝜈 → 𝜆 =

𝜆=

𝑐

𝜈

2,998𝑥108 𝑚𝑠 −1 1010 Å

×

= 4046 Å

7,41 × 1014 𝑠 −1

1𝑚

A chama terá cor violeta

Q4). O diagrama abaixo ilustra uma seção do espectro de radiação eletromagnética. Suponha

que haja uma transição eletrônica, de um elétron do átomo de hidrogênio, do 5° para o 10° nível

eletrônico. Mostre, utilizando a equação conveniente e demostrando os cálculos matemáticos

envolvidos, em que região do espectro eletromagnético aparecerá a linha espectral resultante

desta transição eletrônica, em termos de número de onda (𝜈̅ ). (2,0 ptos)

ATENÇÃO: Respostas que não