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Engenharia Metalúrgica ·
Química Geral
· 2022/2
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Nome: Matrícula: Química Geral Lista 1 1ª) Uma lampada trabalha com transições eletrônicas entre o nível n = 2 e n = 3. (a) Calcule o comprimento de onda, energia e frequência da luz emitida por esta lampada. (b) A radiação emitida pode ser vista a olho nu? 2ª) Para as espécies S2-, Ar e Ca2+. (a) Calcule a carga nuclear efetiva (Zef.) e (b) Coloque as espécies em ordem crescente de raio e justifique a resposta. 3ª) A configuração eletrônica de um elemento X no estado fundamental é: ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ 4s 3d a) Identifique qual é este elemento, número de elétrons de valência e diga se uma amostra dele será paramagnética ou não. b) Quantos elétrons desemparelhados tem o íon X2+? Quais os números quânticos do último elétron desse íon? 4ª) Um átomo neutro apresenta o seu último elétron com os seguintes números quânticos: n=4; l = 1; ml = 0; ms = -½. (a) Em qual nível/camada esse elétron está? (b) Qual subnível ele ocupa? (c) Qual o número atômico deste átomo? (d) A que família e período ele pertence? 5ª) Nas transições eletrônicas onde o elétron passa de uma camada mais externa, para uma camada mais interna envolve a liberação de energia na forma de fóton. Em determinada transição o fóton possui energia de 8,53 x 10-19 J. (a) Seria possível observar esta luz a olho nu? (b) Demonstre com cálculos. Formulário: E = h. ; c = ; E = m.c2; = h/(m.v) 1/ = R(n − n) Constantes: Nav. = 6,022 x 1023; R = 1,10 x 10-2 nm-1; h = 6,62 x 10-34 J.s; c = 3 x 108 m/s a) Zeff = Z - S \rightarrow eletrons internos \rightarrow numero atomico - S 2- \Rightarrow 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 Zeff = 16 - (2+2+6) Zeff = 6 - Ar : 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 Zeff = 18 - (2+2+6) Zeff = 8 - Ca 2+: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 Zeff = 20 - (2+2+6) Zeff = 10 b) Quanto maior Zeff, menor o raio. Portanto, a ordem crescente de raio e: Ca^{2+} < Ar < S^{2-} 4s 1 \uparrow\downarrow 1 \uparrow\downarrow 1 \uparrow\downarrow 1 \uparrow 1 \uparrow 1 \uparrow Configuracao: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^7 Numero atomico = 27 Elemento: Cobalto (Co) . Numero de eletrons de valencia: 9 (4s^2 3d^7) . O Cobalto e paramagnetico pois possui 3 eletrons desaparelhados b) X^{2+} : \square \, \downarrow \uparrow\downarrow 1 \uparrow 1 \uparrow \downarrow \uparrow --- — 2 -1 0 +1 +2 Ha 3 eletrons desaparelhados Numeros quanticos : { n = 4 l = 2 me = +2 ms = +1/2 E = 8,53 . 10^-19 J a) b) E = \frac{hc}{\lambda} => => \lambda = \frac{hc}{E} = \frac{(6,62 . 10^-34 Js) (3 . 10^8 m.s^-1)}{8,53 . 10^-19 J} \lambda = 2,328 . 10^-7 m \lambda = 232,8 . 10^-9 m = 232,8 nm Não é observável a olho nu pois não está dentro da faixa do espectro visível (400 - 700 nm)
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Nome: Matrícula: Química Geral Lista 1 1ª) Uma lampada trabalha com transições eletrônicas entre o nível n = 2 e n = 3. (a) Calcule o comprimento de onda, energia e frequência da luz emitida por esta lampada. (b) A radiação emitida pode ser vista a olho nu? 2ª) Para as espécies S2-, Ar e Ca2+. (a) Calcule a carga nuclear efetiva (Zef.) e (b) Coloque as espécies em ordem crescente de raio e justifique a resposta. 3ª) A configuração eletrônica de um elemento X no estado fundamental é: ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ 4s 3d a) Identifique qual é este elemento, número de elétrons de valência e diga se uma amostra dele será paramagnética ou não. b) Quantos elétrons desemparelhados tem o íon X2+? Quais os números quânticos do último elétron desse íon? 4ª) Um átomo neutro apresenta o seu último elétron com os seguintes números quânticos: n=4; l = 1; ml = 0; ms = -½. (a) Em qual nível/camada esse elétron está? (b) Qual subnível ele ocupa? (c) Qual o número atômico deste átomo? (d) A que família e período ele pertence? 5ª) Nas transições eletrônicas onde o elétron passa de uma camada mais externa, para uma camada mais interna envolve a liberação de energia na forma de fóton. Em determinada transição o fóton possui energia de 8,53 x 10-19 J. (a) Seria possível observar esta luz a olho nu? (b) Demonstre com cálculos. Formulário: E = h. ; c = ; E = m.c2; = h/(m.v) 1/ = R(n − n) Constantes: Nav. = 6,022 x 1023; R = 1,10 x 10-2 nm-1; h = 6,62 x 10-34 J.s; c = 3 x 108 m/s a) Zeff = Z - S \rightarrow eletrons internos \rightarrow numero atomico - S 2- \Rightarrow 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 Zeff = 16 - (2+2+6) Zeff = 6 - Ar : 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 Zeff = 18 - (2+2+6) Zeff = 8 - Ca 2+: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 Zeff = 20 - (2+2+6) Zeff = 10 b) Quanto maior Zeff, menor o raio. Portanto, a ordem crescente de raio e: Ca^{2+} < Ar < S^{2-} 4s 1 \uparrow\downarrow 1 \uparrow\downarrow 1 \uparrow\downarrow 1 \uparrow 1 \uparrow 1 \uparrow Configuracao: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^7 Numero atomico = 27 Elemento: Cobalto (Co) . Numero de eletrons de valencia: 9 (4s^2 3d^7) . O Cobalto e paramagnetico pois possui 3 eletrons desaparelhados b) X^{2+} : \square \, \downarrow \uparrow\downarrow 1 \uparrow 1 \uparrow \downarrow \uparrow --- — 2 -1 0 +1 +2 Ha 3 eletrons desaparelhados Numeros quanticos : { n = 4 l = 2 me = +2 ms = +1/2 E = 8,53 . 10^-19 J a) b) E = \frac{hc}{\lambda} => => \lambda = \frac{hc}{E} = \frac{(6,62 . 10^-34 Js) (3 . 10^8 m.s^-1)}{8,53 . 10^-19 J} \lambda = 2,328 . 10^-7 m \lambda = 232,8 . 10^-9 m = 232,8 nm Não é observável a olho nu pois não está dentro da faixa do espectro visível (400 - 700 nm)