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- o.^ semestre - Disc.: Curso: Série: <Se rDis Aluno: (^) ^ c>a. Curso: (^) Série a.
Período:
RG: (^) São Caetano do Sul, 04 de abril de 2017 – 09h30 RA: Assinatura: Nota:
DIURNO
Instruções
1- Essa prova é constituída de 5 questões.
2- Não é permitido qualquer tipo de consulta.
3- Não é permitido ao aluno se ausentar da
sala antes da entrega da prova.
4- Não é permitido o uso de telefones celulares.
5- A prova pode ser feita a lápis ou à tinta.
6- Não é permitido o uso de calculadoras gráficas
ou alfanuméricas.
7- Indique claramente os cálculos e métodos utilizados.
8- Cada questão vale 2,0 pontos.
9- Duração: 90 minutos.
Formulário: E h .,
c , c 3 , 00 x 108 m / s , h 6 , 626 x 10 ^34 J. s , N A 6,02 1023
M (mega) = 10^6 ; m (mili) = 10-3; μ (micro) = 10-6; n (nano) = 10-9; Å (angstrom) = 10-
1 = RH
n^21 n^22
1 1 , RH = 1,097 x 10^7 m-
d
E k Q Q R
.^ | ()|.| ()^ |
Consulte a Tabela Periódica na última página deste caderno.
Questão Nota
1 a
2 a
2 a
3 a
4 a
5 a
Total:
- Materiais piezoelétricos convertem energia mecânica em elétrica e possuem vasta aplicação tecnológica. É possível melhorar o desempenho de um material piezoelétrico por meio da quebra de seus cristais em determinados planos. Sabendo que quanto maior a estabilidade da rede cristalina de um composto, mais difícil é quebrar seus cristais, responda: a) Admitindo o mesmo tipo de rede cristalina para os compostos a seguir, coloque-os em ordem crescente de energia reticular. Justifique. ( 1,2 pontos ) b) Qual das espécies apresentará maior facilidade na quebra de seus cristais? Justifique. ( 0,8 ponto ) MgCl 2 (cloreto de magnésio) CaCl 2 (cloreto de cálcio) CaBr 2 (brometo de cálcio) KF (fluoreto de potássio)
a)
Mg Cl
d
k
Mg Cl
d
k EredeMgCl (^2) ...
Ca Cl
d
k
Ca Cl
d
k EredeCaCl (^2) ...
Ca Br
d
k
Ca Br
d
k EredeCaBr (^2) ...
K F
d
k
K F
d
k EredeKF ... ...
Erede(KF) < Erede dos outros sais Para MgCl2, CaCl 2 e CaBr 2 , temos as seguintes análises: Mg2+: 2 níveis Cl-: 3 níveis Ca2+: 3 níveis Br-: 4 níveis Raio iônico = r rMg 2 rCa 2 rCl rBr
Desta forma: dMg 2 (^) ... Cl dCa 2 ... Cl dCa 2 ... Br
Portanto: E (^) rede ( KF ) Erede ( CaBr 2 ) Erede ( CaCl 2 ) Erede ( MgCl 2 )
b) KF, pois possui a menor energia reticular, sendo mais fácil quebrar seus cristais (o que pode resultar no aumento da piezoeletricidade desse composto).
- Considere o espectro de emissão de um elemento desconhecido a seguir:
a) Explique o fenômeno que dá origem às linhas observadas no espectro segundo o modelo atômico de Niels Böhr. ( 1,0 ponto ) b) Calcule a energia de um fóton associado à transição de menor energia do espectro. ( 1,0 ponto )
a) A energia do elétron é quantizada. O elétron pode absorver energia, saltando para órbitas mais externas. Esse elétron, agora excitado, ao retornar a órbitas menos energéticas (mais internas), libera um fóton. As linhas do espectro de emissão correspondem aos fótons emitidos nessas transições eletrônicas.
b) λ ≈ 656 nm
x J x m
E x Js x ms^19 9
34 8 1 3 , 0310 656 10
comprimento de onda (nm)
- Para entender muitas propriedades periódicas, o conceito de Carga Nuclear Efetiva (Zeff) se faz bastante útil. Zeff representa a carga positiva do núcleo que efetivamente atua sobre um determinado elétron, normalmente de valência, e pode ser calculada pela equação:
Zeff = Z - S
a) O que representam Z e S na expressão acima? ( 0,8 ponto )
b) Considere os elementos flúor (F) e cloro (Cl). A partir das configurações eletrônicas e das Regras de Slater apresentadas abaixo, calcule a Carga Nuclear Efetiva (Zeff) para um elétron externo que esteja se aproximando da eletrosfera de átomos desses elementos. Qual deles terá maior afinidade por esse elétron? Justifique a partir do valor de Zeff. ( 1,2 pontos )
a) Z → número atômico ou número de prótons. S → blindagem ou constante de blindagem.
b) F: 1s^2 2s^2 2p^5
Zeff = 9 – [(7x0,35)+(2x0,85)] = 4,
Cl: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5
Zeff = 17 – [(7x0,35)+(8x0,85)+(2x1,0)] = 5,
O cloro terá maior afinidade por um elétron externo em virtude de sua maior carga nuclear efetiva.
(^18) hélio^2 He 4,0 neônio^10 Ne 20,2 argônio^18 Ar 39,9 criptônio^36 Kr 83,8 xenônio^54 Xe 131,3 radônio^86 Rn (222) oganessônio
(^118) Og (293)
(^17) flúor^9^ F 19,0 cloro^17 Cl 35,5 bromo^35 Br 79,9 iodo^53^ I 126,9 astato^85 At (210) tenessínio^117^ T
s (294)
(^16) oxigênio^8 O 16,0 enxofre 16 S 32,1 selênio (^34) Se 79,0 telúrio (^52) Te 127,6 polônio (^84) Po (209) livermório^116^ Lv^ (293)^ itérbio
(^70) Yb 173,1 nobélio (^102) No (259)
15 nitrogênio
(^7) N 14,0 fósforo 15 P 31,0 arsênio (^33) As 74, antimônio
(^51) Sb 121,8 bismuto (^83) Bi 209,0 moscóvio (^115) Mc (288) túlio (^67) Tm 168, mendelévio
(^101) Md (258)
(^14) carbono^6 C 12,0 silício (^14) Si 28,1 germânio (^32) Ge 72,6 estanho (^50) Sn 118,7 chumbo (^82) Pb 207,2 fleróvio 114 Fl (289) érbio (^67) Er 167,3 férmio (^100) Fm (257)
(^13) boro^5 B 10,8 alumínio^13 Al 27,0 gálio^31 Ga 69,7 índio^49 In 114,8 tálio^81 Tl 204,4 nipônio (^113) Nh (284) hólmio (^67) Ho 164,9 einstênio (^99) Es (252)
(^12) zinco^30 Zn 65,4 cádmio^48 Cd 112,4 mercúrio^80 Hg 200, copernício^112^ Cn^ (285)^ disprósio
(^66) Dy 162,5 califórnio (^98) Cf (251)
(^11) cobre (^29) Cu 63,5 prata (^47) Ag 107,9 ouro (^79) Au 197, roentgênio^111^ Rg^ (272)^ térbio
(^65) Tb 158, berquélio
(^97) Bk (247)
(^10) níquel (^28) Ni 58,7 paládio (^46) Pd 106,4 platina (^78) Pt 195, darmstá
dio (^110) Ds (281) gadolínio^64 Gd 157,3 cúrio^96 Cm (247)
(^9) cobalto (^27) Co 58,9 ródio (^45) Rh 102,9 irídio 77 Ir 192, meitnério^109^ Mt^ (268)^ európio^63^ Eu^ 152,0^ amerício^95^ Am^ (243)
(^8) ferro (^26) Fe 55,8 rutênio (^44) Ru 101,1 ósmio (^76) Os 190,2 hássio (^108) Hs (265) samário (^62) Sm 150,4 plutônio (^94) Pu (244)
7 manganês
(^25) Mn 54,9 tecnécio (^43) Tc (98) rênio (^75) Re 186,2 bóhrio (^107) Bh (264) promécio
(^61) Pm (145) netúnio (^93) Np (237)
(^6) crômio (^24) Cr 52, molibdênio
(^42) Mo 95, tungstênio
74 W 183,
seabórgio^106^ Sg^ (263) neodímio
(^60) Nd 144,2 urânio (^92) U 238,
legenda
nome do elemento número atômico^ símbolo^ massa atômica (número de massa do^ isótopo mais
estável)
(^5) vanádio 23 V 50,9 nióbio (^41) Nb 92,9 tântalo (^73) Ta 180,9 dúbnio (^105) Db (262) praseodímio
(^59) Pr 140, protactínio
(^91) Pa 231,
(^4) titânio (^22) Ti 47,9 zircônio (^40) Zr 91,2 háfnio (^72) Hf 178, rutherfórdio
(^104) Rf (261) cério^58 Ce 140,1 tório^90 Th 232,
3 escândio^21^ Sc^ 45,0^ ítrio^39^ Y^ 88,9^ lutécio^71^ Lu^ 175,0 laurêncio^103^ Lr^ (262)^ lantânio^57^ La^ 138,9^ actínio^89^ Ac^ (227)
57 -
89 -
102 **^ *^ **
(^2) berílio (^4) Be 9, magnésio
(^12) Mg 24,3 cálcio (^20) Ca 40,1 estrôncio (^38) Sr 87,6 bário (^56) Ba 137,3 rádio (^88) Ra (226)
1 hidrogênio
(^1) H 1,0 lítio (^3) Li 6,9 sódio (^11) Na 23, potássio^19^ K^ 39,1^ rubídio^37^ Rb^ 85,5^ césio^55^ Cs^ 132,9^ frâncio^87^ Fr^ (223)
