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Unidade 5. O átomo e a constituição dos materiais


       Aprenda Fazendo

1. Dalton, na sua teoria atômica, propôs, entre outras hipóteses, que: "Os átomos de um
   determinado elemento são idênticos em massa".
   À luz dos conhecimentos atuais, é CORRETO afirmar que


   A) a hipótese é verdadeira, pois foi confirmada pela descoberta dos isótonos.
   B) a hipótese é falsa, pois, com a descoberta dos isótopos, verificou-se que
      átomos do mesmo elemento químico podem ter massas diferentes.
   C) a hipótese é falsa, pois, com a descoberta dos isóbaros, verificou-se que átomos do
      mesmo elemento químico podem ter massas diferentes.
   D) a hipótese é verdadeira, pois foi confirmada pela descoberta dos isótopos.


2. Para se estudar eletrização por atrito, um professor realizou dois experimentos:

       Experimento I
   •   Pendurou um bastão de vidro por um barbante e atritou-o com um pedaço de lã.
   •   Em seguida, aproximou o pedaço de lã do bastão.

       Experimento II
   •   Atritou um outro bastão de vidro com um pedaço de lã.
   •   Em seguida, aproximou o bastão atritado do bastão dependurado.

       Analise o desenho que representa os experimentos realizados.

             Experimento I                                      Experimento II




    Considerando-se os resultados dos experimentos e os conhecimentos sobre modelos
    atômicos, é INCORRETO afirmar que

   A) o pedaço de lã arranca prótons do bastão de vidro.
   B) no experimento I, há transferência de cargas entre a lã e o bastão de vidro.
   C) no experimento II, os dois bastões de vidro estão carregados com a mesma carga.
   D) o modelo atômico de Dalton não permite compreender o fenômeno.




                                                                                            171
Unidade 5. O átomo e a constituição dos materiais


                                                                               Feixe
      3. Considerando a ilustração,                                            de luz
         que mostra um experimento
         realizado no fim do século XIX,
         é INCORRETO afirmar que
                                                                                Gás a baixa
                                                                                pressão




         A) o feixe de luz é produzido,
            independentemente, da constituição do gás presente no tubo.
         B) o experimento foi importante para a proposição do modelo atômico de Thomson.
         C) o feixe de luz é constituído por partículas carregadas positivamente.
         D) o experimento forneceu evidências de que o átomo não era a menor partícula
            constituinte da matéria.



      4. Considere as espécies que representam íons ou substâncias:
          O2- , CO2 (g)   ,   O2 (g)    ,   F-   ,   NaF (s)   ,   Na +   ,   Fe (s)    e S2-




         a) Quais espécies representam ânions?
              2-     -     2-
              O ;F ;S

         b) Quais espécies representam íons isoeletrônicos?
              2-     -        +
              O ; F ; Na           (POSSUEM EM COMUM 10 ELÉTRONS)

         c) Quais espécies representam substâncias compostas?
              CO2 (g) e NaF (s)

         d) IDENTIFIQUE as substâncias simples e COMPARE a densidade entre elas
              O2 (g) e Fe (s) são substâncias simples. O Ferro tem maior
              densidade que o gás oxigênio, pois os gases apresentam
              menores densidades que os sólidos. No gás, as partículas
              estão demasiadamente separadas. No sólido, as partículas
              estão juntas, ocupando menor volume.




172
Unidade 5. O átomo e a constituição dos materiais


5. Rutherford e sua equipe - Geiger
   e Marsden - bombardearam uma
   fina lâmina de ouro com partículas
   “alfa”, emitidas pelo Polônio (Po)
   contido no interior de um bloco de
   chumbo (Pb). Envolvendo a lâmina
   de ouro (Au), foi colocada uma tela
   protetora revestida de sulfeto de
   zinco. A figura representa alguns
   resultados do experimento:

   Considerando-se a figura e outros conhecimentos, responda:

   a) Os pontos indicados em Y levaram Rutherford a qual conclusão?
          Rutherford concluiu que deveria existir no átomo uma
          região com alta concentração de cargas positivas
          (núcleo) que seriam capazes de provocar os desvios dos
          feixes de partículas alfa
    b) EXPLIQUE o que teria acontecido com os desvios se no lugar da lâmina de ouro
       fosse usada uma lâmina de alumínio, com a mesma espessura.
          No átomo de alumínio, há menos prótons (menor número
          atômico que o ouro). Dessa forma, as partículas alfas
          seriam menos desviadas (menor ângulo de desvio do
          feixe Y em relação ao X), já que haveria menor repulsão
          entre as partículas alfa e o núcleo do átomo de alumínio.

6. (UFMG-mod) Observações experimentais podem contribuir para a formulação ou
   adoção de um modelo teórico, se este as prevê ou as explica. Por outro lado,
   observações experimentais imprevistas ou inexplicáveis por um modelo teórico podem
   contribuir para sua rejeição. Nas afirmativas, a associação observação – modelo
   atômico está INCORRETA em:

               Observação experimental              Implicação em termos de modelo
                                                    atômico
     A)     Conservação da massa em reações         Adoção do modelo de Thomson.
            químicas.
     B)     Proporções      entre  massas     de    Adoção do modelo de Dalton.
            reagentes e produtos – Lei de Proust.
     C)     Grandes desvios na trajetória das       Adoção do modelo de Rutherford.
            partículas alfa ao incidirem numa
            lâmina metálica.
     D)     Emissão de elétrons em tubos de         Rejeição do modelo de Dalton.
            raios catódicos




                                                                                        173
Unidade 5. O átomo e a constituição dos materiais


      7. Considere as ilustrações, onde as setas correspondem à trajetória das partículas alfas,
         ao incidirem em um átomo (observação: no modelo atômico, não foi indicada a
         presença ou ausência de cargas elétricas).

               (1)                          (2)                            (3)




         Sobre o experimento com as partículas alfa, é INCORRETO afirmar que

         A) a ilustração (1) é a que mais se aproxima do resultado que Rutherford e sua equipe
            esperam obter, antes de realizar o experimento.
         B) o resultado do experimento deveria ser aquele ilustrado em (2), considerando-
            se o modelo atômico Dalton.
         C) a ilustração (3) é a que mais se aproxima do resultado obtido pela equipe de
            Rutherford.
         D) a ilustração (3) revela que o átomo não tem densidade uniforme.


      8. Na simulação “Monte um Átomo”
         projeto pHET da Universidade do
         Colorado, é possível representar
         átomos neutros, cátions e ânions
         dos elementos com número atômico
         de 1 a 10.
          Considere a representação ilustrada
          na figura:

          A) O átomo representado na figura é
             de um elemento químico que
             pertence a qual período da tabela
             periódica?
                  2º período


          B) O átomo representado na figura é
             um cátion, ânion ou um átomo
             neutro?

                  Ânion
                                                                         15
          C) Qual é o número de massa do átomo representado na
             figura?




174
Unidade 5. O átomo e a constituição dos materiais



9. Os modelos a seguir representam a distribuição eletrônica, segundo o modelo de Bohr,
   para um átomo neutro com carga nuclear igual a 8.




   Após analisar os modelos, responda ao que se pede:

   a) Existe alguma distribuição errada? EXPLIQUE.
       Sim. A distribuição mostrada na opção b está errada, uma
       vez que o primeiro nível (K) comporta no máximo 2
       elétrons. A ilustração mostra 3 elétrons.

   b) Qual a distribuição dos elétrons corresponde ao do átomo no estado
      fundamental?                                                                        c
   c) Existe alguma distribuição do átomo no estado excitado? EXPLIQUE.
       Sim. A distribuição mostrada na opção c corresponde ao
       excitamento de 2 elétrons do 2º nível para o 3º nível, uma
       vez que o 2º nível (L) comporta 6 elétrons. A ilustração
       mostra 4 elétrons.

LEIA O TEXTO PARA RESPONDER À QUESTÕES 10:

Existem metais que, na forma de compostos, dão colorações características à chama azul
do bico de Bunsen. Essa propriedade no teste de chama é usada em laboratórios no
reconhecimento de metais.
Analise a figura que representa as cores da chama na presença de alguns compostos.

          Laranja
          avermelhado
                                                                                Amarelo


          Vermelho
          carmesim                                                               Magenta




                                                            ferro               Dourado
                     Verde


                     Figura 1. Cores no teste de chama para alguns compostos.

Sabe-se que os íons dos metais alcalinos são denominados monovalentes e os alcalinos
terrosos, bivalente. Os íons de ferro podem ser Fe2+ e Fe3+.


                                                                                              175

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Teste chama 2014
 

Unidade5 2012 csa_v2_gabarit_op171a175

  • 1. Unidade 5. O átomo e a constituição dos materiais Aprenda Fazendo 1. Dalton, na sua teoria atômica, propôs, entre outras hipóteses, que: "Os átomos de um determinado elemento são idênticos em massa". À luz dos conhecimentos atuais, é CORRETO afirmar que A) a hipótese é verdadeira, pois foi confirmada pela descoberta dos isótonos. B) a hipótese é falsa, pois, com a descoberta dos isótopos, verificou-se que átomos do mesmo elemento químico podem ter massas diferentes. C) a hipótese é falsa, pois, com a descoberta dos isóbaros, verificou-se que átomos do mesmo elemento químico podem ter massas diferentes. D) a hipótese é verdadeira, pois foi confirmada pela descoberta dos isótopos. 2. Para se estudar eletrização por atrito, um professor realizou dois experimentos: Experimento I • Pendurou um bastão de vidro por um barbante e atritou-o com um pedaço de lã. • Em seguida, aproximou o pedaço de lã do bastão. Experimento II • Atritou um outro bastão de vidro com um pedaço de lã. • Em seguida, aproximou o bastão atritado do bastão dependurado. Analise o desenho que representa os experimentos realizados. Experimento I Experimento II Considerando-se os resultados dos experimentos e os conhecimentos sobre modelos atômicos, é INCORRETO afirmar que A) o pedaço de lã arranca prótons do bastão de vidro. B) no experimento I, há transferência de cargas entre a lã e o bastão de vidro. C) no experimento II, os dois bastões de vidro estão carregados com a mesma carga. D) o modelo atômico de Dalton não permite compreender o fenômeno. 171
  • 2. Unidade 5. O átomo e a constituição dos materiais Feixe 3. Considerando a ilustração, de luz que mostra um experimento realizado no fim do século XIX, é INCORRETO afirmar que Gás a baixa pressão A) o feixe de luz é produzido, independentemente, da constituição do gás presente no tubo. B) o experimento foi importante para a proposição do modelo atômico de Thomson. C) o feixe de luz é constituído por partículas carregadas positivamente. D) o experimento forneceu evidências de que o átomo não era a menor partícula constituinte da matéria. 4. Considere as espécies que representam íons ou substâncias: O2- , CO2 (g) , O2 (g) , F- , NaF (s) , Na + , Fe (s) e S2- a) Quais espécies representam ânions? 2- - 2- O ;F ;S b) Quais espécies representam íons isoeletrônicos? 2- - + O ; F ; Na (POSSUEM EM COMUM 10 ELÉTRONS) c) Quais espécies representam substâncias compostas? CO2 (g) e NaF (s) d) IDENTIFIQUE as substâncias simples e COMPARE a densidade entre elas O2 (g) e Fe (s) são substâncias simples. O Ferro tem maior densidade que o gás oxigênio, pois os gases apresentam menores densidades que os sólidos. No gás, as partículas estão demasiadamente separadas. No sólido, as partículas estão juntas, ocupando menor volume. 172
  • 3. Unidade 5. O átomo e a constituição dos materiais 5. Rutherford e sua equipe - Geiger e Marsden - bombardearam uma fina lâmina de ouro com partículas “alfa”, emitidas pelo Polônio (Po) contido no interior de um bloco de chumbo (Pb). Envolvendo a lâmina de ouro (Au), foi colocada uma tela protetora revestida de sulfeto de zinco. A figura representa alguns resultados do experimento: Considerando-se a figura e outros conhecimentos, responda: a) Os pontos indicados em Y levaram Rutherford a qual conclusão? Rutherford concluiu que deveria existir no átomo uma região com alta concentração de cargas positivas (núcleo) que seriam capazes de provocar os desvios dos feixes de partículas alfa b) EXPLIQUE o que teria acontecido com os desvios se no lugar da lâmina de ouro fosse usada uma lâmina de alumínio, com a mesma espessura. No átomo de alumínio, há menos prótons (menor número atômico que o ouro). Dessa forma, as partículas alfas seriam menos desviadas (menor ângulo de desvio do feixe Y em relação ao X), já que haveria menor repulsão entre as partículas alfa e o núcleo do átomo de alumínio. 6. (UFMG-mod) Observações experimentais podem contribuir para a formulação ou adoção de um modelo teórico, se este as prevê ou as explica. Por outro lado, observações experimentais imprevistas ou inexplicáveis por um modelo teórico podem contribuir para sua rejeição. Nas afirmativas, a associação observação – modelo atômico está INCORRETA em: Observação experimental Implicação em termos de modelo atômico A) Conservação da massa em reações Adoção do modelo de Thomson. químicas. B) Proporções entre massas de Adoção do modelo de Dalton. reagentes e produtos – Lei de Proust. C) Grandes desvios na trajetória das Adoção do modelo de Rutherford. partículas alfa ao incidirem numa lâmina metálica. D) Emissão de elétrons em tubos de Rejeição do modelo de Dalton. raios catódicos 173
  • 4. Unidade 5. O átomo e a constituição dos materiais 7. Considere as ilustrações, onde as setas correspondem à trajetória das partículas alfas, ao incidirem em um átomo (observação: no modelo atômico, não foi indicada a presença ou ausência de cargas elétricas). (1) (2) (3) Sobre o experimento com as partículas alfa, é INCORRETO afirmar que A) a ilustração (1) é a que mais se aproxima do resultado que Rutherford e sua equipe esperam obter, antes de realizar o experimento. B) o resultado do experimento deveria ser aquele ilustrado em (2), considerando- se o modelo atômico Dalton. C) a ilustração (3) é a que mais se aproxima do resultado obtido pela equipe de Rutherford. D) a ilustração (3) revela que o átomo não tem densidade uniforme. 8. Na simulação “Monte um Átomo” projeto pHET da Universidade do Colorado, é possível representar átomos neutros, cátions e ânions dos elementos com número atômico de 1 a 10. Considere a representação ilustrada na figura: A) O átomo representado na figura é de um elemento químico que pertence a qual período da tabela periódica? 2º período B) O átomo representado na figura é um cátion, ânion ou um átomo neutro? Ânion 15 C) Qual é o número de massa do átomo representado na figura? 174
  • 5. Unidade 5. O átomo e a constituição dos materiais 9. Os modelos a seguir representam a distribuição eletrônica, segundo o modelo de Bohr, para um átomo neutro com carga nuclear igual a 8. Após analisar os modelos, responda ao que se pede: a) Existe alguma distribuição errada? EXPLIQUE. Sim. A distribuição mostrada na opção b está errada, uma vez que o primeiro nível (K) comporta no máximo 2 elétrons. A ilustração mostra 3 elétrons. b) Qual a distribuição dos elétrons corresponde ao do átomo no estado fundamental? c c) Existe alguma distribuição do átomo no estado excitado? EXPLIQUE. Sim. A distribuição mostrada na opção c corresponde ao excitamento de 2 elétrons do 2º nível para o 3º nível, uma vez que o 2º nível (L) comporta 6 elétrons. A ilustração mostra 4 elétrons. LEIA O TEXTO PARA RESPONDER À QUESTÕES 10: Existem metais que, na forma de compostos, dão colorações características à chama azul do bico de Bunsen. Essa propriedade no teste de chama é usada em laboratórios no reconhecimento de metais. Analise a figura que representa as cores da chama na presença de alguns compostos. Laranja avermelhado Amarelo Vermelho carmesim Magenta ferro Dourado Verde Figura 1. Cores no teste de chama para alguns compostos. Sabe-se que os íons dos metais alcalinos são denominados monovalentes e os alcalinos terrosos, bivalente. Os íons de ferro podem ser Fe2+ e Fe3+. 175