BANCO DE QUESTÕES – FÍSICA E QUÍMICA A 10. O ANO DOMÍNIO: ELEMENTOS QUÍMICOS E SUA ORGANIZAÇÃO SUBDOMÍNIO: Massa e tamanho dos átomos 1. A unidade de massa atómica é A. a massa do átomo de um elemento. B. a massa padrão. C. a massa atómica relativa do hidrogénio. D. a massa de um átomo de carbono-12. 2. Qual é o número de neutrões presentes em 0,025 mol do nuclídeo 54 24Cr? A. 1,5 × 1022 B. 3,6 × 1023 C. 4,5 × 1023 D. 8,1 × 1023 3. Uma amostra de dióxido de carbono, CO2, contém 48,0 g de oxigénio. O número de moléculas de dióxido de carbono pode ser calculado pela expressão A. 48,0×6,02 1023 2×44,01 B. 48,0×6,02 1023 3×44,01 C. 48,0×6,02 1023 2×16,00 D. 48,0×6,02 1023 3×16,00 4. Na figura, está representado o gráfico do número de moléculas de uma substância composta gasosa em função da quantidade de átomos existente na amostra, em determinadas condições de pressão e temperatura. 4.1 Selecione a alternativa que refere o gás que está representado no gráfico. A. NH3 C. CH4 B. SO2 D. O3 4.2 Sendo a constante de Avogadro NA e a massa molar da substância composta M, selecione a alternativa que estabelece a relação correta expressa pelo declive da reta representada. A. NA B. 3 NA C. 3/NA D. NA/3 5. Uma amostra gasosa foi preparada para ser usada em lasers de hélio-néon. Se a amostra contiver 4,0 g de hélio, He, e 4,0 g de néon, Ne, qual é a proporção entre o número de átomos de hélio e de néon na amostra? A. 1 : 1 B. 2,5 : 1 C. 1 : 5 D. 5 : 1 Física e Química A 10.º ano | Banco de questões | © Raiz Editora SUBDOMÍNIO: Energia dos eletrões nos átomos 1. A figura representa um diagrama de níveis de energia do átomo de hidrogénio, no qual estão assinaladas duas transições eletrónicas, A e B. B A 1.1 Comente a seguinte afirmação: «As duas transições eletrónicas, A e B, estão associadas a riscas da série de Balmer.» 1.2 Selecione a opção correta. A. A transição eletrónica A envolve um aumento da energia do eletrão de 5,4 × 10−19 J. B. Quando, sobre o átomo, incide radiação ultravioleta e o eletrão se encontra no nível energético n = 2, ocorre uma excitação. C. A transição eletrónica B provoca o surgimento de uma risca negra na região do vermelho, no espetro de absorção do átomo de hidrogénio. D. Quando, sobre o átomo, incide radiação ultravioleta e o eletrão se encontra no nível energético n = 2, não ocorre qualquer transição eletrónica. 1.3 Indique, justificando, qual das transições eletrónicas, A ou B, corresponde à absorção de radiação de maior frequência. 2. Se os eletrões dos átomos de hidrogénio forem excitados para o segundo estado excitado, esses átomos podem emitir, por desexcitação, A. um fotão na região do ultravioleta. B. um eletrão na região do ultravioleta. C. dois fotões na região do ultravioleta. D. dois eletrões na região do ultravioleta. 3. As representações gráficas das orbitais atómicas referem-se _________ eletrões, sendo degeneradas as orbitais do mesmo _________. A. ao local onde se encontram os (…) nível B. às distribuições probabilísticas dos (…) nível C. ao local onde se encontram os (…) subnível D. às distribuições probabilísticas dos (…) subnível Física e Química A 10.º ano | Banco de questões | © Raiz Editora 4. Nos átomos polieletrónicos, além da atração entre os eletrões e o núcleo que _________ a energia dos eletrões, existe a repulsão entre os eletrões que _________ a sua energia. A. diminui (…) diminui C. aumenta (…) diminui B. diminui (…) aumenta D. aumenta (…) aumenta 5. A representação simbólica do ião óxido é 8O2-. O subnível menos energético do ião óxido, 8O2-, tem A. três eletrões em orbitais do tipo p. C. cinco eletrões em orbitais do tipo p. B. seis eletrões em orbitais do tipo p. D. dois eletrões numa orbital do tipo s. 6. Num ensaio de espetroscopia fotoeletrónica, fez-se incidir fotões de radiação ultravioleta com a energia de 3,40 × 10−18 J sobre uma amostra do elemento alumínio, Al. Qual é o valor da energia cinética de um eletrão removido de uma amostra de alumínio, sabendo que a energia do eletrão associado é de – 578 kJ mol-1? SUBDOMÍNIO: Tabela Periódica 1. O césio, Cs, é um elemento que pertence ao grupo 1 da Tabela Periódica. 1.1 O raio atómico do césio é 298 pm. O raio atómico é uma propriedade _________ e a ordem de grandeza do diâmetro de um átomo de césio é _________. A. do elemento (…) 10-9 m B. da substância elementar (…) 10-9 m C. do elemento (…) 10-10 m D. da substância elementar (…) 10-10 1.2 Explique, com base nas configurações eletrónicas das respetivas partículas no estado fundamental, porque é que o átomo de césio, Cs, reage vigorosamente com a água ao contrário do seu ião, Cs+. 1.3 Escreva a equação química que retrata a reação de ionização do césio. 2. O anião fluoreto, 9F–, o átomo de néon, 10Ne, e o catião sódio, 11Na+, são partículas isoeletrónicas, isto é, têm o mesmo número de eletrões. Relativamente a estas partículas, pode afirmar-se que A. têm o mesmo raio. B. o raio do anião é menor do que o raio do átomo. C. o cerne das partículas tem a mesma carga elétrica. D. têm o mesmo número de eletrões de valência. Física e Química A 10.º ano | Banco de questões | © Raiz Editora SOLUÇÕES ELEMENTOS QUÍMICOS E SUA ORGANIZAÇÃO Massa e tamanho dos átomos 1. B 2. C 3. C 4.1 B 4.2 C 5. D Energia dos eletrões nos átomos 1.1 As séries espectrais estão associadas a desexcitações eletrónicas e as transições eletrónicas, representadas no diagrama de energia, correspondem a excitações eletrónicas. Assim, nenhuma das transições eletrónicas, A ou B, está associada a riscas da série de Balmer. 1.2 C 1.3 A frequência de uma radiação é diretamente proporcional à energia de cada fotão. Das transições eletrónicas assinaladas, a transição A tem associada radiação ultravioleta e a transição B tem associada radiação visível. Desta forma, o fotão mais energético e que apresenta radiação de maior frequência é o que está associado à transição eletrónica A. 2. C 3. D 4. ? 5. D 6. A energia de um eletrão no átomo é: 6,021023 eletrões −−−−−− −5,78 × 105 J 1 eletrão −−−−−− −9,60 × 10−19 J A energia de remoção eletrónica é igual ao simétrico da energia do eletrão no átomo, pelo que 𝐸remoção eletrónica = −𝐸eletrão no átomo = 9,60 × 10−19 J . A energia cinética de um eletrão removido de uma amostra de alumínio é: 𝐸fotão incidente = 𝐸remoção eletrónica + 𝐸cinética do eletrão 𝐸cinética do eletrão = 3,40 × 10−18 − 9,60 × 10−19 = 2,44 × 10−18 J Física e Química A 10.º ano | Banco de questões | © Raiz Editora Tabela Periódica 1.1 A 1.2 O eletrão de valência do átomo de césio encontra-se num nível energético superior ao nível energético em que se encontram os eletrões de valência do ião césio. [Assim, por comparação com o ião césio,] o eletrão de valência do átomo de césio encontra-se mais afastado do respetivo núcleo, sofrendo menor atração por parte deste e sendo, por isso, mais facilmente removido. A elevada reatividade do átomo de césio com água deve-se à elevada tendência que apresenta em ceder o eletrão de valência para adquirir a configuração eletrónica de valência do gás nobre mais próximo e, consequentemente, estabilidade. O ião césio apresenta a configuração eletrónica de valência de um gás nobre, pelo que apresenta uma baixa reatividade com água. 1.3 Cs (g) Cs+ (g) + e2. D Física e Química A 10.º ano | Banco de questões | © Raiz Editora