Exercícios de atomística – 1º ano médio

1. Quais são as partículas que se encontram no núcleo dos átomos?

2. O que é o número atômico e qual o seu símbolo?

3. Quantos prótons, elétrons e nêutrons existem num átomo de número atômico 17, e cuja massa é de 35?

4. Quando um átomo se torna um ânion, ocorre aumento no número de:

5. Quantos elétrons há no íon Sr²⁺. O estrôncio possui massa 87 e 38 prótons?

6. A partícula formada por 30 prótons, 33 nêutrons e 28 elétrons é um átomo ou um íon? Se íon, é um ânion ou cátion? E qual a sua carga?

7. Qual a composição nuclear do Ferro (quantos prótons e nêutrons), sabendo-se que A = 56 e Z = 26.

8. Um íon de carga 2+ tem 15 elétrons. O número de nêutrons é duas unidades maior que o número de prótons. Qual o número de massa do elemento?

9. Considere os isótopos:

₁₆S³², ₁₇Cl³⁵, ₁₉K³⁹, ₂₀Ca⁴⁰. Em relação às partículas a seguir, formadas a partir dos isótopos referidos, S^2-, Cl^-, K⁺, Ca²⁺, há uma afirmativa correta. Identifique-a:

a) S^2-, Cl^-, K⁺, Ca²⁺ são isótonos.

b) S^2-, Cl^-, K⁺, Ca²⁺ têm o mesmo número de prótons.

c) S^2-, Cl^-, K⁺, Ca²⁺ são isóbaros.

d) S^2-, Cl^-, K⁺, Ca²⁺ são isoeletrônicos.

e) S^2- e Ca²⁺ têm o mesmo número de prótons e Cl^- e K⁺ têm o mesmo número de nêutrons.

10. (OSEC) São dados três átomos genéricos, A, B e C. O átomo A tem número atômico 70 e número de massa 160. O átomo C tem 94 nêutrons, sendo isótopo de A. o átomo B é isóbaro de C e isótono de A. O número de elétrons do átomo B é:

a) 160                  b) 70                         c) 74                            d)78                              e)164

11. (FUVEST) Um ânion bivalente de um dado elemento possui elestrofera com 10 elétrons. Esse ânion deve possuir também:

a) 10 nêutrons.      b) 5 nêutrons e 5 prótons.      c) 8 nêutrons e 2 prótons.

d) 10 prótons.        e) 8 prótons.

12. (MACK) A diferença entre o número de prótons do Cr³⁺ e o número de elétrons do O^2- é igual ao número de nêutrons do alumínio, que tem número atômico igual a 13 e número de massa igual a: Dados: ₂₄Cr⁵² e ₈O¹⁶.

a) 31                    b)29                           c)27                             d)21                            e)49 

13. (PUC-MG) Numere a segunda coluna de acordo com a primeira, relacionando os nomes dos cientistas com os modelos atômicos.

1. Dalton
2. Rutherford
3. Niels Bohr
4. J.J. Thomson

(   ) Descoberta do átomo e de seu tamanho relativo

(   ) Átomos esféricos, maciços, indivisíveis.

(   ) Modelo semelhante a um “pudim de passas” com cargas positivas e negativas em igual número.

(   ) Os elétrons giram em torno do núcleo em determinadas órbitas.

14. (IME-RJ)Neste exercício “ispertu” sejam os elementos ¹⁵⁰A₆₃, B e C de números atômicos consecutivos e crescentes na ordem dada. Sabendo que A e B são isóbaros e que B e C são isótonos, podemos concluir que o número de massa do elemento C é igual a:

a) 150       b)  64       c) 153       d) 65       e) 151

15. (U. Taubaté – SP) considere as seguintes afirmações :

I.Quanto menor o raio do íon, maior será sua quantidade de elétrons quando comparado com seu átomo.

II.O potencial de ionização aumenta à medida que o raio atômico aumenta em uma família.

III.A afinidade eletrônica será maior quando o raio atômico diminuir.

Indique a alternativa correta.

a) Todas são verdadeiras.                          b) Somente III é verdadeira.

c) Somente II e III são verdadeiras.            d) Somente I é verdadeira.

e) Todas são falsas.

16. (ITAJUBÁ) Rutherford, em seu clássico experimento, bombardeou uma delgada lâmina com partículas alfa. Nessa experiência, ele demonstrou que:

a) todos os átomos dos elementos possuem elétrons;
b) o volume nuclear é muito pequeno em relação ao volume do átomo;
c) os elétrons tem carga elétrica negativa;
d) os elétrons giram em órbitas elípticas ao redor do núcleo;
e) a matéria é compacta e impenetrável.

 
17. (METODISTA) Os raios catódicos são constituídos por:
a) elétrons      b) prótons      c) cátions      d) ânions      e) n.d.a.
 
18. (OSEC) Algumas correções feitas por Böhr ao átomo de Rutherford referem-se:

a) ao eletromagnetismo      b) à quantização de energia      c) à teoria da relatividade
d) ao núcleo do átomo        e) n.d.a.
 
19. Deve-se a Böhr a idéia de:

a) níveis de energia            b) núcleo atômico             c) átomo semelhante ao sistema planetário
d) número atômico              e) isótopos
 
20. No esquema abaixo, um elétron saltando de K para L deve:

a) absorver uma energia E1;     b) absorver uma energia E2     c) absorver uma energia (E1 + E2);
d) absorver uma energia (E2 – E1);     e) devolver uma energia (E2 – E1).
 
21. Com relação ao teste anterior, quando o elétron retorna de L para K, deve:

a) perder a massa e ganhar energia;
b) emitir energia na forma e ondas eletromagnéticas;
c) devolver energia (E2 + E1);      d) devolver energia (E2 – E1);      e) devolver energia E2.

Analise o seguinte texto:

 “Todos os tipos de átomos, quando excitados, poderão emitir ondas eletromagnéticas correspondentes aos espectros visíveis, ultravioleta etc. Essas emissões podem ser analisadas pela Espectroscopia. Cada emissão proveniente de um átomo pode ser decomposta e fotografada, produzindo-se um conjunto de raias ou bandas. Cada tipo de átomo apresenta um conjunto de raias ou bandas. Cada tipo de átomo apresenta um conjunto característico de raias, ou seja, um espectro característico.”

Os testes n.º 07 e 08 deverão ser respondidos em função do texto anterior.

22. O texto permite estabelecer que:

a) átomos emitem energia mesmo quando não excitados;
b) é possível identificar os elementos constituintes do Sol;
c) o espectro não um conjunto de raias característico para cada átomo;
d) os átomos, quando ativados, nunca emitem luz;
e) os átomos, quando ativados, nunca emitem ondas ultravioleta.

23. O texto anterior explica:

a) por que o sódio emite uma luz amarela característica quando ativado;
b) por que 1 mol de gás nas CNPT ocupa um volume de 22,4l;
c) por que 1 mol de H2O apresenta 6 . 1023 moléculas;
d) como podemos analisar a composição da Lua através da luz que ela reflete do Sol;
e) como determinar a massa de um átomo.

24. Analise o texto:

A energia de um subnível pode ser dada pela soma (n + l). Ocorrendo empates, terá maior energia o elétron com maior valor de n.” Portanto:

a) O subnível 4s tem maior energia que o subnível 3d.
b) O subnível 4p tem menor energia que 4s.
c) Para um dado nível sempre o subnível s apresentará maior energia que os subníveis p, d ou f.
d) O subnível 6d tem maior energia que 7s.
e) Poderão existir dois subníveis com a mesma energia real.

25. No esquema abaixo encontramos duas distribuições eletrônicas de um mesmo átomo neutro.

1s2    2s2                     1s2  2s1  2p1
     A                                       B

a) A é a configuração ativada.                b) B é a configuração normal.
c) A passagem de A para B liberta energia na forma de ondas eletromagnéticas.
d) A é um gás nobre.                     e) A passagem de A para B absorve energia.

26. Somando-se todas as partículas (prótons, nêutrons e elétrons) de um átomo de ₂₈Ni⁵⁹ com as do átomo de ₈₀Hg²⁰¹, o total de partículas será:

a) 281.      b) 158.      c) 368.      d) 108.      e) 360.

27. O átomo de telúrio (Te) possui 52 elétrons e 75 nêutrons. O seu número atômico, número de massa e número de elétrons da camada de valência são, respectivamente:

a) 52, 127 e 5.      b) 52, 127 e 6.      c) 127, 52 e 6.     d) 52, 75 e 5.      e) 52, 127 e 4.

28. Um elemento tem número de massa atômica (3x + 6), onde x é seu número atômico. O número nêutrons desse elemento será dado por:

a) 2x + 2.      b) 2x + 3.      c) 2x + 6.      d) x + 6.      e) x + 3.

29. (UERJ) Um sistema é formado por partículas que apresentam composição atômica: 10 prótons, 10 elétrons e 11 nêutrons. A ele foram adicionadas novas partículas. O sistema resultante será quimicamente puro se as partículas adicionadas apresentarem a seguinte composição atômica:

a) 21 prótons, 10 elétrons e 11 nêutrons.          b) 20 prótons, 20 elétrons e 22 nêutrons.

c) 10 prótons, 10 elétrons e 12 nêutrons.          d) 11 prótons, 11 elétrons e 12 nêutrons.

e) 11 prótons, 11 elétrons e 11 nêutrons.

  

30. A diferença entre o número de massa de um átomo e o seu número atômico fornece o número de:

 a) Prótons.      b) Nêutrons.      c) Elétrons.      d) Mésons.      e) Pósitrons.

31. Identifique a alternativa falsa:

a) A soma do número de prótons e nêutrons de um átomo indica o número de massa desse átomo.

b) Um elemento deve ter seus átomos com o mesmo número de nêutrons.

c) Embora os números de massa dos átomos de um mesmo elemento possam variar, seu número de prótons permanece constante.

d) Átomos de um mesmo elemento, com diferentes números de massa, são chamados isótopos.

e) O número de prótons no núcleo de um átomo é conhecido como seu número atômico.

32. O único átomo que não possui nêutrons é o:

a) ¹H.      b) ²H.      c) ³H.      d) ³He.      e) ⁴He.

33. A principal característica de um elemento químico é seu número atômico (Z), que corresponde, por definição, ao número de:

a) Nêutrons.     b) Prótons e nêutrons.     c) Prótons no núcleo.    

d) Prótons e elétrons.     e) Nêutrons ou elétrons.

34. (Covest-2003)Isótopos radiativos são empregados no diagnóstico e tratamento de inúmeras doenças. Qual é a principal propriedade que caracteriza um elemento químico?

a) Número de massa      b) Número de prótons      c) Número de nêutrons

d) Energia de ionização      e) Diferença entre o número de prótons e de nêutrons

  

35. (UCS-RS) O conhecimento das partículas subatômicas, bem como do seu número, é útil para a compreensão das propriedades individuais dos átomos. Os átomos distinguem-se ns dos outros pelo número de prótons e de nêutrons que contêm. Com relação ao átomo de boro (₅B¹¹), é correto afirmar que ele distingue dos demais átomos por possuir...

a) 5 prótons e 6 nêutrons.       b) O número atômico e o número de nêutrons iguais a 6.

c) O número atômico e o número de nêutrons iguais a 5.

d) Número igual de prótons e nêutrons.       e) 11 prótons e 5 nêutrons.

36. Com relação às características do átomo e ao conceito de elemento químico, assinale a afirmação correta:

a) Um elemento químico é caracterizado pelo número de massa.

b) Os átomos de um mesmo elemento químico obrigatoriamente devem apresentar o mesmo número de nêutrons.

c) Na eletrosfera, região que determina a massa do átomo, encontram-se os elétrons.

d) O número de massa é a soma do número de prótons com o número de elétrons.

e) Um elemento químico é constituído de átomos de mesma carga nuclear.

  

37. (CEFET-SP) Um átomo genérico X apresenta a seguinte estrutura:

Prótons	13
Nêutrons	14
Elétrons	13

O número de massa deste átomo é igual a:

 a) 13.        b) 14.        c) 26.        d) 27.        e) 40.

38. O número atômico, número de massa e número de nêutrons de um átomo são expressos, respectivamente por (3x + 5), (8x) e (6x – 30). Determine os números de prótons e nêutrons desse átomo.

39. (Covest-90) Preencha as lacunas da seguinte tabela:

Elemento	Nº de prótons	Nº de elétrons no átomo neutro	Nº de nêutrons	Nº de massa
Th		90		232
Cl	17		19

      Lendo da esquerda para a direita, formar-se-á, com os números inseridos, a seguinte seqüência numérica:

a) 90, 142, 17, 36     b) 142, 90, 19, 36     c) 142, 90, 36, 17     d) 90, 142, 36, 17     e) 89, 152, 7, 36

40. Quando se compara o átomo neutro do enxofre com o íon sulfeto (S^2–), verifica-se que o segundo possui:

a) Um elétron a mais e mesmo número de nêutrons.    

b) Dois nêutrons a mais e mesmo número de elétrons.

c) Um elétron a mais e mesmo número de prótons.

d) Dois elétrons a mais e mesmo número de prótons.

e) Dois prótons a mais e mesmo número de elétrons.

41. (Covest-2002) Isótopos radiativos de iodo são utilizados no diagnóstico e tratamento de problemas da tireóide, e são, em geral, ministrados na forma de sais de iodeto. O número de prótons, nêutrons e elétrons no isótopo 131 do iodeto são, respectivamente::

a) 53, 78 e 52.     b) 53, 78 e 54.     c) 53, 131 e 53.     d) 131, 53 e 131.     e) 52, 78 e 53.

42. Recentemente foi sintetizada uma forma alotrópica do carbono, de fórmula C₆₀, chamada fulereno ou Buckminsterfulereno, ou ainda buckbola ou futeboleno. Esta forma alotrópica é diferente do diamante e da grafite. Se considerarmos uma molécula do C₆₀ podemos afirmar que a relação entre o número de prótons e nêutrons é igual a:

a)     1/6.      b)     1/3.      c)     1/2.      d)     1.      e)     2.

43. As representações ₁H¹, ₁H² e ₁H³ indicam átomos de hidrogênio com números diferentes de:

a) Atomicidade.     b) Valência.     c) Elétrons.     d) Prótons.     e) Nêutrons.

44. Segundo dados experimentais, o oxigênio do ar que respiramos contém exatos 99,759 % de ₈O¹⁶. 0,037% de ₈O¹⁷ e 0,204% de ₈O¹⁸. Diante desta constatação, pode-se afirmar que essas três formas naturais de oxigênio constituem átomos que, entre si, são:

a) Alótropos.      b) Isóbaros.      c) Isótonos.      d) Isótopos.      e) Isômeros.

  

45. UNIP-SP) Os átomos isótopos de um elemento químico apresentam:

a) Propriedades químicas diferentes.       b) Número de nêutrons diferente.

c) Número de elétrons diferente.              d) A mesma massa nuclear.

e) Número de prótons diferente.

46. (UFPA) Recentemente o Departamento de Química da UFPA adquiriu um equipamento de ressonância magnética nuclear. Este equipamento tem como finalidade à análise de estruturas moleculares, e para a sua operação é necessária a utilização de solventes deuterados, tais como D₂O, CDCl₃, MeOD e outros. O átomo de deutério em relação ao átomo de hidrogênio é um:

a) Isóbaro.      b) Isótopo.      c) Isótono.      d) Alótropo.      e) Derivado radioativo.

47. Em relação a isotopia, isobaria e isotonia:

0	0	Isótonos são entidades químicas que possuem o mesmo número de nêutrons.
1	1	Isóbaros são entidades químicas que possuem o mesmo número de prótons.
2	2	Isótopos são entidades químicas que possuem o mesmo número de massa.
3	3	São relações que dizem respeito ao núcleo e a eletrosfera do átomo.
4	4	São relações que dizem respeito ao núcleo do átomo.

48. Isótopos são átomos:

a) Do mesmo elemento, com números de massa iguais.

b) De elementos diferentes, com números de massa iguais.

c) Do mesmo elemento, com números atômicos diferentes.

d) Do mesmo elemento, com números de massa diferentes.

e) De mesmo número de massa e diferentes números de elétrons.

49. Os isótopos de um mesmo elemento químico possuem núcleos com diferentes números de:

a) Prótons.      b) Nêutrons.      c) Elétrons.      d) Elétrons ou prótons.      e) Nêutrons ou prótons.

50. (ITA-SP) Dados os nuclídeos ₁₅I³⁰, ₁₈II³⁰, ₁₃III³⁰, ₁₅IV³⁰, ₁₈V²⁹, ₁₄VI³¹, podemos afirmar que:

a)      I e IV são isótopos; II e V são isóbaros; III e IV são isoneutrônicos.

b)      IV e VI são isótopos; I, II e III são isóbaros; V e VI são isoneutrônicos.

c)      I, II e III são isótopos; III e V são isóbaros; IV e VI são isoneutrônicos.

d)      II e VI são isótopos; I e IV são isóbaros; III e VI são isoneutrônicos.

e)      II e V são isótopos; III e IV são isóbaros; III e VI são isoneutrônicos.

51. (UFV-MG) considerando-se os elementos X, Y e Z e sabendo-se que eles apresentam as seguintes características:

v      X tem “n” prótons, “n” elétrons e “n” nêutrons.

v      Y tem “n – 1” prótons, “n – 1” elétrons e “n” nêutrons.

v      Z tem “n + 1” prótons, “n + 1” elétrons e “n + 2” nêutrons.

       Podemos afirmar que:

a) Y e Z são isótopos.      b) Y torna-se isótopo de Z quando ganha 1 próton e 1 elétron.

c) X torna-se isótopo de Z quando ganha 1 próton e 1 elétron.      d) Y e Z são isótonos.

e) Z torna-se isótopo de Y quando ganha 2 elétrons e 1 próton.

  

52. Considerando as afirmações:

I.                           A característica fundamental de um elemento químico é sua massa atômica.

II.                         O diamante e a grafite são formas alotrópicas do carbono.

III.                        O deutério e o trítio são isótopos do hidrogênio.

    

      São corretas as afirmações:

a) Apenas I.     b) Apenas II.     c) Apenas I e II.     d) Apenas II e III.     e) I, II e III.

53. O átomo mais abundante do alumínio é o ₁₃Al²⁷. Os números de prótons, nêutrons e elétrons do íon Al³⁺ deste isótopo são, respectivamente:

a) 13, 14 e 10.     b) 13, 14 e 13.     c) 10, 14 e 13.    d) 16, 14 e 10.     e) 10, 40 e 10.

54. Um átomo X tem 56 prótons e 81 nêutrons. Um átomo Y tem número de massa 138 e é isótono de X, logo podemos afirmar que o número de atômico do átomo Y é igual a:

a) 56.     b) 57.     c) 81.     d) 82.     e) 138.

55. Dois átomos A e B são isóbaros. O átomo A tem número de massa (4x + 5) e número atômico         (2x + 2) e B tem número de massa (5x – 1). O número atômico, número de massa, número de nêutrons e número de elétrons do átomo A correspondem, respectivamente, a:

a) 10, 29, 14, 15      b) 29, 15, 14, 15      c) 29, 15, 15, 14      d) 14, 29, 15, 14      e) 29, 14, 15, 15

56. A substância química bromo é formada por moléculas biatômicas (Br₂) com massas moléculas 158, 160 e 162 e, somente essas. Com essa informação podemos concluir que o elemento bromo é formado pelos isótopos:

a) ⁷⁹Br, ⁸⁰Br e ⁸¹Br.             b) ⁷⁹Br e ⁸¹Br, apenas.                   c) ⁷⁹Br e ⁸⁰Br, apenas.      

d) ⁸⁰Br e ⁸¹Br, apenas.       e) ¹⁵⁸Br, ¹⁶⁰Br e ¹⁶²Br.

57. Considere um átomo X, isótopo de um átomo Y e isóbaro de um átomo Z, acerca dos quais afirmamos que:

I.                                       X e Y possuem o mesmo número atômico.

II.                                     X e Y possuem o mesmo número de massa.

III.                                    Y e Z possuem o mesmo número de massa.

IV.                                  X e Z possuem o mesmo número atômico.

 Podemos concluir que:

a) São corretas apenas as afirmações I, II e III.    b) São corretas apenas as afirmações II e IV.

c) São falsas apenas as afirmações II, III e IV.     d) São falsas todas as afirmações.

e) São corretas todas as afirmações.

58. O silício, elemento químico mais abundante na natureza depois do oxigênio, tem grande aplicação na industria eletrônica. Por outro lado, o enxofre é de grande importância na obtenção do ácido sulfúrico. Sabendo que o átomo ₁₄Si²⁸ é isótono de uma das variedades isotópicas do enxofre, ₁₆S, pode-se afirmar que este átomo tem número de massa:

a) 19.       b) 21.       c) 28.       d) 32.       e) 30.

59. O número de elétrons do cátion X³⁺ é igual ao número de prótons do átomo Y, que por sua vez é isótopo do átomo W, que apresenta número atômico e número de massa, respectivamente, 36 e 84. O número atômico do elemento X é:

a) 33.       b) 36.       c) 39.       d) 45.       e) 51.

60. Conhecem-se os seguintes dados referentes aos átomos A, B e C:

·         A tem número atômico 14 e é isóbaro de B.

·         B tem número atômico 15 e número de massa 30, sendo isótopo de C.

·         A e C são isótonos entre si.

Qual o número de massa de C?

  

61. Sejam os elementos ₆₂A¹⁵⁰, B e C de números atômicos consecutivos, na ordem dada. Sabendo que A e B são isóbaros e que B e C são isótonos, determine o número de nêutrons do elemento B e o número de massa do elemento C, respectivamente:

a) 87 e 151.     b) 87 e 152.     c) 85 e 151.     d) 85 e 152.     e) 80 e 150.

62. Num exercício escolar, um professor pediu a seus alunos que imaginassem um átomo que tivesse o número atômico igual ao seu número de chamada e o número de nêutrons 2 unidades a mais que o número de prótons. O aluno de número 15 esqueceu de somar 2 para obter o número de nêutrons e, conseqüentemente, dois alunos imaginaram átomos isóbaros. Isso ocorreu com os alunos de números de chamadas:

a) 14 e 15.     b) 13 e 15.     c) 15 e 16.     d) 12 e 15.     e) 15 e 17.

63. Tem-se um átomo A com número atômico 5 e número de massa  (3x – 5). Este átomo é isótono de um átomo B que apresenta número de massa (2x + 1) e um próton a mais que A. Calcule os números de massa de A e B.

64. Três átomos A, B e C apresentam, respectivamente, números de massa pares e consecutivos. Sabendo que o átomo B possui 27 nêutrons e o átomo C, 29 de prótons, determine os números de massa desses átomos, de modo que A seja isótopo de B e isótono de C.

a) 54, 56 e 58.     b) 52, 54 e 56.     c) 50, 52 e 54.     d) 48, 50 e 52.     e) 56, 58 e 60.

65. Têm-se três átomos genéricos X, Y e T. O átomo X possui número de massa consecutivo ao seu isótopo Y. O átomo T possui número de massa e número atômico iguais ao dobro de Y. Sabe-se que T possui 30 prótons e 34 nêutrons. Assinale a alternativa que corresponde ao número atômico e de massa de X:

a) 15 e 32.     b) 30 e 66.     c) 15 e 33.     d) 30 e 64.     e) 30 e 61.

66. Considere as seguintes representações:

                           _{3x + 32} R ^{11x + 15}               _{5x – 8} S ^{12x – 2}                      _{4x + 10} T ^{10x + 35}

      Sabendo que R e S são isótopos, é possível afirmar que:

a) O número atômico de R é 90.                  b) O número atômico de S é 90.

c) O número de massa de T é 238.              d) O número de massa de R é 238.

e) R e T são isóbaros.

67. Um átomo do elemento químico X é isótopo de ₂₀ A ⁴¹ e isóbaro de ₂₂ B ⁴⁴. Com base nessas informações, podemos concluir que o átomo do elemento X possui:

a) 22 prótons      b) 24 nêutrons      c) 20 nêutrons     

d) Número de massa igual a 61.          e) Número de massa igual a 41.

68. O átomo Q tem 36 nêutrons e é isóbaro do átomo R. Considerando que R²⁺ é isoeletrônico do átomo Q, identifique o número de nêutrons do átomo R.

a) 40.       b) 38.       c) 36.       d) 34.       e) 32.

69. Alguns elementos apresentam, no seu estado fundamental e no seu nível mais energético, a distribuição eletrônica np^x. Dentre os elementos abaixo, o que apresenta o maior valor de “x” é:

a) ₁₃Al.        b) ₁₄Si.        c) ₃₄Se.        d) ₁₅P.        e) ₃₅Br.

70. Um elemento cujo átomo possui 20 nêutrons apresenta distribuição eletrônica no estado fundamental       1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹, tem:

a) Número atômico 20 e número de massa 39.        b) Número atômico 39 e número de massa 20.

c) Número atômico 19 e número de massa 20.        d) Número atômico 19 e número de massa 39.

e) Número atômico 39 e número de massa 19.

71. O número máximo de elétrons de um átomo que apresenta elétrons distribuídos em cinco níveis de energia é igual a:

a) 106.         b) 54.         c) 92.         d) 58.         e) 94.

72. O elemento cujo átomo tem o maior número de elétrons em sua camada mais externa é aquele cujo número atômico é igual a:

a) 2.        b) 4.        c) 7.        d) 11.        e) 12.

73. Um átomo tem número de massa 31 e 16 nêutrons. Qual o número de elétrons no seu nível mais externo?

a) 2.        b) 4.        c) 5.        d) 3.        e) 8.

74. Os implantes dentários estão mais seguros no Brasil e já atendem às normas internacionais de qualidade. O grande salto de qualidade aconteceu no processo de confecção dos parafusos e pinos de titânio que compõem as próteses. Feitas com ligas de titânio, essas próteses são usadas para fixar coroas dentárias, aparelhos ortodônticos e dentaduras nos ossos da mandíbula e do maxilar. Considerando que o número atômico do titânio é 22, sua configuração eletrônica será:

a) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³.        b) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵.        c) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s².

d) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d².        e) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶.

75. O bromo, único halogênios que nas condições ambiente se encontra no estado líquido, formado por átomos representados por ₃₅Br⁸⁰, apresenta:

 a) 25 elétrons na camada de valência.          b) 2 elétrons na camada de valência.

c) 7 elétrons na camada de valência.            d) 35 partículas nucleares.

e) 45 partículas nucleares.

76. As soluções aquosas de alguns sais são coloridas, tais como:

         Solução aquosa de CuSO₄ = azul.

         Solução aquosa de NiSO₄ = verde.

         Solução aquosa de KMnO₄ = violeta.

       A coloração dessas soluções pode ser relacionada à presença de um elemento de transição. Sabendo que estes elementos apresentam seu elétron mais energético situado no subnível “d”, qual dos elementos abaixo apresenta o maior número de elétrons no subnível “d”?

a) ₁₁Na.        b) ₁₇Cl.        c) ₂₀Ca.        d) ₂₁Sc.        e) ₂₆Fe.

77. Vanádio (Z = 23), elemento de transição, constitui componente importante do aço para produzir um tipo de liga que melhora consideravelmente a tenacidade, as resistências mecânicas e à corrosão do ferro. Quantos elétrons há no subnível 3d da configuração eletrônica do vanádio?     

a) 1.        b) 2.        c) 3.         d) 4.        e) 5.

78. Na configuração eletrônica de um elemento químico há dois elétrons no subnível “3d”. O número atômico desse elemento é:

a) 18.        b) 20.        c) 21.        d) 22.      e) 40.

79. O cloreto de sódio (NaCl) representa papel importante na fisiologia da pessoa, pois atua como gerador do ácido clorídrico no estômago. Com relação ao elemento químico cloro (Z = 17), o número de elétrons no subnível “p” é:

a)    8.      b)    12.      c)    11.      d)    10.      e)    6.

80. Os átomos dos elementos X e Y apresentam, respectivamente, apenas 1 elétron nos subníveis 3d e 4d, logo, podemos afirmar que seus números atômicos são:   

a)  19 e 39.      b)  21 e 39.      c)  19 e 42.      d)  21 e 42.      e)  11 e 26.

81.(UEL-PR) Um estudante apresentou a seguinte distribuição eletrônica para o átomo de bromo           (Z = 35):

                        1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁹ 4p⁶

     Houve incorreção no número de elétrons dos subníveis:

a) 3d e 4p.       b) 3d e 4s.       c) 4s e 4p.       d) 3d, somente       e) 4p, somente.

  

82. O titânio (Z = 22) é metal usado na fabricação de motores de avião e de pinos para próteses. Quantos elétrons há no último nível da configuração eletrônica desse metal?

a) 6.       b) 5.       c) 4.       d) 3.       e) 2.

83. A pedra imã natural é a magnetita (Fe₃O₄). O metal ferro pode ser representado por ₂₆Fe⁵⁶ e seu átomo apresenta a seguinte distribuição eletrônica por níveis:

a) 2, 8, 16.     b) 2, 8, 8, 8.      c) 2, 8, 10, 6.     d) 2, 8, 14, 2.     e) 2, 8, 18, 18, 10.

84. (PUCCAMP-SP) A corrosão de materiais de ferro envolve a transformação de átomos do metal em íons (ferroso ou férrico). Quantos elétrons há no terceiro nível energético do átomo neutro de ferro?

a) 2.        b) 6.        c) 14.        d) 16.        e) 18.

85. O átomo _{3x + 2} A ^7x tem 38 nêutrons. O número de elétrons existente na camada de valência desse átomo é:

a) 1.        b) 2.        c) 3.        d) 4.        e) 5.

86. Dos números atômicos que seguem, qual corresponde a um elemento químico com 5 elétrons de valência?

a) 5.        b) 13.        c) 25.        d) 33.        e) 40.

87. Sendo o subnível 4s¹ (com um elétron) o mais energético de um átomo, podemos afirmar que:

I.                                                   O número total de elétrons desse átomo é igual a 19.

II.                                                 Esse átomo apresenta 4 camadas eletrônicas.

III.                                                Sua configuração eletrônica é 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s¹.

a) Apenas a afirmação I é correta.          b) Apenas a afirmação II é correta.

c) Apenas a afirmação III é correta.        d) As afirmações I e II são corretas.

e) As afirmações II e III são corretas.

88. (CESGRANRIO) Alguns elementos apresentam, no estado fundamental e no seu nível mais energético, a configuração np^x. Dentre os elementos abaixo, o que apresenta maior valor de “x” é:

a) Al (Z = 13).      b) F (Z = 9).      c) Si (Z = 14).      d) N (Z = 7).      e) Ne (Z = 10).

89. (UNISA-SP) A configuração eletrônica do elemento químico de número 21 é:

a) 2, 8, 9, 2.      b) 2, 8, 8, 3.      c) 2, 8, 10, 1.      d) 2, 18, 1.      e) 2, 8, 7, 4.

90. O ferro, número atômico 26, é um elemento muito abundante na crosta terrestre. Sobre ele são feitas as afirmações: (julgue.)

0	0	Possui 6 elétrons no subnível “3d”.
1	1	Possui 12 elétrons em subníveis “p”.
2	2	Apresenta elétrons distribuídos em 4 níveis de energia.
3	3	Possui apenas 2 elétrons na camada “M”.
4	4	O subnível “3d” é o mais energético.

91.(UEL-PR) Em quais níveis de energia o césio (Z = 55) no estado fundamental apresenta 18 elétrons?

 a) 2 e 3.        b) 2 e 4.        c) 2 e 5.        d) 3 e 4.        e) 3 e 5.

92. Considere as afirmações abaixo.

                                    I.      Em um subnível “d” há 7 orbitais.

                                 II.      Em um subnível “p” há 3 orbitais.

                                III.      Em um orbital “s” cabem dois elétrons.

                              IV.      Em um orbital “p” cabem 6 elétrons.

      Quanto a tais afirmações:

 a)  Apenas a II é correta.     b)  Apenas a I e a II são corretas.    c)  Apenas a II e a III são corretas.

d)  Apenas a II, a III e a IV são corretas.       e)  Todas são corretas.

93. A configuração eletrônica de um átomo neutro no estado fundamental é 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵. O número de orbitais vazios remanescentes no nível principal “M” é:

a)      0.      b)      1.      c)      5.      d)      6.      e)      10.

94. (UFMT) Uma substância apresenta em sua estrutura um átomo cujo subnível mais energético é 5s¹ de modo que:

I	O número total de elétrons desse átomo é igual a 37.
II	Este átomo apresenta 5 camadas eletrônicas.
III	Apresenta 2 elétrons desemparelhados.

      Pode-se afirmar que:

a) Apenas a afirmação I é correta.               b) Apenas a afirmação II é correta.    

c) Apenas a afirmação III é correta.             d) As afirmações I e II são corretas.

e) As afirmações II e III são corretas

95. Se um átomo neutro no estado fundamental tem distribuição eletrônica 1s² 2s² 2p¹, quantos orbitais vazios ainda restam no nível identificado pelo número quântico principal n = 2?

a) 1.        b) 2.        c) 3.        d) 4.        e) 5.

  

96. “Para um átomo neutro, a configuração eletrônica chamada ativada (ou excitada) possui elétrons em posições mais energéticas em relação à configuração fundamental”.

      Com relação ao texto acima, assinale a alternativa que possui uma configuração ativada:

 a) 1s².      b) 1s²2s¹.      c) 1s²2s².      d) 1s²2s²2p³.      e) 1s²2s²2p⁵3s¹.

  

97. O íon monoatômico A^2– apresenta configuração eletrônica 3s²3p⁶ para o nível mais externo. O número atômico do elemento A é igual a:

a) 8.        b) 10.        c) 14.        d) 16.        e) 18.

98. A química se interessa particularmente pelo estudo da eletrosfera atômica porque a distribuição eletrônica permite prever o comportamento químico dos átomos, já que são os elétrons que podem se movimentar entre eles ou fazer sua união. A distribuição eletrônica correta para o cátion bivalente do elemento químico magnésio (Z = 12) é:

a) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s².      b) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶.      c) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵.      d) 1s² 2s² 2p⁶ 3s².

e) 1s² 2s² 2p⁶.

  

99. Considerando as partículas constituintes do íon Fe^{+ 3}, pode-se afirmar que esse íon: Dado: Fe (Z = 26).

a) Apresenta configuração eletrônica 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵.

b) Tem um núcleo com 23 prótons.          c) Apresenta números iguais de prótons e elétrons.

d) Apresenta três níveis completamente preenchidos.           e) Tem um núcleo com 23 elétrons.

  

100. Com relação às duas configurações eletrônicas de um mesmo átomo (₁₁Na):

I)                                                            1s² 2s² 2p⁶ 3s¹.

II)                                                          1s² 2s² 2p⁶ 6s¹.

      Identifique a alternativa falsa:

a) É necessário fornecer energia para passar de I para II.

b) A passagem de II para I emite radiação eletromagnética.

c) I representa configuração eletrônica de um átomo de sódio não excitado.

d) A energia necessária para retirar um elétron de II é menor que a de I.

e) I e II representam eletrosferas de elementos diferentes.

 101. No esquema a seguir temos duas configurações eletrônicas de um mesmo átomo neutro:

                                       I)  1s² 2s²                          II)  1s² 2s¹ 2p¹

        Indique a alternativa correta:

a) I é uma configuração ativada.          b) II é uma configuração fundamental.

c) A passagem de I para II liberta energia na forma de ondas eletromagnéticas.

d) I é gás nobre.          e) A passagem de I para II absorve energia.

102. Beber refrigerante em excesso é um risco a saúde dos ossos. A ingestão de mais de quatro latas de 350 mL desta bebida por dia leva o organismo a perder cálcio e fósforo, elementos importantes para uma ossatura forte. No estudo desse assunto é fundamental o conhecimento da configuração eletrônica dos átomos de cálcio e fósforo e de seus íons. Indique a alternativa correta:       Dados: Ca (Z = 20 e A = 40); P (Z = 15 e A = 31)

a) O número de prótons do íon Ca²⁺ é 22.

b) O átomo neutro de fósforo é isoeletrônico do íon S^{– 1}.

c) O fósforo apresenta número atômico 9.

d) O íon Ca²⁺ é formado pelo ganho de 2 elétrons a partir do átomo neutro.

e) O átomo de fósforo em seu estado fundamental apresenta três elétrons desemparelhados.

103. Para o elemento ferro (Z = 26) a alternativa verdadeira que indica o número de orbitais semipreenchidos é:

a) 4.        b) 3.        c) 2.        d) 5.        e) 6.

104. (UFRS) Considerando os orbitais 2p e 3p de um mesmo átomo, podemos afirmar que os mesmos possuem:

a) Igual energia.          b) Mesma simetria.          c) Iguais diâmetros.

d) Mesma capacidade de ligação.          e) Mesmos números quânticos.

105. O último elétron distribuído na configuração eletrônica de um átomo neutro, no estado fundamental, possui o seguinte conjunto de números quânticos: 4, 1, +1  e  +1/2. Sabendo-se que esse átomo possui número de massa igual a 84 e que, por convenção, o primeiro elétron a ocupar um orbital possui número quântico de spin igual a  –1/2, o número de nêutrons existentes no núcleo desse átomo é:

a) 48.        b) 84.        c) 36.        d) 45.        e) 33.

106. Considerando a configuração eletrônica do oxigênio (Z = 8), no seu estado fundamental, podemos afirmar que os números quânticos principal, secundário, magnético e spin do último elétron da camada de valência desse átomo são, respectivamente:

a) 1, 0, 0,  – 1/2     b) 1, 1, +1, +1/2     c) 1, 0, 0, +1/2     d) 2, 1,  – 1, – 1/2     e) 2, 1,  – 1, +1/2.

107. (UDESC) Considere a configuração eletrônica do neônio a seguir 1s² 2s² 2p⁶. Os números quânticos principal, secundário, magnético e spin, do elétron mais energético são, respectivamente:

 a) 2, 1, – 1, + 1/2     b) 2, 1, + 1, + 1/2     c) 1, 0 , 0,– 1/2     d) 1, 1 +1, + 1/2     e) 1, 0, 0, +1/2.

108. O subnível mais energético do átomo de um elemento apresenta os seguintes números quânticos principal, secundário e magnético, respectivamente 3, 2 e 0. O número atômico deste elemento é, no máximo, igual a:

a) 24.       b) 25.       c) 26.        d) 27.        e) 28.

109. Qual o número de elétrons na eletrosfera de um determinado átomo que tem os seguintes números quânticos para o seu último elétron?

v      Principal = 3.

v      Secundário = 1.

v      Magnético = 0.

a) 10.        b) 12.        c) 14.        d) 16.        e) 18.

1º Ensino Médio Exercícios de Química - 2º bimestre

1. Os átomos ₁₅P³¹ e ₁₆S³² são:

a) isótopos   b) isóbaros   c) isômeros  d) isótonos

2. Dados os átomos ₂₀ A ⁴² ; ₂₀ B ⁴⁰ ; ₁₈ C ⁴⁰ ; ₁₈ D ³⁸ :

a) Calcule os números de prótons, nêutrons e elétrons.

b) indique os isótopos, isóbaros e isótonos existentes.

3. Dados os átomos, calcule os números de prótons nêutrons e elétrons:

a) ₁₉ K ³⁹   b) ₅₃ I ¹²⁷    c) ₈₂ Pb ²⁰⁷   d) ₇₉ Au ¹⁹⁷

4. Dados os átomos:   ₁₀ X ²³  ;  ₁₁ Y ²³  ;  ₁₁ Z ²⁴  ;  ₁₂ W ²⁵

a) calcular os números de prótons nêutrons e elétrons de cada elemento.

b) indique os isótopos, isóbaros e isótonos existentes.

5. O lixo atômico de uma fábrica de material nuclear contém os elementos radioativos urânio e tório. Considere, a seguir as representações desses elementos: I - ₉₂U²³⁸    II - ₉₂U²³⁴    III - ₉₀Th²³⁴    IV - ₉₀Th²³⁰ Constituem um par de isóbaros:   a) I e II.      b) I e III.      c) II e III.      d) II e IV.

6. O íon ₁₉k^{39 +} possui:

a) 19 prótons.   b) 19 nêutrons.   c) 39 elétrons.   d) número de massa = 20.   e) número atômico = 39.

7. Dentre as alternativas a seguir, indicar a que contém a afirmação correta.

a) Dois átomos que possuem o mesmo número de nêutrons pertencem ao mesmo elemento químico.

b) Dois átomos com o mesmo número de elétrons  pertencem ao mesmo elemento químico.

c) Dois átomos que possuem o mesmo número de prótons pertencem ao mesmo elemento químico.

d) Dois átomos com iguais números de massa são isótopos.

e) Dois átomos com iguais números de massa são alótropos.

8. Sabendo-se que o átomo ₁₄Si²⁸ é ISÓTONO de uma das variedades isotópicas do enxofre, ₁₆S, pode-se afirmar que este átomo tem número de massa

a) 14      b) 16      c) 30      d) 32      e) 34

9. Quantos prótons há na espécie química:             ₂₈Ni^{60 +2} ?

10. As alternativas referem-se ao número de partículas constituintes dos átomos. A afirmativa FALSA é

a) dois átomos neutros com o mesmo número atômico têm o mesmo número de elétrons.

b) um ânion com 52 elétrons e número massa 116 tem 64 nêutrons.

c) um átomo neutro com 31 elétrons tem número atômico igual a 31.

d) um átomo neutro, ao perder três elétrons, mantém inalterado seu número atômico.

e) um cátion com carga 3+, 47 elétrons e 62 nêutrons tem número de massa igual a 112.

11. Os átomos X e Y são isótopos e apresentam as seguintes características:    _{a + 5}X^3a             _2a-10Y^3a-2

Os números de massa de x e y são, respectivamente:

a) 45 e 43     b) 45 e 41     c) 43 e 43     d) 43 e 41     e) 41 e 40

12. Têm-se dois átomos isótopos X e Y. Calcule o nº de prótons de x sabendo que:

Átomo X  possui Z = 3x - 6 e A = 5x ; Átomo Y possui Z = 2x + 4 e A = 5x – 1

13. Se os elementos‚ _2x-1 A ^4x e _2x B^3x+8 são isóbaros. Qual é o número de nêutrons de A e B?

14. São dadas as seguintes informações relativas aos átomos X, Y e Z:

I. X é isóbaro de Y e o isótono de Z.

II. Y tem número atômico 56, número de massa 137 e é isótopo de Z.

III. O número de massa de Z é 138.

O número atômico de X é:

a) 53      b) 54      c) 55      d) 56      e) 57

15. A soma dos prótons, elétrons e nêutrons do átomo ‚_2x-2Q^4x, que possui 22 nêutrons, é igual a:

a) 62      b) 58      c) 74      d) 42      e) 92

16. Qual o número atômico (Z) do átomo cujo elétron de diferenciação é (3, 2, +1, +1/2)?

17. Quantos prótons há no íon x⁺³ de configuração 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰?

18. Dê a distribuição eletrônica do átomo ₂₆Fe⁵⁶, em camadas.

19. Faça a distribuição eletrônica, por energia e por distância, para os átomos:

a) Cs (Z= 55)           b) Tl (Z= 81)

20. Um átomo apresenta número de massa 35 e 18 nêutrons. Qual o número de elétrons no seu nível mais externo?

21. Quantos são os elétrons de valência do magnésio? Dado: Mg (Z = 12)

22. Vanádio, elemento de transição, constitui componente importante do aço para produzir um tipo de liga que melhora consideravelmente a tenacidade, resistência mecânica e corrosão do ferro. Quantos elétrons há no subnível 3d da configuração eletrônica do vanádio?

23. A configuração eletrônica do átomo de Iodo (Z = 53) é igual a:

a) 2, 8, 18, 20, 5      b) 2, 8, 20, 18, 5      c) 2, 8, 18, 18, 7      d) 2, 8, 18, 18, 5      e) 2, 10, 16, 18, 7

24. Quais os quatro números quânticos do elétron de maior energia do átomo de Na (Z = 11)

25. De acordo com os valores teóricos para os quatro números quânticos e com princípio de exclusão de Pauli, o número máximo de elétrons que podem ocupar o nível n=5 é:

a) 8.    b) 18.    c) 32.    d) 48.    e) 50.

26. Faça a distribuição eletrônica nas camadas, para os átomos:

a) In (Z = 49)                    b) Pb (Z = 82)

27. Através dos valores das eletronegatividades dos elementos químicos, calculados por Pauling, é possível prever se uma ligação terá caráter covalente ou iônico. Com base nos conceitos de eletronegatividade e de ligação química, pede-se:

a) Identificar dois grupos de elemento da Tabela Periódica que apresentam, respectivamente, as maiores e as menores eletronegatividades.

b) Que tipo de ligação apresentará uma substância binária, formada por um elemento de cada um dos dois grupos identificados?

28. Observe as seguintes fórmulas eletrônicas (fórmula de Lewis):

Consulte a Classificação Periódica dos Elementos e escreva as fórmulas eletrônicas das moléculas formadas pelos seguintes elementos:

a) fósforo e hidrogênio;    b) enxofre e hidrogênio;    c) flúor e carbono.

29. Quais as semelhanças entre os elementos químicos da mesma família da tabela periódica?

30. Sabendo-se que o nitrogênio(N) tem cinco elétrons em sua camada de valência e o hidrogênio(H) tem apenas um elétron:

a) represente, de forma esquemática, a estrutura eletrônica (fórmula eletrônica ou de Lewis) da amônia(NH₃) indicando cada par eletrônico por dois pontos(:).

b) Sendo o fósforo(P) da mesma família do nitrogênio, qual a fórmula do composto mais provável, formado pelo fósforo e o hidrogênio? Justifique

31. Quais as semelhanças entre os elementos químicos do mesmo período da tabela?

32. Qual a fórmula da substância resultante da combinação química entre átomos de magnésio e nitrogênio? Qual o tipo de ligação formada?  Números atômicos: Mg (Z = 12) ; N (Z = 7)

33. Um professor decidiu decorar seu laboratório com um "relógio de Química" no qual, no lugar das horas, estivessem alguns elementos, dispostos de acordo com seus respectivos números atômicos, como mostra a figura. Indique a hora que o relógio do professor marca quando:

a) o ponteiro dos minutos aponta para o elemento de menor número atômico e o ponteiro das horas aponta para o elemento mais eletronegativo.

b) O ponteiro dos minutos aponta para o metal alcalino terroso de menor raio atômico e o ponteiro das horas aponta para o gás nobre do segundo período.

34. Considere os seguintes compostos, todos contendo cloro: BaCL₂; CH₃CL; CCL₄ e NaCL.

Sabendo os números de elétrons das camadas de valência: sódio = 1, bário = 2, carbono = 4, cloro = 7 e o hidrogênio tem número atômico igual a 1, apresente a fórmula estrutural para os compostos covalentes.

35. Para o estudo das relações entre o tipo de ligação química e as propriedades físicas das substâncias X e Y, sólidas à temperatura ambiente, foi realizado um experimento que permitiu as seguintes constatações:

I) A substância X, no estado sólido, não conduz a corrente elétrica, porém, no estado líquido, a conduz.

II) A substância Y não conduz a corrente elétrica no estado sólido nem no estado líquido.

Quais os tipos de ligações químicas presentes em X e Y? justifique.

36. S1, S2 e S3 são três substâncias distintas. Inicialmente no estado sólido, foram aquecidas independentemente até a fusão completa enquanto se determinavam suas condutividades elétricas. Os resultados das observações estão resumidos na tabela. S1, S2 e S3 devem apresentar que tipo de ligação química? Justifique.

37. A uréia (CH₄N₂O) é o produto mais importante de excreção do nitrogênio pelo organismo humano. Na molécula da uréia, formada por oito átomos, o carbono apresenta duas ligações simples e uma dupla, o oxigênio uma ligação dupla, cada átomo de nitrogênio três ligações simples e cada átomo de hidrogênio uma ligação simples. Átomos iguais não se ligam entre si. Baseando-se nestas informações, escreva a fórmula estrutural da uréia, representando ligações simples por um traço (-) e ligações duplas por dois traços (=).

38. Estabeleça a fórmula do composto formado entre os átomos a seguir, bem como o nome da ligação estabelecida.

a) Na (Z=11) e S (Z=16)

b) Sr (Z=38) e Se (Z= 34)

c) P (Z=15) e O (Z=8)

LISTA DE EXERCÍCIOS – BALANÇO ENERGÉTICO COM MUDANÇA DE FASE - 2º Ensino Médio

2ª ANO  DO ENSINO MÉDIO - 2011

Prof. Marcelo Franco Moura

LISTA DE EXERCÍCIOS – BALANÇO ENERGÉTICO COM MUDANÇA DE FASE

1)    Uma fonte de potência constante e igual a 500 cal/s aquece uma massa de 100 g de ouro, cujo calor específico é igual a 0,032 cal/gºC e calor latente de fusão igual a 15 cal/g. Se a massa estava inicialmente à temperatura de 25ºC, quanto tempo a fonte deverá aquecê-la a fim de que todo o ouro se funda?

Dado: temperatura de fusão do ouro = 1.064ºC.

2)    Um experimento foi realizado com o objetivo de determinar as características de determinada substância. Para tanto, tomou-se uma amostra de 200 g da substância a -40ºC. Com a ajuda de uma fonte térmica de potência constante e igual a 1200 W e evitando qualquer perda de calor para o meio ambiente, traçou-se a curva de aquecimento representada ao lado.

Assumindo 1 cal = 4 J, determine:

a)    o calor específico da substância no estado sólido.

b)    o calor latente de fusão da substância.

c)    o calor específico da substância no estado líquido.

d)    o calor latente de vaporização da substância.

3)    Uma fonte de calor, ao nível do mar, funcionou durante 40 minutos, fornecendo a quantidade de calorias necessárias para que 500 g de água a 12ºC, contida em um recipiente, entrassem em ebulição e, além disso, 200 g da quantidade inicial se transformassem em vapor de água a 100ºC. Desprezando a capacidade térmica do recipiente, determine a potência da fonte de calor, em cal/s.

Dados para a água: calor específico = 1,0 cal/gºC; calor latente de vaporização = 540 cal/g.

4)    O gráfico representa a curva de aquecimento de uma massa de 200 g de uma substância, inicialmente no estado sólido, realizado por uma fonte de potência constante e igual a 5,0 kcal/min.

Determine o valor do calor latente de fusão dessa substância, em cal/g.

  

5)    O supermercado necessita diariamente de gelo em escamas. A potência P dissipada pela máquina empregada para fabricá-la é de 360 cal/s. Sabendo que a temperatura da água ao entrar na máquina é de 20ºC, determine:

Dados: c_gelo = 0,5 cal/gºC; c_água = 1,0 cal/gºC; L_fusãodogelo = 80 cal/g; 1 cal = 4 J.

a)    o calor liberado por 150 kg de água ao ser transformada integralmente em gelo a -3ºC;

b)    a energia dissipada pela máquina, em joules, em 5h de funcionamento.

6)    Algumas máquinas do navio operam utilizando vapor d'água à temperatura de 300ºC. Esse vapor é produzido por uma caldeira alimentada com óleo combustível, que recebe água à temperatura de 25ºC. O gráfico a seguir mostra o comportamento do calor específico c do vapor d'água em função da temperatura q.

 a)    Considerando as condições descritas, calcule a quantidade de calor necessária para transformar 1,0.10³ g de água a 25ºC em vapor a 300ºC.

b)    Admita que:

·         a queima de 1 g do óleo utilizado libera 10.000 cal;

·         a caldeira, em 1 h, queima 4.320 g de óleo e seu rendimento é de 70%.

Determine a potência útil dessa caldeira.

7)    Na aula de física, o professor entrega aos estudantes um gráfico da variação da temperatura (em ºC) em função do calor fornecido (em calorias). Esse gráfico, apresentado a seguir, é referente a um experimento em que foram aquecidos 100 g de gelo, inicialmente a -20ºC, sob pressão atmosférica constante.

Em seguida, o professor solicita que os alunos respondam a algumas questões.

Auxilie o professor na elaboração do gabarito correto, calculando, a partir das informações dadas:

a)    o calor específico do gelo;

b)    o calor latente de fusão do gelo;

c)    a capacidade térmica da quantidade de água resultante da fusão do gelo.

8)    Um aquecedor elétrico fechado contém inicialmente 1 kg de água a temperatura de 25ºC e é capaz de fornecer 300 cal a cada segundo. Desconsiderando perdas de calor, e adotando 1 cal/gºC para o calor específico da água e 540 cal/g para o calor latente, calcule

a)    o tempo necessário para aquecer a água até o momento em que ela começa a evaporar.

b)    a massa do vapor formado, decorridos 520 s a partir do instante em que o aquecedor foi ligado.

9)    Uma quantidade de 1,5 kg de certa substância está inicialmente na fase sólida, à temperatura de -20ºC. Em um processo à pressão constante de 1,0 atm, ela é levada à fase liqui­da a 86ºC. A potência necessária nessa transformação foi de 1,5 kJ/s. O gráfico na figura mostra a temperatura de cada etapa em função do tempo.

  

Calcule:

a)    o calor latente de fusão L_F;

b)    o calor necessário para elevar a temperatura de 1,5 kg dessa substância de 0 a 86ºC.

c)    o calor específico sensível da substancia no estado sólido em cal/gºC;

d)    o calor específico sensível da substancia no estado líquido em cal/gºC;

10) Para certo procedimento industrial, necessita-se de água a 20ºC, mas só se dispõe de água no estado sólido a 0ºC (gelo) e água fervendo a 100ºC. Determine a relação entre a massa de gelo e a massa de água fervendo que se deve misturar em um recipiente adiabático, para a obtenção do desejado.

Dados: calor latente de fusão da água = 80 cal/g;

            calor específico da água líquida = 1 cal/gºC.

11) Qual será a massa que se fundirá quando um pedaço de 500 g de gelo a 30ºC for lançado em um recipiente termicamente isolado contendo 1 ℓ de água a 30ºC?

Dados: calor específico do gelo = 0,5 cal/gºC; calor específico da água = 1,0 cal/gºC; calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g; temperatura de fusão do gelo = 0ºC; densidade da água = 1 kg/ℓ.

12) Uma grande quantidade de água no estado líquido está sendo mantida, sob pressão normal, a 100ºC, em um recipiente termicamente isolado. Colocando-se nesse recipiente uma massa de 270 g de um metal de calor específico 0,6 cal/gºC e temperatura de 300ºC, qual será a massa de vapor de água que se formará em razão da troca de calor entre a água e o metal?

Dados: calor específico da água = 1,0 cal/gºC; calor latente de vaporização da água = 540 cal/g; temperatura de vaporização da água = 100ºC.

13) Maria e João estavam acampados numa praia de São Luís onde a temperatura ambiente era de 35ºC ao meio-dia. Nesse momento, verificaram que dois litros de água mineral estavam na temperatura ambiente. Resolveram então baixar a temperatura da água, colocando-a num recipiente de isopor juntamente com 200 g de gelo a -4ºC. Após a fusão de todo o gelo, e estabelecido o equilíbrio térmico da mistura, qual era a temperatura da água?

Dados: L_gelo = 80 cal/g; c_gelo = 0,5 cal/gºC; c_água = 1,0 cal/gºC.

14) Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível, há 200 g de gelo a -20ºC. Introduz-se, no calorímetro, água a 20ºC. O calor latente de solidificação da água é -80 cal/g e os calores específicos do gelo e da água (líquida) valem, respectivamente, 0,50 cal/gºC e 1,0 cal/gºC.

Calcule o valor máximo da massa da água introduzida, a fim de que, ao ser atingido o equilíbrio térmico, haja apenas gelo no calorímetro.

15) Duas peças metálicas de massas iguais, uma de ferro e a outra de chumbo, inicialmente a 100ºC, são colocadas em contato térmico com um grande bloco de gelo a 0ºC. Após o equilíbrio térmico das peças com o gelo, o calor fornecido pela peça de ferro deixa m_F gramas de gelo fundido, enquanto que o calor fornecido pela peça de chumbo deixa m_C gramas de gelo fundido. O calor específico do ferro vale aproximadamente 0,45 J/gºC e o do chumbo, 0,15 J/gºC.

a)    Qual o valor da razão m_F/m_C?

b)    Sabendo que m_F = 90 g e que o calor latente de fusão do gelo vale 320 J/g, qual o valor da massa M de cada peça metálica?

16) Um suco de laranja foi preparado em uma jarra adicionando-se a 250 mℓ de suco de laranja, a 20ºC, 50 g de gelo fundente. Estabelecido o equilíbrio térmico, qual era a temperatura do suco gelado, em ºC?

Dados: calor específico da água = 1 cal/gºC; calor específico do suco de laranja = 1 cal/gºC; densidade do suco de laranja = 1.10³ g/ℓ; calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.

17) Num piquenique, com a finalidade de obter água gelada, misturou-se num garrafão térmico, de capacidade térmica desprezível, 2 kg de gelo picado a 0ºC e 3 kg de água que estavam em garrafas ao ar livre, à temperatura ambiente de 40ºC, Desprezando-se a troca de calor com o meio externo e conhecidos o calor latente de fusão do gelo (80 cal/g) e o calor específico da água (1 cal/gºC), qual a massa de água gelada disponível para beber, em kg, depois de estabelecido o equilíbrio térmico?

18) Inicialmente, 50 g de gelo a 0ºC são colocados num calorímetro de alumínio, também a 0ºC. Em seguida, 80 g de água a 70ºC são despejados dentro desse recipiente. Calcule a temperatura final do conjunto.

Dados: calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g; calor específico da água = 1,0 cal/gºC; capacidade térmica do calorímetro = 8 ca/ºC.

19) Um recipiente de material termicamente isolante contém 300 g de chumbo derretido à sua temperatura de fusão de 327ºC. Quantos gramas de água fervente devem ser despejados sobre o chumbo para que, ao final do processo, toda a água tenha se evaporado e o metal solidificado encontre-se a 100ºC? Suponha que a troca de calor dê-se exclusivamente entre a água e o chumbo.

Dados: Calor latente de vaporização da água = 540 cal/g;

           Calor latente de fusão do chumbo = 5,5 cal/g;

           Calor específico do chumbo = 0,03 cal/gºC.

  

20) Misturam-se 200 g de água a 17ºC com certa quantidade de gelo a -10ºC. Para que o equilíbrio térmico se estabeleça a 0ºC e reste apenas água a essa temperatura, qual a massa do gelo, em gramas?

Dados: calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g; calor específico do gelo = 0,50 cal/gºC

21) Num grande bloco de gelo em fusão, faz-se uma cavidade onde são colocados 100 g de um metal de calor específico 0,15 cal/gºC, a 120ºC. Sendo de 80 cal/g o calor latente de fusão do gelo, qual a massa de água que se forma na cavidade até o equilíbrio térmico?

Dado: calor de fusão do gelo: L_F = 80 cal/g

22) Uma barra de gelo de massa 100 g a -20ºC é colocada num recipiente com 15 g de água líquida a 10ºC, Sabe-se que o calor específico do gelo vale 0,55 cal/gºC, o calor latente de fusão do gelo, 80 cal/g e o calor específico da água líquida, 1,0 cal/gºC. Qual a temperatura de equilíbrio, em ºF?

23) Misturam-se 60 g de água a 20ºC com 800 g de gelo a 0ºC, Admitindo-se que há troca de calor apenas entre a água e o gelo, calcule, em gramas, a massa final de líquido.

Dados: calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g;

            calor específico da água = 1 cal/gºC.