Prova de Quimica Atomica Principios Quanticos e Atomos Hidrogenoides

Questão 1 Ainda não respondida Vale 200 pontos 1º Marcar questão A tabela periódica é baseada em qual dos seguintes princípios Escolha uma opção a O princípio da incerteza de Heisenberg relacionado a posição e o momento do elétron b Todos os elétrons em um átomo devem ter o mesmo conjunto de número quânticos c A energia é conservada em todas as interações d Todos os elétrons em um átomo estão em orbitais com a mesma energia e Dois elétrons no mesmo átomo não podem ter o mesmo conjunto de números quânticos Questão 2 Ainda não respondida Vale 200 pontos 1º Marcar questão Quando o número quântico principal é n 5 quantos valores diferentes de m𝓁 são possíveis Escolha uma opção a nove b dez c oito d sete e seis Questão 3 Ainda não respondida Vale 200 pontos 1º Marcar questão Quando um átomo de hidrogênio emite um fóton o que acontece Escolha uma opção a Um dos elétrons é ionizado do átomo b O átomo passa para um estado de mais alta energia c O átomo passa para um estado de menor energia d Um dos elétrons colide com outra partícula e Não há nenhuma alteração no estado do átomo Questão 4 Ainda não respondida Vale 200 pontos 1º Marcar questão O estado quântico de um elétron ligado ao átomo de Hidrogênio pode ser descrito pela função de onda 𝚿ₙ𝓁𝓂𝓁 r𝜃𝜙 onde n𝓁 m𝓁 e m𝓈 são os números quânticos e r𝜃𝜙 são as variáveis espaciais em coordenadas esféricas A energia de um de um estado quântico é dada por Eₙ 𝟐𝟏𝟗𝑒𝑽𝟏𝟏𝑛𝟐 Quantos estados quânticos de ocupação existem para n 12 levando em conta todas as possibilidades permitidas para os quatro números quânticos Resposta Questão 5 Ainda não respondida Vale 200 pontos 1º Marcar questão Considere um átomo de Hidrogênio Z1 de massa reduzida µ a função radial deste elétron Rₙ𝓁 r quando l n 1 valor máximo permitido de l é dada por Rₙn1 r 2na³² 12𝓃 2rnaⁿ¹ erna Para o caso em que n 8 qual é o valor do raio médio em unidades de ao para este elétron Não é necessário apresentar a unidade ao na resposta mas apenas o valor numérico Dica Lembrese que a integral ₀ xn ex dx m m ε Ν Resposta Questão 1 Ainda não respondida Vale 200 pontos 1º Marcar questão Uma partícula com energia E 5 eV se aproxima de uma barreira de potencial de altura V₀ 8 eV De acordo com a mecânica quântica existe um a probabilidade finlita de que a partícula tunelle através da barreira Se a altura da barreira for lentamente diminuída o que se pode afirmar sobre a probabilidade de que a partícula seja refletida na barreira Escolha uma opção a A probabilidade diminuirá b A probabilidade aumentará c A probabilidade não será alterada d Não temos informação suficiente dada no enunciado para podermos afirmar se haverá alteração na probabilidade Questão 2 Ainda não respondida Vale 200 pontos 1º Marcar questão O microscópio de varredura por tunelamento ou STM é um dispositivo notável que usa o tunelamento para criar imagens de superfícies com resolução comparável ao tamanho de um único átomo Sobre este equipamento podemos afirmar que I Uma pequena sonda com uma ponta muito fina faz um escaneamento muito próximo da superfície de uma amostra II Uma corrente de tunelamento é mantida entre a sonda e a amostra III A corrente de tunelamento é muito sensível a altura da barreira que está relacionada a separação entre a sonda e a amostra IV Manter uma corrente de tunelamento constante produz um sinal de realimentação que é usado para levantar ou abaixar a sonda conforme a superfíce é digitalizada Sobre o que foi descrito acima podemos dizer que Escolha uma opção a todas as afirmações são verdadeiras b nenhuma das afirmações é verdadeira c Apenas I e II são verdadeiras d Apenas II e IV são verdadeiras e Apenas II e IV são verdadeiras Questão 3 Ainda não respondida Vale 200 pontos 1º Marcar questão Suponha que temos uma corrente de tunelamento em um dispositivo eletrônico que atravessa uma barreira de potencial A corrente de tunelamento é baixa porque a largura da barreira é grande e a altura da barreira é alta Você deseja aumentar a corrente de tunelamento qual seria o procedimento mais efetivo Escolha uma opção a Reduzir a largura da barreira e não alterar a altura da barreira b Não alterar a largura da barreira e reduzir a altura da barreira c Aumentar a largura da barreira e reduzir a altura da barreira d Aumentar a largura da barreira e aumentar a altura da barreira e Reduzir a altura da Barreira e aumentar a altura Questão 4 Ainda não respondida Vale 200 pontos 1º Marcar questão Considere um feixe de partículas de massa m e energia cinética média Ek 255 eV que se move da esquerda para direita inicialmente em uma região cujo potencial é nulo No ponto x 0 essa partícula atinge uma barreira muito larga de altura V₀ 160 eV essa barreira de potencial mantém seu valor para todo x 0 como mostrado na figura abaixo Qual é o coeficiente de transmissão T para este feixe Resposta Questão 5 Ainda não respondida Vale 200 pontos 1º Marcar questão Dois nanofios de cobre estão isolados por uma camada de óxido de cobre que equivale a uma barreira de potencial de 100 eV Estime a probabilidade de tunelamento entre os nanofios por elétrons com energia de 700 eV considerando que a espessura do óxido de cobre seja de 386 nanômetros Resposta Lista 7 1 Vamos usar a expressão T 1 K² K² senh²Ka 4K² K²¹ com K 2mE ħ e K 2mV₀ E ħ Logo T aumenta se a altura da barreira diminui Como T R 1 logo R diminui Letra A Todas alternativas corretas Letra A Como podemos ver na expressão colocada na questão 1 reduzir a altura e a largura aumenta a probabilidade Mas reduzir a largura da barreira é mais eficiente pois ela domina o termo exponencial Letra A Para o caso em que E V0 temos T 4 1 V0E 1 1 V0E² 4 1 161255 1 1 161255² 094 Vamos usar a expressão aproximada para T descrito na questão 1 T 16 EV0 1 EV0 e²Ka com K 2mV0 E ℏ onde E 7 eV V0 10 eV a 386 nm Logo T 16710 1 710 e⁶⁸⁵ 59 10³⁰ A Probabilidade é 59 10³⁰ 59 10³⁰ Lista 8 1 O princípio mais relevante nesse contexto é o princípio da exclusão de Pauli Letra E 2 Como podemos ter l l1 0 l1 l valores de m e 0 1 n1 valores de l logo temos os possíveis valores para m 4 3 2 1 0 1 2 3 4 Logo 9 valores Letra A 3 Resposta Letra C Quando um pósiton é emitido o átomo decai 4 Considerando os números quânticos n l e m temos n2 estados para um certo valor de n Considerando o spin temos 2n2 estados Logo se n12 temos 2122 estados 288 estados 5 Temos Rn 14a0172 14 pi7 epi8a0 O raio médio é r 4pi 0 Rn R r dr 2r 1 16a0217 4π 242 0 r17 π8a0 r dr 2r 473 108