Lista Avaliação 1 - 2024-1

LISTA #01 – AVALIAÇÃO 1) O ozônio (O3) absorve radiação ultravioleta dissociando-se em O2 e O, de acordo com a reação: O3 + h → O2 + O. Considere que uma molécula de ozônio é dissociada para cada fóton de radiação UV ( = 254 nm) absorvido. Calcule a energia absorvida (em Joule) durante a dissociação de 0,15 gramas de ozônio. 2) A temperatura do ferro derretido pode ser monitorada pelo uso da lei de Wien. Se o ponto de fusão do ferro é 1540 oC, qual será o comprimento de onda no ponto de intensidade máxima quando a peça de ferro funde? 3) Um astrônomo ao descobrir uma nova estrela vermelha, encontra que a sua intensidade máxima de emissão ocorre em  = 715 nm. Qual a temperatura da superfície da estrela? 4) A energia necessária para dissociar a molécula de Cl2 para átomos de Cl é de 239 kJ/mol (Cl2 → 2Cl). (a) Se a dissociação de uma molécula de Cl2 é acompanhada pela absorção de um único fóton, qual deve ser o comprimento de onda deste fóton (em nanômetros)? (b) Quantos fótons seriam necessários para dissociar 0,71 gramas de Cl2? Massa atômica do Cl = 35,45 u 5) A figura abaixo representa um espectro de linhas referente a série de Paschen. Utilizando a equação de Rydberg, calcule os comprimentos de onda (em nm) das linhas referentes a n2 = 4, n2 = 5 e n2 = 6.       − =  2 2 2 1 1 1 1 n n   = 1,097  10-2 nm-1 6) A função trabalho do rubídio é de 208,4 kJ/mol. Utilizando as teorias do efeito fotoelétrico, responda: (a) Qual a energia mínima necessária para ejetar um único elétron da superfície de um átomo de Rb? (Dados: Massa molar do Rb = 85,47 g.mol-1) (b) Qual é o comprimento de onda máximo (em nm) do fóton incidente necessário para ejetar o fotoelétron do Rb? Em qual região do espectro ele ocorre (ultravioleta, visível ou infravermelho)? (c) Se um feixe de luz verde ( = 550 nm) atingir a superfície do Rb metálico, irá ocorrer a ejeção de fotoelétrons? Se sim, calcule a velocidade dos fotoelétrons ejetados. 7) Uma radiação incidente de frequência igual a 8,00  1014 Hz é capaz de provocar efeito fotoelétrico no sódio metálico, Sendo assim: a) Calcule o comprimento de onda, em nanometros, desta radiação incidente. b) Em qual região do espectro eletromagnético essa radiação se situa? c) Uma radiação de menor comprimento de onda vai ejetar fotoelétrons com maior ou menor energia? Justifique sua resposta. d) O que irá acontecer com a energia cinética dos fotoelétrons se a intensidade da radiação incidente for dobrada? Justifique sua resposta. 8) A função trabalho do césio metálico é 2,14 eV. Calcule a energia cinética e a velocidade dos elétrons emitidos por luz de comprimento de onda (a) 750nm e (b) 250nm. 9) As curvas no gráfico abaixo correspondem aos valores da primeira, segunda e terceira energias de ionização do magnésio, alumínio e potássio. a) Identifique qual curva (A, B ou C) corresponde a cada element citado. Justifique sua resposta. b) Explique por que a afinidade eletrônica do magnésio é próxima de zero. c) Escreva equações que representem os seguintes processos: i. A afinidade eletrônica do Mg2+ ii. A terceira energia de ionização do potássio 1 2 3 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 C B Energia de Ionização (kJ/mol) Elétrons Removidos A Lei de Stefan-Boltzmann: Onde  = 56,7 nW.m-2.K-4. Lei de Deslocamento de Wien: Onde T é a temperatura do corpo emissor e máx é o comprimento de onda máximo de emissão. Equação de Rydberg       −  = 2 2 2 1 2 1 1 1 n n Z  Onde 1 ,10969 10 2 − −   = nm E = h c =  Ek = h -  Ek = (m2)/2 E = m.c2  = h / m Constante de Planck (h) = 6,62610-34 J.s ou 4,13610-15 eV.s 1 eV = 1,602  10-19 J Número de Avogadro = 6,022  1023 Velocidade da Luz = 3,0  108 m/s massa do elétron = 9,11  10-31 Kg 1 m = 109 nm 4 ) ( ( ) T A P I T T  = =  m K T máx . ,2 8977 10 −3  = 