2.º Teste de Física e Química A 10.º A Dez minutos /

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1 2.º Teste de Física e Química A 10.º A Dez minutos / Nome: n.º Classificação Professor E.E. GRUPO I As cinco questões deste grupo são todas de escolha múltipla. Para cada uma delas são indicadas quatro hipóteses (A, B, C, e D) das quais só uma está correta. Assinale com uma cruz (X) a letra correspondente à alternativa que selecionou para cada questão. 1. Relativamente ao átomo de hidrogénio, selecione a alternativa correta. (A) O átomo encontra-se no estado de energia máxima quando o eletrão está no nível de energia n = 1. (B) Quando o átomo passa de um estado excitado para o estado fundamental, emite radiação ultravioleta. (C) O espectro de emissão do átomo é descontínuo, mas o seu espectro de absorção é contínuo. (D) Quando o eletrão transita entre quaisquer dois níveis, o valor da energia emitida pelo átomo é sempre o mesmo. 2. Relativamente ao lítio ( 3 Li) selecione a alternativa correta. (A) Um dos eletrões do átomo de lítio, no estado fundamental, pode caracterizar-se pelo conjunto de números quânticos n = 1, l = 0, ml = 0 e ms = ½. (B) O átomo de lítio não pode ter eletrões na orbital caracterizada pelo conjunto de números quânticos n = 3, l = 0 e ml = 0. (C) Dois dos eletrões do átomo de lítio caracterizam-se pelo mesmo conjunto de números quânticos. (D) O eletrão mais energético do átomo de lítio, no estado fundamental, ocupa uma orbital com l = Relativamente aos elementos dos grupos 1 e 17 da Tabela Periódica, nos quais se incluem, respectivamente, o lítio e o flúor, selecione a afirmação correta. (A) O raio atómico do lítio é inferior ao raio atómico do flúor. (B) A energia de ionização do flúor é inferior à energia de ionização do lítio. (C) O elemento metálico do grupo 1 que tem menor raio atómico é o lítio. (D) O elemento do grupo 17 que tem menor energia de ionização é o flúor.

2 4. Selecione a única opção que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correta. Os átomos de cloro ( 17 Cl), no estado fundamental, apresentam eletrões de valência, distribuídos por. (A) dois uma orbital (B) cinco três orbitais (C) sete quatro orbitais (D) sete três orbitais 5. Selecione a única alternativa que corresponde a uma afirmação correta, relativamente ao átomo de azoto, ( 7 N). (A) A configuração eletrónica do átomo de azoto no primeiro estado excitado é 1s 2 2s 2 2p 3. (B) No átomo de azoto, um eletrão na orbital 2s tem a mesma energia que um eletrão numa das orbitais 2p pois estão no mesmo nível de energia. (C) As orbitais do segundo nível de energia do átomo de azoto diferem apenas no número quântico de momento angular. (D) No estado de menor energia, os eletrões das orbitais p do átomo de azoto têm número quântico de spin, m s, igual. GRUPO II As quatro questões deste grupo são todas de RESPOSTA CURTA. Para cada uma delas leia atentamente o texto introdutório e responda diretamente à questão. 1. A Fig. 1 representa, à mesma escala, parte de um espectro atómico de emissão e parte de um espectro atómico de absorção. Indique as diferenças entre os dois espectros apresentados e o motivo que permite concluir que se referem a um mesmo elemento químico (o texto deve ter no máximo 6 linhas). I II Fig. 1

3 2. A configuração eletrónica de um átomo de azoto ( 7 N) no estado fundamental é 1s 2 2s 2 2px 1 2py 1 2pz 1. Embora em qualquer orbital possam existir dois eletrões, cada orbital p encontra-se semipreenchida. Como se denomina e em que consiste a regra aplicada no preenchimento das orbitais 2p (o texto deve ter no máximo 6 linhas). 3. O número quântico de momento angular, l, denomina-se também número quântico azimutal ou número quântico secundário. Indique a(s) informação(ões) que se pode(m) obter a partir do número quântico de momento angular (o texto deve ter no máximo 3 linhas). 4. A energia de ionização, tal como a maioria das propriedades periódicas, variam ao longo da tabela periódica à medida que o número atómico aumenta. Refira os três fatores fundamentais que permitem explicar a variação da energia de ionização ao longo de um período realçando qual deles contribui mais para essa variação (o texto deve ter no máximo 10 linhas).

4 GRUPO III Na figura estão representados alguns níveis de energia do eletrão do átomo de hidrogénio, bem como setas que indicam possíveis transições entre esses níveis. Indique: 1. uma transição que corresponda à emissão de um fotão do... i - Visível ii - Infravermelho iii - Ultravioleta 2. uma transição que corresponda à absorção do fotão de menor frequência. 3. uma situação que provocou a ionização do átomo de hidrogénio. 4. uma transição não permitida. GRUPO IV Leia atentamente o seguinte texto. Imediatamente após o Big-Bang, há cerca de 15 mil milhões de anos, o Universo era constituído por partículas subatómicas, como neutrões, protões e eletrões, e por radiação eletromagnética, numa permanente interconversão de partículas e energia. Iniciada a expansão e o consequente arrefecimento do Universo, a partir de certo momento (t 3 min), houve condições para a ocorrência de reações nucleares que originaram os primeiros núcleos. Decorridos cerca de anos, formaram-se os primeiros átomos estáveis, como os de hidrogénio e os de hélio. Aproximadamente dois milhões de anos depois, formaram-se as estrelas, nas quais as reações nucleares originaram elementos mais pesados, como oxigénio, carbono, azoto e ferro. Foram necessários muitos mais milhões de anos para se formarem as galáxias e os seus grupos ou agregados. (A) (B) (C) (D) 1. Selecione, de entre as seguintes reações nucleares, a única que não corresponde a uma reação nuclear de fusão.

5 2. Selecione, com base no texto, a opção que completa corretamente a frase seguinte. "A formação de núcleos atómicos no Universo não foi simultânea com o aparecimento de partículas subatómicas, porque..." (A)... a energia era insuficiente para permitir que neutrões e protões formassem núcleos atómicos. (B)... a energia era tão elevada que, mesmo que se formassem núcleos atómicos, eram imediatamente destruídos. (C)... o aparecimento de núcleos atómicos dependia das dimensões do Universo e, consequentemente, da sua contração. (D)... o aparecimento de núcleos atómicos dependia apenas da quantidade existente de partículas subatómicas. 3. Elabore um pequeno texto (que deve ter no máximo 15 linhas) sobre as três grandes provas que sustentam a teoria do Big Bang. GRUPO V Em 1965, Arno Penzias e Robert Wilson calibravam cuidadosamente um radiotelescópio e viram que o seu recetor mostrava uma forma de "ruído". Este "ruído" parecia vir de todas as direções. Este resultado confirmava as previsões teóricas feitas por George Gamow e outros astrofísicos que previam a existência de uma radiação de fundo cósmica de 3 K. A descoberta de Penzias e Wilson era a confirmação experimental da radiação isotrópica do Universo, dentro do modelo cosmológico do "Big Bang". A energia térmica liberada durante o "Big Bang" começou a arrefecer com a expansão do universo. Atualmente, o universo irradia como um corpo negro arrefecido a 3 K. 1. Como se denomina a radiação a que se refere o texto?

6 2. Expresse o valor da temperatura referida no texto em graus Celcius (ºC)? (Apresente os cálculos que efetuar). GRUPO VI Para uma determinada atividade experimental, um grupo de alunos teve de preparar 250 cm 3 de uma solução aquosa de hidróxido de sódio, NaOH, com a concentração de 2,0 mol dm 3 a partir de uma solução de NaOH com a concentração 10,0 mol dm Calcule o volume da solução mais concentrada que deve medir para preparar a solução mais diluída. Apresente todas as etapas de resolução. 2. Indique as três principais etapas de preparação da solução (o texto deve ter no máximo 3 linhas). GRUPO VII Na tabela seguinte encontram-se indicadas as energias de remoção de alguns metais. Sobre cada um deles fez-se incidir uma radiação com um valor energético de 1, J/fotão. Metal Energia de remoção (J/fotão) Lítio 8, Berílio 1, Sódio 8, Magnésio 1, Indique, justificando, em que metais se pode detetar efeito fotoelétrico (o texto deve ter no máximo 3 linhas).

7 2. Detetou-se que um dos metais ejetava eletrões com energia cinética igual a 1, J. Indique, com cálculos, qual é esse metal emissor. 3. Para os eletrões referidos na alínea anterior calcule a velocidade dos eletrões ejetados. Considere a massa do eletrão igual a 9, Kg. FORMULÁRIO T(K) = T(ºC) E i = E R + E C C n - concentração molar m - número de moles de soluto ou quantidade de soluto V - volume de solução T(K) - temperatura em Kelvin T(ºC )- temperatura em graus Celcius Ec - Energia cinética m - massa da partícula ou do corpo v - velocidade da partícula ou do corpo E i - Energia do fotão incidente E R - Energia de remoção do eletrão E C - Energia cinética COTAÇÃO I II III IV V VI VII Questão 1,2,3,4, ,2,3, TOTAL Cotação Calculadora Tabela Periódica MATERIAL PERMITIDO