Exercícios Química Quântica

Nome: _______________________________________________ Data: 29/04/2015
Questão 1
Um fóton de radiação eletromagnética ao atingir o metal é completamente absorvido por um único elétron que com esta energia pode escapar do metal, gerando uma corrente elétrica. Os elétrons emitidos são denominados fotoelétrons. O efeito fotoelétrico resulta da colisão entre duas “partículas”, o fóton e o elétron.

a) Qual a frequência mínima de radiação que uma superfície de alumínio deve absorver antes de emitir elétrons via efeito fotoelétrico.
b) Calcule o comprimento de onda associado a radiação. Em que região do espectro eletromagnético esta radiação e encontrada?

Questão 2
Considere o átomo de hidrogênio no estado excitado, quer dizer com seu elétron no orbital 4d.
a) Liste todos os conjuntos possíveis de números quânticos para esse elétron. n = ℓ= mℓ= ms =
b) Em um diagrama como o abaixo, represente todas as transições de emissão possíveis para esse elétron, considerando apenas a série de Balmer (transições para n=2). Calcule o comprimento de onda da radiação emitida de maior energia.

c) De o número máximo de orbitais que pode ser associado ao conjunto de números quânticos: n = 4, ℓ = 3. Justifique.
d) Desenhe esquematicamente os orbitais com seguinte conjunto de números quânticos n=4 l=0 ml=0; n=4 l=1 ml=0; n=4 l=2 ml=-2.

Questão 3
a) Dê a configuração eletrônica de um átomo de nitrogênio usando a notação de orbitais em caixa e a notação do gás nobre.
b) O nitrogênio é paramagnético? Justifique.
c) Quantos elétrons de valência possui o átomo de nitrogênio?
d) Qual dos elementos (Mg, O, N) deve ter a menor energia de ionização? Justifique.
e) O íon magnésio, Mg2+, é maior ou menor que o átomo de magnésio? Justifique?

Questão 4 Faça o que se pede.
a) Calcule a carga nuclear efetiva para o elétron mais externo do elemento cálcio (Ca).
b) Calcule a carga nuclear efetiva para um elétron dos orbitais 2s e 3p do cálcio.