Ao longo de um grupo da tabela periódica, de cima para baixo, os eletrões de valência dos átomos ocupam níveis de energia sucessivamente mais elevados, mais afastados do núcleo.
Com esse maior afastamento, a atração entre os eletrões de valência e o respetivo núcleo diminui, apesar do aumento simultâneo da carga nuclear ao longo do grupo.
Como a energia de ionização corresponde à energia mínima necessária para remover um eletrão de valência, e essa remoção se torna mais fácil quanto menor for a atração nuclear sobre esse eletrão, a energia de ionização tem tendência a diminuir ao longo do grupo.
Cada risca do espectro de emissão atómico corresponde à energia libertada numa transição eletrónica entre dois níveis de energia distintos, sendo essa energia igual à diferença de energia entre esses dois níveis, e não à energia absoluta de nenhum deles.
Por isso, não é possível concluir, apenas com esta informação, o valor absoluto da energia de nenhum nível, o que exclui as opções (A) e (B).
Um dos fotões mencionados tem exatamente energia 14,7×10⁻¹⁹ J, que corresponde diretamente à diferença de energia entre os dois níveis envolvidos nessa transição, confirmando a opção (D).
Já a opção (C), com o valor 12,3×10⁻¹⁹ J, corresponderia à diferença entre as energias das duas transições dadas, o que só seria uma diferença de energia entre níveis válida se essas duas transições partilhassem um nível comum, algo que o enunciado não permite concluir.
Como o reator tem uma capacidade de 1,0 L, as concentrações em equilíbrio de Cl2(g) e de BrCl(g) são numericamente iguais às respetivas quantidades de matéria, 0,25 mol dm-3 e 0,80 mol dm-3.
Substituindo na expressão da constante de equilíbrio, determina-se a concentração de Br2(g) em equilíbrio:
Como o volume do reator é 1,0 L, a quantidade de Br2 em equilíbrio é 0,332 mol.
A quantidade de BrCl que reagiu, no sentido inverso, até se atingir o equilíbrio, é a diferença entre a quantidade inicial e a quantidade em equilíbrio:
Pela estequiometria da equação, 2 BrCl(g) originam 1 Br2(g), pelo que a quantidade de Br2 formada por esta decomposição é:
A quantidade inicial de Br2 é a quantidade em equilíbrio menos a quantidade formada durante a reação:
Sendo a reação direta, Br2(g)+Cl2(g)⇌2BrCl(g), exotérmica, um aumento de temperatura favorece a reação inversa, endotérmica, pelo que o sistema evolui no sentido da decomposição do BrCl(g), aumentando a concentração de Br2(g).
Como, pela estequiometria da equação, Br2(g) e Cl2(g) são formados na mesma proporção, 1:1, a partir do mesmo reator, as suas concentrações variam sempre em igual quantidade ao longo desta evolução.
A aceleração gravítica a uma distância d do centro da Terra é dada pela Lei da Gravitação Universal e pela Lei Fundamental da Dinâmica:
À superfície da Terra, com d=r (raio da Terra), esta expressão dá o valor g. Sendo a altitude da EEI r/15, a distância desta ao centro da Terra é:
A razão entre as duas acelerações é então:
Uma superfície refletora reflete a maior parte da radiação que nela incide, em vez de a absorver, pelo que a sua função é minimizar a absorção da radiação solar pela estação.
Como a região em torno da EEI pode ser considerada vácuo, não existe matéria que permita a transferência de energia por condução ou convecção, pelo que a transferência de energia da estação para o espaço ocorre essencialmente por radiação, o único mecanismo possível no vácuo.
A energia absorvida pelo ar, correspondente ao aumento de temperatura observado, é:
A energia que deveria ter sido transferida para o espaço, ao longo de uma órbita de 1,5 h, com uma potência média de 30 kW, é:
A percentagem pedida é o quociente entre estas duas energias:
Pela reação (2), 2H2O(l)→2H2(g)+O2(g), são produzidas 2 mol de H2 por cada reação. Pela reação (1), CO2(g)+4H2(g)→CH4(g)+2H2O(g), são consumidas 4 mol de H2 por cada reação.
A quantidade de H2 que pode ser reutilizada, por cada mole de H2 consumida na reação (1), é:
A quantidade de CO2 existente em cada dm3 de ar obtém-se a partir da fração molar dada e da quantidade total de moléculas por dm3:
Como se recupera uma quantidade de O2 igual a 2/5 da quantidade de CO2, por cada dm3 de ar recupera-se:
A quantidade de O2 correspondente a 1,0 g é:
O volume de ar necessário para fornecer esta quantidade de O2 é:
Um aumento de pH corresponde a uma diminuição da concentração de H3O+(aq). Pelo Princípio de Le Châtelier, o equilíbrio de ionização, HBrO(aq)+H2O(l)⇌BrO-(aq)+H3O+(aq), evolui no sentido que contraria essa diminuição, ou seja, no sentido direto, produzindo mais H3O+ (e mais BrO-).
Ao evoluir no sentido direto, a quantidade de HBrO(aq) diminui, sendo convertida em BrO-(aq). Como é a espécie HBrO(aq), e não BrO-(aq), que tem ação antimicrobiana mais eficaz, esta diminuição da sua concentração traduz-se numa diminuição da eficácia antimicrobiana.
A concentração de H3O+ na solução, a partir do pH, é:
Substituindo na expressão da constante de acidez, obtém-se a razão entre as concentrações de equilíbrio de BrO- e de HBrO:
A concentração inicial de ácido hipobromoso, antes de ionizar, é a soma da concentração que permanece por ionizar no equilíbrio com a concentração que se ionizou, [BrO-]:
A fração ionizada do ácido é então:
Como o corpo parte do repouso em A e acaba por parar em C, a variação da sua energia cinética entre estas duas posições é nula.
No plano inclinado, entre A e B, sem atrito, apenas a força gravítica realiza trabalho, pelo que a variação da energia cinética nesse troço é igual a esse trabalho, W_Fg. No plano horizontal, entre B e C, a força gravítica é perpendicular ao deslocamento e não realiza trabalho, sendo a variação da energia cinética nesse troço igual ao trabalho da resultante das forças de atrito, W_Fa (a força gravítica não contribui neste troço).
Desta igualdade resulta que os dois trabalhos são simétricos um do outro, W_Fg=-W_Fa, pelo que os seus módulos são iguais:
Como não há atrito no plano inclinado, a energia mecânica conserva-se entre A e B, pelo que, partindo do repouso em A, a energia cinética em B é igual à energia potencial gravítica inicial:
No plano horizontal, entre B e C, a força resultante (de atrito) é constante e o corpo para, pelo que, pelo Teorema da Energia Cinética:
Simplificando a massa, obtém-se uma relação linear entre h e d, com o quociente a/g como constante de proporcionalidade:
Ajustando uma reta aos dados experimentais da tabela, com h em função de d, obtém-se, por regressão linear:
Comparando com a relação deduzida, o declive desta reta corresponde a a/g:
Como o corpo se desloca no sentido positivo do referencial Ox mas está a desacelerar até parar, a sua aceleração aponta em sentido contrário ao do movimento, ou seja, no sentido negativo do referencial:
O feixe L1 incide na superfície curva da placa semicilíndrica dirigido para o centro dessa superfície, ou seja, ao longo de uma direção radial, coincidente com a própria normal à superfície nesse ponto.
Como o ângulo de incidência, medido em relação à normal, é nulo nestas condições, o feixe atravessa a superfície sem sofrer qualquer desvio, pelo que o ângulo de refração também é nulo.
Como o feixe L1 incide na superfície curva da placa ao longo de uma direção radial, atravessa essa superfície sem sofrer refração (o ângulo de incidência aí é nulo), pelo que os feixes L1 e L2 são colineares. Assim, o desvio de 13,2° do feixe L3 em relação a L1 é também o desvio de L3 em relação a L2, na segunda superfície, a face plana.
Nessa face plana, o ângulo de incidência (medido em relação à normal), a partir do complementar do ângulo de 66,0° dado na figura, é 90,0°-66,0°=24,0°. O ângulo de refração, medido também em relação à normal, é este ângulo de incidência acrescido do desvio sofrido pelo feixe:
Aplicando a lei de Snell-Descartes nesta face, com o feixe a passar do vidro para o ar:
O módulo da velocidade de propagação da luz no vidro é:
Como as forças dissipativas são desprezáveis, apenas a força gravítica realiza trabalho ao longo do plano inclinado, sendo este igual, em módulo, a mg sinα vezes a distância percorrida, d, pelo corpo:
Esta expressão mostra que o aumento da energia cinética é diretamente proporcional à distância percorrida pelo corpo, e não à sua velocidade, uma vez que a energia cinética depende do quadrado da velocidade, Ec=½mv², e não desta diretamente.
Como as forças dissipativas são desprezáveis, a energia mecânica do sistema corpo+Terra conserva-se, pelo que o aumento da energia cinética é igual, em módulo, à diminuição da energia potencial gravítica.
O plano inclinado exerce sobre o corpo uma força normal, perpendicular à superfície do plano e dirigida para fora deste, para sustentar o corpo.
Pela Terceira Lei de Newton (Lei da Ação-Reação), a força que o corpo exerce sobre o plano é simétrica desta força normal: tem a mesma direção, perpendicular ao plano, mas sentido oposto, ou seja, aponta para dentro do plano.
Na ausência de forças dissipativas, a única força que contribui para o movimento ao longo do plano inclinado é a componente do peso nessa direção, mg sinα. Pela Lei Fundamental da Dinâmica:
Como a massa se cancela nesta equação, o módulo da aceleração não depende da massa do conjunto corpo+sobrecarga, mantendo-se constante à medida que essa massa aumenta.
Como as baterias são ideais e idênticas, ambas mantêm a mesma diferença de potencial, U, nos seus terminais, igual à sua força eletromotriz, independentemente da resistência ligada.
A energia fornecida a cada componente, no mesmo intervalo de tempo Δt, é E=PΔt, sendo a potência dada por P=U²/R:
A equação característica de uma pilha real, U=ε-rI, representa uma reta decrescente em função de I, com ordenada na origem igual à força eletromotriz, ε, e declive, em módulo, igual à resistência interna, r.
Com o uso, a força eletromotriz de uma pilha diminui, e a sua resistência interna aumenta. Assim, a pilha X, já usada, deve ter uma ordenada na origem inferior à da pilha Y, nova, e um declive mais acentuado, em módulo, do que o de Y.
O único esboço em que ambas estas condições se verificam simultaneamente, com X mais baixa na origem e com maior declive do que Y, é aquele em que as duas retas são decrescentes, com Y acima de X em toda a gama de correntes representada.
A configuração eletrónica do átomo de azoto, no estado fundamental, é 1s²2s²2px¹2py¹2pz¹. Os eletrões de valência ocupam os subníveis 2s e 2p, que correspondem a duas energias diferenciadas.
Pela regra de Hund, os três eletrões do subnível 2p distribuem-se por três orbitais diferentes, uma em cada uma das orbitais 2px, 2py e 2pz, com o mesmo spin, ficando todos desemparelhados, e não emparelhados.
A massa de uma molécula de N2 obtém-se dividindo a massa molar de N2, 28,02 g mol-1, pelo número de moléculas contidas numa mole, a constante de Avogadro:
Na estrutura de Lewis da Figura 3, o átomo central de fósforo apresenta três ligações covalentes simples, uma a cada átomo de cloro, e um par de eletrões de valência não ligante.
A presença deste par não ligante no átomo central faz com que a molécula adote uma geometria piramidal trigonal, e não triangular plana, que exigiria a ausência de pares não ligantes no átomo central.
Devido a esta geometria assimétrica, os momentos dipolares das três ligações P-Cl não se anulam mutuamente, pelo que a molécula é polar.
No ião ClO3-, atribuindo -2 ao oxigénio e considerando a carga total do ião: n.o.(Cl)+3×(-2)=-1 ⇔ n.o.(Cl)=+5.
Na espécie neutra ClO2: n.o.(Cl)+2×(-2)=0 ⇔ n.o.(Cl)=+4.
Como o número de oxidação do cloro diminui, de +5 para +4, o ião ClO3- sofre redução, pelo que é a espécie oxidante desta transformação.