O alumínio é um elemento químico muito usado na indústria aeroespacial.
Durante a entrada dos satélites na atmosfera, são produzidas nanopartículas contendo alumínio, que catalisam a reação de destruição do ozono, O3, pelos radicais cloro, Cl•, provenientes de clorofluorocarbonetos (CFC), como o triclorofluorometano, CCl3F.
O átomo de cloro é considerado um radical livre, porque, no estado fundamental,
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Em 1871, Dmitri Mendeleev publicou uma versão da sua Tabela Periódica, em que organizava os 65 elementos conhecidos à data numa tabela, segundo dois princípios:
(1) cada elemento tinha uma massa atómica superior à do elemento à sua esquerda;
(2) cada elemento tinha propriedades químicas semelhantes às dos outros elementos da mesma coluna.
Nessa tabela, existiam lugares por preencher, mas Mendeleev não tentou encaixar aí elementos já conhecidos e percebeu que esses lugares corresponderiam a elementos ainda por descobrir.
Mendeleev previu as propriedades de alguns dos elementos não conhecidos à data e atribuiu-lhes um nome em função da posição ocupada na tabela. Por exemplo, deu o nome de eka-alumínio ao elemento situado imediatamente abaixo do alumínio.
Alguns anos após as suas previsões, o eka-alumínio foi descoberto por um químico francês, Paul de Boisbaudran, que lhe atribuiu o nome de gálio.
As duas novas riscas, I e II, que permitiram identificar o gálio, correspondem a radiações que apresentam, no vazio, comprimentos de onda de 403,1 nm e de 417,0 nm, respetivamente.
A risca que corresponde à radiação de maior energia é a risca
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Em 1871, Dmitri Mendeleev publicou uma versão da sua Tabela Periódica, em que organizava os 65 elementos conhecidos à data numa tabela, segundo dois princípios:
(1) cada elemento tinha uma massa atómica superior à do elemento à sua esquerda;
(2) cada elemento tinha propriedades químicas semelhantes às dos outros elementos da mesma coluna.
Nessa tabela, existiam lugares por preencher, mas Mendeleev não tentou encaixar aí elementos já conhecidos e percebeu que esses lugares corresponderiam a elementos ainda por descobrir.
Mendeleev previu as propriedades de alguns dos elementos não conhecidos à data e atribuiu-lhes um nome em função da posição ocupada na tabela. Por exemplo, deu o nome de eka-alumínio ao elemento situado imediatamente abaixo do alumínio.
Alguns anos após as suas previsões, o eka-alumínio foi descoberto por um químico francês, Paul de Boisbaudran, que lhe atribuiu o nome de gálio.
A descoberta do gálio teve origem na análise espectral de uma amostra, na qual foram detetadas duas novas riscas na região do visível.
Explique como terá sido possível concluir, a partir da análise do espetro de emissão desta amostra, na região do visível, que esta continha um elemento químico que nunca tinha sido identificado.
Comece por referir o que se observa num espetro atómico de emissão, na região do visível, e identifique o fenómeno associado a essa emissão.
Apresente um texto bem estruturado e utilize linguagem científica adequada.
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No podcast de Carlos Fiolhais e David Marçal, Mais lento do que a luz, publicado em 11 de maio de 2023, a astrobióloga Zita Martins refere que um dos requisitos para a procura de vida fora da Terra é a presença dos elementos químicos essenciais para a existência de vida: carbono, hidrogénio e oxigénio, entre outros.
O átomo de carbono pode ser identificado, em amostras gasosas, por espectroscopia.
Considere o espectro atómico do carbono, na região do visível, apresentado na Figura 1.
O espectro apresentado na Figura 1 é de
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A utilização do «hidrogénio verde» na produção de amoníaco, NH3(g), tem incentivado a exploração do NH3(g) como combustível ambientalmente mais sustentável do que os combustíveis fósseis.
A combustão do NH3(g) pode ser traduzida por
A configuração eletrónica do átomo de oxigénio no estado fundamental pode ser representada por
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Os dirigíveis, utilizados como meio de transporte, sobretudo no início do século XX, usavam di-hidrogénio como gás de sustentação, que, por questões de segurança, foi sendo substituído por hélio.
Considere uma amostra de átomos de hidrogénio em que os eletrões mais energéticos da amostra se encontram no 3.º estado excitado.
Quantas riscas se podem obter no espectro de emissão desta amostra?
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Antes da utilização da iluminação LED, os refratómetros usavam lâmpadas de vapor de sódio, com uma luz amarela característica.
A cor amarela característica da luz das lâmpadas de vapor de sódio deve-se à
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No início do século XIX, Sir Humphry Davy fez descobertas notáveis nos domínios da Química e da Física.
Este cientista isolou pela primeira vez, entre outros elementos, o sódio, Na, o potássio, K, e o magnésio, Mg.
Ordene os átomos de Na, de K e de Mg, por ordem crescente do raio atómico, justificando a ordenação com base nas configurações eletrónicas desses átomos no estado fundamental e nas suas cargas nucleares.
Apresente um texto bem estruturado e utilize linguagem científica adequada.
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Portugal integra, desde 1979, um programa internacional de recolha de amostras de ar para análise dos gases com efeito de estufa. De entre esses gases, destacam-se o dióxido de carbono, CO2, o metano, CH4, o monóxido de carbono, CO, e o óxido de dinitrogénio, N2O.
Associe cada um dos átomos, no estado fundamental, apresentados na Coluna I, ao esboço do espectro fotoeletrónico correspondente, apresentado na Coluna II.
Escreva, na folha de respostas, cada letra da Coluna I seguida do número correspondente da Coluna II.
A cada letra corresponde apenas um número.
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Os óxidos de nitrogénio, essencialmente provenientes da combustão nos motores dos automóveis e nas centrais térmicas, contribuem para a formação de diversas espécies químicas com impacto no ambiente.
Os óxidos de nitrogénio são constituídos por átomos de nitrogénio e de oxigénio.
A energia de ionização do nitrogénio, isolado e em fase gasosa, é a energia mínima necessária para que, a partir de uma mole de átomos no estado fundamental, se forme uma mole de iões
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A prova de 400 metros planos exige um esforço muscular intenso, o que pode levar à formação de ácido lático, CH3CH(OH)COOH, que, em excesso, causa dores musculares e cansaço.
Associe cada um dos átomos, no estado fundamental, apresentados na Coluna I, à afirmação correspondente, apresentada na Coluna II.
Escreva, na folha de respostas, cada letra da Coluna I seguida do número correspondente da Coluna II.
A cada letra corresponde apenas um número.
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O modelo de Bohr do átomo de hidrogénio, proposto em 1913, baseando-se em órbitas estacionárias circulares, permite o cálculo da energia dos eletrões nos diferentes níveis de energia. A cada nível de energia do eletrão corresponde uma única órbita em torno do protão.
Submetendo um tubo de descarga com gás di-hidrogénio rarefeito a uma descarga elétrica de alta tensão, é possível, através de um espectroscópio, observar o espectro de emissão daquele elemento.
A Figura 6 representa as quatro primeiras riscas do espectro de emissão, na zona do visível, do átomo de hidrogénio em função do comprimento de onda, λ, da radiação.
Qual é a risca correspondente à transição eletrónica com origem no nível 4?
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O cloreto de prata, AgCl, é um sal branco que, ao ser exposto a uma luz suficientemente energética, sofre uma reação fotoquímica, observando-se um escurecimento.
Para investigar experimentalmente o efeito de algumas radiações do espectro visível na reação fotoquímica do AgCl, um grupo de alunos preparou cinco tubos de ensaio da forma seguinte:
Tubo de ensaio A – Sem revestimento
Tubo de ensaio B – Revestimento transparente vermelho
Tubo de ensaio C – Revestimento transparente verde
Tubo de ensaio D – Revestimento transparente azul
Tubo de ensaio E – Revestimento opaco prateado
Em cada tubo de ensaio, os alunos colocaram 1,0 mL de solução aquosa de nitrato de prata, AgNO3(aq), e 1,0 mL de solução aquosa de cloreto de sódio, NaCl(aq), para formar o precipitado de AgCl(s).
Após o mesmo tempo de exposição à luz visível, os alunos removeram os revestimentos dos tubos de ensaio B, C, D e E.
A Figura 2 esquematiza os tubos de ensaio, antes e após a remoção dos revestimentos.
Qual é a opção em que se apresentam as radiações testadas por ordem crescente de energia?
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O cloreto de prata, AgCl, é um sal branco que, ao ser exposto a uma luz suficientemente energética, sofre uma reação fotoquímica, observando-se um escurecimento.
Para investigar experimentalmente o efeito de algumas radiações do espectro visível na reação fotoquímica do AgCl, um grupo de alunos preparou cinco tubos de ensaio da forma seguinte:
Tubo de ensaio A – Sem revestimento
Tubo de ensaio B – Revestimento transparente vermelho
Tubo de ensaio C – Revestimento transparente verde
Tubo de ensaio D – Revestimento transparente azul
Tubo de ensaio E – Revestimento opaco prateado
Em cada tubo de ensaio, os alunos colocaram 1,0 mL de solução aquosa de nitrato de prata, AgNO3(aq), e 1,0 mL de solução aquosa de cloreto de sódio, NaCl(aq), para formar o precipitado de AgCl(s).
Após o mesmo tempo de exposição à luz visível, os alunos removeram os revestimentos dos tubos de ensaio B, C, D e E.
A Figura 2 esquematiza os tubos de ensaio, antes e após a remoção dos revestimentos.
Analisados os resultados da experiência, conclui-se que as amostras de AgCl escurecem quando são expostas a ___ das radiações da luz visível e que, no tubo de ensaio E, sendo a luz visível ___ pelo revestimento, a amostra não escurece.
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O aço é formado, essencialmente, por ferro, Fe, e carbono, C. Para melhorar algumas das propriedades do aço, como a resistência à corrosão ou ao calor, podem adicionar-se outros elementos.
Adicionando-se cromo, Cr, obtém-se uma liga bastante resistente à corrosão atmosférica. Este aço, em contacto com o dioxigénio, O2, presente no ar, forma uma película sólida protetora, não porosa e impermeável, maioritariamente de trióxido de dicromo, Cr2O3.
No estado fundamental, o átomo de oxigénio, comparativamente ao átomo de carbono, apresenta um número de energias de remoção eletrónica
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Num laboratório, um grupo de alunos pretende titular, com rigor, uma solução aquosa de hidróxido de sódio, NaOH(aq), utilizando uma solução-padrão de ácido clorídrico, HCl(aq), de concentração 0,280 mol dm⁻³. A reação que ocorre pode ser traduzida por
O sal cloreto de sódio é constituído pelos iões sódio, Na+, e cloreto, Cl-.
Os iões Na+ e Cl-, no estado fundamental,
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, Época Especial 2022, IAVE — PDF oficial ↗
Na construção de aviões a jato, é utilizado titânio, Ti(s), que pode ser obtido pela reação entre o composto TiX4 (em que X representa genericamente um elemento não metálico) e o magnésio fundido, Mg(l). A reação é expressa por
TiX4(g) + 2 Mg(l) → Ti(s) + 2 MgX2(l)
O composto TiX4 é um composto molecular de geometria tetraédrica.
A Figura 9 apresenta o espectro do átomo do elemento representado pela letra X, obtido por espectroscopia fotoeletrónica (PES), contendo informação de todos os eletrões do átomo deste elemento.
De acordo com o espectro apresentado, pode concluir-se que a primeira energia de ionização deste elemento é
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O Sol emite luz, mas também fluxos de partículas que constituem o vento solar.
Estas partículas carregadas eletricamente, como protões, eletrões e iões de hélio, interagem com o campo magnético terrestre, deformando-o.
As partículas energéticas constituintes do vento solar, ao entrarem na alta atmosfera terrestre, provocam manifestações de luz conhecidas por auroras. As auroras mais comuns apresentam cor verde, o que se deve, essencialmente, à presença de oxigénio atómico.
A cor observada nas auroras mais comuns deve-se à ______ de radiação, associada a transições eletrónicas para níveis de energia ______ do átomo de oxigénio.
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Num átomo de carbono, no estado fundamental, existem
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O metano é um composto constituído por átomos de hidrogénio e de carbono.
No espectro de emissão do átomo de hidrogénio, as energias dos fotões correspondentes às transições de menor energia para os níveis n=2 e n=3 são 3,0×10⁻¹⁹ J e 1,1×10⁻¹⁹ J, respetivamente.
Assim, pode concluir-se que a diferença de energia entre os níveis
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Considere o átomo de carbono e o átomo de oxigénio no estado fundamental.
Compare a energia dos eletrões de valência mais energéticos do átomo de carbono com a energia dos eletrões de valência mais energéticos do átomo de oxigénio.
Explicite o seu raciocínio.
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Dois átomos de nitrogénio ligam-se entre si por uma ligação covalente tripla, formando uma molécula de N2.
Os eletrões de valência do átomo de nitrogénio, no estado fundamental, apresentam ______ energias diferenciadas, ______ todos os eletrões emparelhados.
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Considere os elementos químicos cloro e bromo, que pertencem ao mesmo grupo da tabela periódica.
Duas das riscas do espectro de emissão atómico do cloro são originadas por fotões de energias 14,7×10⁻¹⁹ J e 2,4×10⁻¹⁹ J.
Desta afirmação pode concluir-se que, no átomo de cloro,
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Os componentes maioritários do ar são o nitrogénio, N2(g), e o oxigénio, O2(g).
Os eletrões do átomo de nitrogénio no estado fundamental distribuem-se por
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O hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, é utilizado no tratamento de águas e na indústria.
O equilíbrio de solubilidade do Ca(OH)2 em água pode ser traduzido por
Ca(OH)2(s) ⇌ Ca²+(aq) + 2 OH-(aq)
Qual das espécies químicas seguintes apresenta o mesmo número de eletrões que o ião Ca2+?
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O cálcio, Ca, é o elemento metálico mais abundante no corpo humano, encontrando-se maioritariamente nos ossos.
Realizando um teste de chama com um sal de cálcio, observa-se que a chama adquire uma cor característica.
A cor observada deve-se à ______ de radiação associada a transições eletrónicas para níveis energéticos ______.
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O cálcio, Ca, é o elemento metálico mais abundante no corpo humano, encontrando-se maioritariamente nos ossos.
No estado fundamental, os eletrões do átomo de cálcio apresentam ______ energias diferenciadas e distribuem-se por ______ orbitais.
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O etanol, CH3CH2OH (M = 46,08 g mol⁻¹), é um dos álcoois mais comuns, podendo ser usado, por exemplo, como biocombustível.
Na molécula de etanol existem, no total,
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