Universidade Estadual de Santa Cruz

Departamento de Cincias Exatas e Tecnolgicas

Disciplina: Qumica Inorgnica Avanada Prof. Rodrigo Luis

Lista de Exerccio 2: tomo de Bohr e Nmeros Qunticos

1) Por que os orbitais 3s, 3p e 3d tm a mesma energia no tomo de hidrognio,

mas energias diferentes em um tomo polieletrnico?

2) (*) Defina plano nodal e o que ele indica?

3) Indique quais dos seguintes conjuntos de nmeros qunticos so inaceitveis

para um tomo e explique o por qu: (a) (1, 0, , ); (b) (3, 0, 0, +); (c) (2, 2,

1, +); (d) (4, 3, -2, +); (e) (3, 2, 1, 1).

4) As configuraes eletrnicas de estado fundamental, listadas a seguir, esto

incorretas. Explique os erros que foram cometidos em cada uma delas e

escreva as configuraes eletrnicas corretas:

Al: 1s2 2s2 2p4 3s2 3p3

B: 1s2 2s2 2p5

F: 1s2 2s2 2p6

5) Quantos eltrons desemparelhados so preditos para a configurao do estado

fundamental de cada um das seguintes espcies: (a) Pb; (b) Ir; (c) Y

6) Usando um esboo dos orbitais 2s e 2p, estabelea a diferena entre: (a)

funo de onda radial; (b) funo de distribuio radial e (c) funo de onda

angular.

7) Para cada uma das afirmaes abaixo, determine se ela verdadeira (V) ou

falsa (F):

a) Os nmeros qunticos n=2, l=0, ml=0 e MS=-1/2 descrevem o estado do eltron mais energtico do tomo de carbono no estado fundamental.

b) Dois tomos de hidrognio no estado fundamental possuem, necessariamente, o mesmo valor de momento angular total.

c) O eltron, por possuir massa, sempre se comporta como partcula, enquanto o fton, que no possui massa, pode se comportar tanto como partcula como quanto onda, dependendo do experimento.

8) (a) Use a frmula de Rydberg para o hidrognio atmico e calcule o

comprimento de onda da transio entre n=4 e n=2. (b) Qual o nome dado

srie espectroscpica a que esta linha pertence? (c) Qual a regio do

espectro na qual a transio observada. Se a transio ocorre na regio do

visvel do espectro, que cor emitida?

9) A srie de Humphreys um conjunto de linhas espectrais de emisso do

hidrognio atmico que termina no sexto estado. Se um tomo emite um fton

de radiao de comprimento de onda 5910 nm (infravermelho), em que linha

espectral no estado excitado o eltron se encontrava?

10) (*) A espectroscopia de infravermelho uma importante ferramenta para os

estudos das vibraes das molculas. Da mesma forma que um tomo pode

absorver um fton de energia apropriada para mover um eltron de um estado

eletrnico para outro, uma molcula pode absorver um fton de radiao

eletromagntica na regio do infravermelho para mover-se de um nvel de

energia vibracional para outro. Na espectroscopia de infravermelho, comum

expressar a energia em termos de /c, cuja unidade cm-1. (a) se uma absoro

ocorre no espectro infravermelho em 3600 cm-1, qual a freqncia da

radiao que corresponde a esta absoro? (b) qual a energia, em joules (J),

desta absoro? (c) quanta energia seria absorvida por 1 mol de molculas que

absorve em 3600 cm-1.

11) (*) Os primeiros quatro nveis de energia para o

tomo de hidrognio so mostrados no

diagrama ao lado. O estado de energia baixo

rotulado como E1, e os estados mais altos como

E2, E3 e E4. Quando um tomo de hidrognio

sofre uma transio de E3 para E1, ele emite um

fton com = 102,6 nm. De modo similar, se o

tomo sofre uma transio de E3 para E2, ele

emite um fton com = 656,3 nm. Encontre o

comprimento de onda de luz emitido por um

tomo que faz a transio de E2 para E1.