Callister - Exercícios de Estrutura Atômica e Ligação Interatômica

Perguntas e problemas

Cite a diferença entre massa atômica e peso atômico

A massa atômica equivale ao número de prótons mais neutrons em um determinado átomo. O número de prótons é fixo por elemento químico, sendo utilizado para diferenciar elementos por definição, na tabela periódica. Já o número de neutrons pode variar para um mesmo elemento químico.

Tendo isso em mente, para um determinado elemento (número de prótons fixo), a quantidade de neutrons pode variar. Assim, o peso atômico é definido como a média ponderada das possíveis massas atômicas (prótons mais neutrons) de um determinado elemento.

Cálculo de peso atômico

O cromo possui quatro isótopos de ocorrência natural:

1. 4,34% – \(Cr_{50}\) – Peso atômico 49,9460 uma;
2. 83,79% – \(Cr_{52}\) – Peso atômico 51,9405 uma;
3. 9,5% – \(Cr_{53}\) – Peso atômico 52,9407 uma;
4. 2,37% – \(Cr_{54}\) – Peso atômico 53,9389 uma.

Confirme que o peso atômico médio do Cr é 51,9963 uma.

\[\frac{4,34*49,9460+83,79*51,9405+9,5*52,9407+2,37*53,9389}{100}=51,9963\]

Quantos gramas existem em 1 uma de um material?

A unidade UMA corresponde à Unidade de Massa Atômica, que por sua vez é definida como $\frac{1}{12}$ da massa do isótopo mais comum de carbono 12 ($C_{12}$). Como $1\frac{uma}{atomo}=1\frac{g}{mol}$, 1 UMA corresponde a $\frac{1}{6,022\cdot{}10^{23}}=1,66\cdot{}10^{-24}$ gramas.

O que os elementos do grupo VIIA da tabela periódica têm em comum?

Os halogênios apresentam sete elétrons na camada de valência, sendo altamente eletronegativos.

Calcule a força de atração entre um íon K+ e um íon O-2 cujos centros estão separados por 1,5nm

• $F_{EA}=\frac{d(E_a)}{dr}=\frac{d(-A\cdot{}r^{-1})}{dr}=\frac{A}{r^2}$
• $F_{EA}=\frac{A}{r^2}=\frac{Z_1e\cdot{}Z_2e}{4\pi\epsilon_0r^2}$
• $F_{EA}=\frac{2\cdot{}(1,6\cdot{}10^{-19})^2}{4\cdot{}3,14\cdot{}8,85\cdot{}10^{-12}\cdot{}(1,5\cdot{}10^{-9})^2}$
• $F_{EA}=2,05\cdot{}10^{-10}N$

Energia potencial entre íons adjacentes

• $E=-\frac{A}{r}+\frac{B}{r^n}$
• $E_{min}\to\frac{d(E)}{dr}=0\to\frac{A}{r^2}+\frac{nB}{r^{n+1}}=0$
• $\frac{A}{r^2}=\frac{nB}{r^{n+1}}\to{}\frac{r^{n+1}}{r^2}=\frac{nB}{A}\to{}\frac{r^2}{r^{n+1}}=\frac{A}{nB}$
• $r^{1-n}=\frac{A}{nB}$
• $r=(\frac{A}{nB})^{\frac{1}{1-n}}$
• $E_0=-\frac{A}{(\frac{A}{nB})^{\frac{1}{1-n}}}+\frac{B}{(\frac{A}{nB})^{\frac{n}{1-n}}}$