ESCOLA SECUNDÁRIA C/ 3 CEB JOSÉ MACEDO FRAGATEIROFísica e Química A – 10º Ano 2012/2013Ficha de Trabalho 17 – Revisões 01

Grupo I

1. Leia atentamente o texto seguinte:

Há 10 ou 20 mil milhões de anos sucedeu o Big Bang, o acontecimento que deu origem ao nosso

Universo. Toda a matéria e toda a energia que actualmente se encontram no Universo estavam

concentradas, com densidade extremamente elevada (superior a 5 × 1016 kg m–3). (…) Nessa titânica

explosão cósmica o Universo iniciou uma expansão que nunca mais cessou. (…) O Universo estava cheio

de radiação e de matéria, constituída inicialmente por hidrogénio e hélio, formados a partir das partículas

elementares da densa bola de fogo primitiva. Dentro das galáxias nascentes havia nuvens muito mais

pequenas, que simultaneamente sofriam o colapso gravitacional; as temperaturas interiores tornavam-se

muito elevadas, iniciavam-se reacções termonucleares e apareceram as primeiras estrelas. As jovens

estrelas quentes e maciças evoluíram rapidamente, gastando descuidadamente o seu capital de

hidrogénio combustível, terminando em breve as suas vidas em brilhantes explosões – supernovas –

devolvendo as cinzas termonucleares – hélio, carbono, oxigénio e elementos mais pesados – ao gás

interestelar, para subsequentes gerações de estrelas.

O afastamento das galáxias é uma prova da ocorrência do Big Bang, mas não é a única. Uma prova

independente deriva da radiação de microondas de fundo, detectada com absoluta uniformidade em todas

as direcções do cosmos, com a intensidade que actualmente seria de esperar para a radiação, agora

substancialmente arrefecida, do Big Bang.

In Carl Sagan, Cosmos, Gradiva, Lisboa, 2001 (adaptado)

1.1. De acordo com o texto, seleccione a alternativa CORRECTA.

(A) A densidade do Universo tem vindo a aumentar.

(B) O volume do Universo tem vindo a diminuir.

(C) O Universo foi muito mais frio no passado.

(D) Os primeiros elementos que se formaram foram o hidrogénio e o hélio.

1.2. De acordo com o texto, seleccione, entre as alternativas apresentadas, a que corresponde a duas

provas da existência do Big Bang.

(A) A existência de buracos negros e a expansão do Universo.

(B) A expansão do Universo e a detecção de radiação cósmica de microondas.

(C) O desvio para o vermelho da radiação das galáxias e a libertação de radiação gama aquando da

formação do deutério.

(D) A aglomeração das galáxias em enxames de galáxias e a diversidade de elementos químicos no

Universo.

1.3. A estrela Alfa A da constelação do Centauro encontra-se a uma distância de 1,32 parsec da Terra,ou

seja, a 4,3 anos-luz do nosso planeta. A estrela Altair, da constelação da Águia, encontra-se a 17

anos-luz da Terra.

Seleccione a única opção que permite calcular correctamente a distância da estrela Altair à Terra, em

parsec (pc).

1.4. Seleccione a alternativa que permite substituir correctamente a letra A, de forma que a seguinte

equação traduza a fusão de um núcleo de deutério com um protão, com libertação de radiação gama.

1.5. Classifique a reacção nuclear anterior de fusão nuclear ou reacção de fissão nuclear.

1.6. As estrelas são muitas vezes classificadas pela sua

cor. A cor de uma estrela indica-nos a sua

temperatura superficial, existindo uma relação de

proporcionalidade inversa entre a temperatura de

um corpo e o comprimento de onda para o qual

esse corpo emite radiação de máxima intensidade.

O gráfico da figura 1 representa a intensidade da

radiação emitida por uma estrela, a determinada

temperatura, em função do comprimento de onda da

radiação emitida.

1.6.1. Indique a cor da radiação visível emitida com maior intensidade pela estrela.

1.6.2. Se no espectro contínuo de uma estrela predominar a cor _____ (a)___ e, no espectro de uma

outra estrela predominar a cor _____ (b)____ , então a primeira terá uma _____ (c)____

temperatura superficial. Seleccione a opção correcta.

(A) ... vermelha… azul… maior…

(B)…amarela… vermelha… menor…

(C) … azul… vermelha… maior…

(D) … violeta… vermelha… menor…

2. Considere os seguintes espectros representados na figura 2.

2.1. Classifique cada um dos espectros.

2.2. Escreva um texto no qual comente a seguinte afirmação:

“O espectro A e o espectro B pertencem ao mesmo

elemento químico”.

Aborde os seguintes tópicos:

Descrição sucinta do modo de obtenção destes espectros;

Relação entre o espectro A e o espectro B;

Como podem os espectros ser usados na identificação de substâncias.

Fig. 1

Fig. 2

Frequência

A

B

2.3. O espectro A foi emitido pelo elemento químico sódio.

2.3.1. Indique, justificando, se uma radiação ultravioleta poderia provocar a emissão deste espectro.

2.3.2. Determine a velocidade com que o electrão do átomo de sódio abandona o átomo quando

sobre ele incide uma radiação de 9,00x10-19 J. E rem = 3,68x10-19 J me = 9,11x10-31 Kg

3. O efeito fotoeléctrico consiste na remoção de electrões de um metal quando sobre ele incide uma

radiação adequada.

Seleccione a opção correcta.

A- Qualquer que seja a frequência da luz incidente é sempre possível remover electrões de um metal.

B- Quaisquer que sejam a frequência e a intensidade da radiação, os electrões são sempre emitidos

com a mesma energia cinética.

C- Uma superfície metálica fotossensível somente emite fotões quando a frequência da luz incidente

nessa superfície excede um certo valor mínimo, que depende do metal.

D- A energia cinética de cada electrão extraído de um metal é independente da intensidade da luz

incidente.

4. Um astronauta é enviado à superfície de um planeta desconhecido. A nave espacial, que ficou fora da

atmosfera do planeta, é controlada remotamente por uma chave que opera através do efeito fotoeléctrico.

O metal da chave exige 6,7x10-19 J para emitir um electrão e sabe-se que a atmosfera do planeta filtra

toda a radiação de comprimento de onda inferior a 250 nm. Justifique, apresentando todos os cálculos

necessários, se o astronauta consegue, a partir do solo do planeta, controlar a sua nave.

5. Os elementos químicos predominantes no Universo

são o hidrogénio e o hélio, os dois elementos mais

leves. Cerca de 98% do Universo é constituído por

esses elementos.

Os espectros de emissão e de absorção atómica são

espectros de riscas, estando estas riscas

relacionadas com as transições electrónicas que

ocorrem nos átomos.

Na figura 3 estão esquematizados alguns níveis de

energia do átomo de hidrogénio (sendo n o número

quântico principal correspondente a cada um desses

níveis de energia), bem como algumas transições

electrónicas.

5.1. As transições electrónicas que ocorrem entre níveis de energia, n, no átomo de hidrogénio, estão

associadas às riscas que se observam nos espectros de emissão e de absorção desse átomo.

Relativamente a essas transições classifique como verdadeira (V) ou falsa (F), cada uma das

seguintes afirmações.

A- A transição electrónica de n=3 para n= 1 ocorre com emissão de radiação ultravioleta.

B- A transição electrónica de n=3 para n= 4 está associada a uma risca vermelha no espectro de

absorção do átomo.

C- A transição electrónica de n=5 para n= 3 ocorre com emissão de radiação infravermelha.

D- A transição electrónica de n=4 para n= 2 está associada a uma risca colorida no espectro de

emissão do átomo.

E- Qualquer transição electrónica para n=2 está associada a uma risca da série de Balmer.

FIG. 3

F- Os valores absolutos das energias envolvidas nas transições electrónicas de n=4 para n=1, e de

n=1 para n=4, são iguais.

G- A série de Lyman corresponde às transições electrónicas de qualquer nível para n=1.

H- A uma risca colorida no espectro de absorção do átomo corresponde uma risca negra no respectivo

espectro de emissão.

5.2. Considere que um átomo de hidrogénio se encontra no primeiro estado excitado (n=2) e que, sobre

esse átomo incide radiação igual a 4,00x10-19 J.

Indique, justificando com os respectivos cálculos, para que nível transita o electrão.

5.3. Represente na figura 3, a transição electrónica correspondente à ionização de um átomo de

hidrogénio.

5.4. Indique o valor da energia da radiação incidente para provocar a ionização de um átomo de

hidrogénio para que o electrão seja removido sem energia cinética.

Grupo II

1. Numa actividade laboratorial, realizou-se a análise de amostras de sais recorrendo ao teste de chama.

Relativamente ao teste de chama, considere as seguintes afirmações:

(A) O teste realizado denomina-se por via seca, pois requer a dissolução da amostra em água.

(B) Uma das vantagens do ensaio de chama é requerer pouca amostra.

(C) O teste de chama permite analisar quantitativamente uma amostra.

(E) O teste de chama é um método muito simples que permite identificar muitas substâncias.

Seleccione a opção correcta.

2. Considere que na sua bancada de laboratório se encontrava um frasco contendo uma solução aquosa de

etanol e que o trabalho que lhe foi proposto consistia na determinação da densidade relativa daquela

solução, utilizando o método do picnómetro.

2.1. Seleccione a única opção que apresenta a imagem de um picnómetro de líquidos.

(As imagens não estão representadas à mesma escala.)

2.2. Escreva o nome dos materiais das restantes figuras.

2.3. Para realizar o trabalho que lhe foi

proposto, a primeira determinação

que teve que efectuar foi a massa

do picnómetro vazio. Em seguida,

teve que determinar a massa do picnómetro cheio com a solução aquosa de etanol e a massa do

picnómetro cheio com água. Estas pesagens foram realizadas à temperatura aproximada de 20 ºC.

(água, 20ºC) = 0,99825

2.3.1. Considere o valor da massa do picnómetro cheio com água.

a) Indique o número de algarismos significativos.

b) Represente-o em notação científica.

c) Indique a sua ordem de grandeza.

2.3.2. Calcule a densidade relativa da solução aquosa de etanol, com base nos valores experimentais

registados na tabela anterior. Apresente todas as etapas de resolução.

2.3.3. Efectue a correcção de temperatura para o valor da densidade obtido na alínea anterior.

(Nota: caso não tenha resolvido a alínea anterior, considere d = 0,81323)

2.3.4. O valor tabelado para a densidade relativa do etanol é 0,789. Calcule o erro relativo da

medição efectuada pelo aluno.

2.4. Seleccione a única opção que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os espaços

seguintes, de modo a obter uma afirmação correcta.

No trabalho laboratorial realizado, a densidade relativa foi determinada ___________ e as massas

foram determinadas __________ .

(A) indirectamente … directamente

(B) directamente … indirectamente

(C) indirectamente … indirectamente

(D) directamente … directamente

Formulário

m- massa do electrão V – Velocidade

Erro absoluto: Erro relativo: