Chimica - Scuola secondaria di secondo grado Atomo Particelle elementari Cariche e forze elettriche

1. Modelli atomici e configurazione elettronica

22 esercizi

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Chimica

Per stabilire se un oggetto fatto di un unico materiale, strofinato, acquista carica vetrosa o resinosa, possiamo fare alcune prove. Se l'oggetto ________ una bacchetta di plastica a sua volta strofinata, allora la sua elettricità è di tipo resinoso; lo stesso oggetto sicuramente ________ una bacchetta di vetro, sempre strofinata. Nello stesso modo, se l'oggetto attira la bacchetta di plastica allora è carico di ________ vetrosa. Non esiste un materiale che attira entrambe le bacchette (di vetro e di plastica), e nemmeno uno che le respinge entrambe: se esistesse, allora ci sarebbe un terzo tipo di ________!

Posizionamento

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Chimica

Considera la relazione che esprime la legge di Coulomb.
Quali tra le seguenti affermazioni sono esatte?

A: La relazione fornisce l'intensità della forza che agisce tra due cariche elettriche.

B: Il valore di k è positivo o negativo e indica il verso della forza.

C: La relazione scritta in questo modo, fornisce il modulo della forza che agisce solamente sulla prima carica, Q₁, a causa della presenza della seconda, Q₂.

D: Il valore di k dipende dal materiale interposto tra le due cariche.

E: La forza tra le due cariche è inversamente proporzionale alla distanza che le separa

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Due cariche, Q₁ e Q₂, sono poste a una certa distanza.

Per ciascuna delle seguenti affermazioni, indica se è vera o falsa.

A: Se si raddoppia Q₁, lasciando inalterate tutte le altre variabili la forza tra le due cariche raddoppia.

B: La forza rimane la stessa se sostituiamo Q₁ con ⅓Q₁ e Q₂ con 3Q₂.

C: Quadruplicare una sola delle due cariche ha lo stesso effetto, sulla forza elettrica, che dimezzare la distanza tra le cariche.

D: La forza elettrica è inversamente proporzionale alla distanza tra le cariche.

E: Se la distanza tra le due cariche viene dimezzata, la forza tra esse diminuisce e diventa un quarto di quella iniziale.

Vero o falso

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Chimica

In relazione alla forza tra cariche elettriche, osserva la figura seguente, in cui mancano tre dati, al posto dei quali c'è un punto interrogativo.

Indica tra le seguenti l'unica affermazione esatta:

A: La figura mostra come varia la forza tra due cariche, quando si modifica il valore di almeno una delle due.

B: La figura evidenzia il fatto che la forza tra due cariche è inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza.

C: Il valore corretto da sostituire al primo punto interrogativo è 4d.

D: Il secondo e il terzo punto interrogativo devono essere sostituiti con due valori diversi tra loro.

E: Il secondo e il terzo punto interrogativo devono entrambi essere sostituiti con il valore F/3.

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Tra le seguenti frasi riguardanti l'esperimento di Millikan, indica quelle corrette.

A: Con il suo famoso esperimento, Millikan misurò la massa dell'elettrone.

B: A Millikan interessava conoscere il peso della goccia di olio, per questo fece in modo che fosse uguagliato dalla forza elettrica.

C: Usando la legge di Coulomb, Millikan determinò la carica complessiva sulla goccia di olio.

D: La goccia di olio poteva assorbire uno o più elettroni, quindi la sua carica elettrica doveva sempre essere un multiplo intero della carica dell'elettrone.

E: La carica dell'elettrone risultò circa 1,7 · 10^-19C.

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Tra le seguenti affermazioni riguardanti i modelli atomici, indica l'unica errata.

A: L'esistenza di particelle positive all'interno dell'atomo fu ipotizzata per spiegare il fatto che l'atomo complessivamente dovesse essere elettricamente neutro.

B: I vari modelli atomici mettono in rilievo il fatto che l'atomo non è la particella materiale più piccola, ma esistono particelle subatomiche.

C: Il modello di Rutherford ipotizza che all'interno dell'atomo non ci sia spazio vuoto

D: Secondo Thomson, la carica negativa era uniformemente distribuita all'interno di una sfera carica positivamente.

E: Le scoperte di Rutherford furono alla base dell'elaborazione del cosiddetto modello atomico nucleare.

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Chimica

Sulla base della figura che si riferisce alla disposizione degli atomi della lamina di oro utilizzata da Rutherford nel suo famoso esperimento, indica per ciascuna affermazione se è vera o falsa.

A: I pallini neri rappresentano gli elettroni dentro gli atomi di oro.

B: Gli atomi della lamina d'oro sono rappresentati dalle sfere gialle con al centro il nucleo.

C: La maggioranza delle particelle α non viene deviata, perché la carica positiva degli atomi di oro è fortemente concentrata in spazi molto piccoli, rispetto all'atomo complessivo.

D: Le frecce rosse rappresentano le traiettorie degli elettroni sparati verso la lamina d'oro.

E: La deviazione delle particelle α è tanto maggiore quanto più esse passano vicino ad un nucleo, che tende a respingerle.

Vero o falso

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Chimica

Successivamente alla scoperta dell'elettrone, gli scienziati indagarono sulla struttura del nucleo, arrivando alla scoperta del protone e del neutrone. In particolare, il neutrone fu individuato perché il calcolo ________ di un atomo, fatto sommando quelle di tutti i suoi elettroni e protoni, forniva sempre un valore ________ a quello determinato sperimentalmente. Protoni e ________ hanno massa molto simile e quasi duemila volte maggiore di quella ________; il protone è carico positivamente mentre il neutrone non presenta carica. Le cariche del protone e dell'elettrone sono uguali in valore assoluto, ma hanno segni opposti: ricordando che ________ è complessivamente neutro, si conclude che in esso deve essere normalmente presente lo stesso numero di protoni e di elettroni.

Completamento chiuso

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Chimica

In relazione alle proprietà elettriche della materia, indica l'unica affermazione sbagliata.

A: Ogni atomo di materia contiene lo stesso numero di protoni e elettroni e tale numero non è in alcun modo modificabile.

B: Normalmente, non si avverte la presenza nella materia di cariche elettriche, perché protoni e elettroni sono presenti in essa in egual numero.

C: I corpi carichi tendono comunque a scaricarsi, riequilibrando il numero di protoni e di elettroni che li compongono.

D: La materia nel suo complesso è neutra ma può assumere una carica elettrica, per esempio a seguito di uno strofinio.

E: La materia è neutra quando gli effetti della carica positiva e della carica negativa si compensano a vicenda.

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Chimica

Tra le seguenti frasi, riferite al numero di massa di un atomo, indica l'unica corretta.

A: Indica la massa di un atomo, in unità di massa atomica.

B: Indica il numero di neutroni di un atomo, perché essi non avendo carica influenzano solo la massa dall'atomo.

C: Consente di calcolare il numero di neutroni di un determinato isotopo

D: Individua l'elemento

E: Indica il numero di protoni nel nucleo.

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Chimica

Il simbolo

_{12}^{25} Mg

(più di una risposta corretta)

A: indica un isotopo del magnesio che ha 25 protoni.

B: indica che il numero atomico del magnesio è 12.

C: indica che questo isotopo del magnesio ha 25 neutroni.

D: ha lo stesso significato di magnesio-25.

E: indica un isotopo del magnesio con 13 neutroni.

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Tra le frasi seguenti riguardanti i radioisotopi e la radioattività indica l'unica errata.

A: Le radiazioni emesse dai radioisotopi sono nocive perché possono impedire la moltiplicazione cellulare o possono provocare lesioni alle strutture cellulari.

B: Le reazioni di decadimento sono reazioni nucleari, perché interessano il nucleo dell'atomo.

C: La conoscenza del tempo di dimezzamento di particolari isotopi permette la datazione di resti biologici o minerali.

D: Se un radioisotopo ha un tempo di dimezzamento di 30 anni e la sua massa iniziale è 20 g, dopo 60 anni sarà completamente decaduto

E: Nelle reazioni di fissione dal nucleo iniziale di un radioisotopo instabile ne vengono creati altri più piccoli.

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Chimica

Con l'espressione struttura elettronica si indica:

A: la disposizione degli elettroni nel nucleo

B: la disposizione dei neutroni intorno al nucleo

C: la disposizione degli elettroni intorno al nucleo

D: la disposizione dei protoni nel nucleo

E: la disposizione dei neutroni all'interno del nucleo

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Chimica

In relazione all'energia di prima ionizzazione indica l'unica affermazione errata.

A: Dipende dalla distanza tra il nucleo e l'elettrone

B: Dipende dal numero di protoni presenti nel nucleo

C: E' l'energia necessaria per strappare a un atomo un suo qualunque elettrone

D: E' la minima energia necessaria per strappare un elettrone a un atomo

E: Dipende dalla forza con cui interagiscono il nucleo e l'elettrone

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Chimica

Osserva le seguenti equazioni relative alla ionizzazione del carbonio:

ionizzazione dell'atomo: C + Ei′ → e^– + C⁺
ionizzazione del catione: C⁺ + Ei″ → e^– + C²⁺.

Per ciascuna delle seguenti frasi indica se è vera o falsa.

A: Il simbolo C⁺ indica un atomo di carbonio con un protone in più nel suo nucleo

B: Il simbolo C⁺ indica uno ione positivo

C: Il simbolo e^– indica l'elettrone che viene ceduto all'atomo di carbonio.

D: I simboli C⁺ e C²⁺ indicano due cationi.

E: Ei′ e Ei″ sono uguali, perché rappresentano entrambe l'energia necessaria a strappare un solo elettrone dal resto dell'atomo.

Vero o falso

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Chimica

Il sodio (Na) ha energia di ionizzazione minore del neon (Ne), ________ il nucleo di sodio ha un protone in più di quello di neon. Allora possiamo dedurre che nell'atomo di sodio esiste un elettrone ________ dal nucleo rispetto agli altri, che quindi viene allontanato con una ________ quantità di energia.
Proseguendo dal sodio fino all'argo (Ar), l'energia di prima ionizzazione aumenta con ________, segno che adesso gli elettroni si trovano tutti alla stessa distanza dal nucleo e che la maggiore energia necessaria è dovuta solo ________.

Completamento chiuso

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Chimica

Osserva la figura, che mostra l'andamento delle energie di ionizzazione relative a ciascun elettrone degli elementi con numero atomico tra 1 e 20.

Tra le seguenti frasi, individua l'unica errata.

A: L'atomo di neon ha 10 elettroni.

B: Nell'atomo di neon, due elettroni si trovano sicuramente più vicini al nucleo degli altri otto, perché hanno energia di ionizzazione molto maggiore di quella degli altri.

C: Gli elettroni dell'atomo di neon sono disposti su due differenti livelli.

D: Nell'atomo di neon, due elettroni si trovano molto più lontani dal nucleo rispetto agli altri, perché si trovano più in alto nella raffigurazione dei livelli energetici.

E: Il secondo livello è completo con otto elettroni, perché con l'elemento che ha numero atomico 11 inizia a riempirsi un terzo livello.

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Un atomo ha numero atomico 18. Come vengono distribuiti i suoi elettroni?

A: Tutti nel quarto livello che risulta così completo.

B: Nei primi tre livelli che risultano così completi.

C: Tre elettroni in ciascuno dei sei livelli.

D: Sei elettroni per ognuno dei primi tre livelli.

E: Due elettroni nel primo livello e sedici nel secondo.

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Chimica

In base al modello atomico a orbitali quale affermazione è sbagliata?

A: I livelli energetici in cui si possono disporre gli elettroni di un atomo sono sette

B: In ogni livello sono presenti uno o più orbitali

C: Gli orbitali possono essere di quattro tipi diversi: s,p,d,f

D: L'espressione 4d³ indica che negli orbitali d che si trovano nel quarto livello energetico ci sono tre elettroni

E: La configurazione elettronica dello stato fondamentale si ottiene sistemando via via gli elettroni di un atomo negli orbitali a energia crescente

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Chimica

In relazione alle onde elettromagnetiche, individua per ogni affermazione se è vera o falsa.

A: Tutte le onde elettromagnetiche si propagano sempre con la stessa velocità

B: Tutte le onde elettromagnetiche si possono propagare anche in assenza di aria

C: La frequenza e la lunghezza d'onda di una radiazione elettromagnetica sono inversamente proporzionali

D: Un'onda elettromagnetica trasporta energia in quantità direttamente proporzionale alla sua lunghezza d'onda

E: Le onde elettromagnetiche visibili dall'occhio umano sono una piccola porzione dell'intero spettro elettromagnetico

Vero o falso

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In relazione al cosiddetto spettro di emissione di un atomo, individua per ogni affermazione se è vera o falsa.

A: Lo spettro di un atomo rappresenta le energie di tutti gli orbitali occupati dagli elettroni dell'atomo stesso

B: Le righe che sono presenti nello spettro di un atomo corrispondono a radiazioni emesse dall'atomo

C: Quanto più è grande il numero di elettroni di un atomo tanto maggiore è il numero di righe presenti nello spettro dell'atomo stesso

D: Le righe presenti nello spettro di un atomo corrispondono tutte a radiazioni la cui frequenza cade nella zona del visibile

E: Ogni elemento presenta uno spettro a righe caratteristico

Vero o falso

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Chimica

Quale configurazione non corrisponde ad alcun elemento?

A: 1s² 2s² 2p⁶

B: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p¹

C: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p³

D: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4d¹⁰ 4s²

E: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁸

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