5. Gli atomi e la struttura elettronica #103080

Le frasi seguenti si riferiscono agli studi sui gas che hanno condotto alla scoperta dei raggi catodici. Per ciascuna affermazione, indica se è vera o falsa.

A: Il tubo catodico è un'ampolla di vetro contenente un gas a bassissima pressione.

B: I raggi catodici sono particelle con carica elettrica negativa o positiva a seconda del gas contenuto nel tubo.

C: La carica delle particelle emesse dal catodo dipende dal materiale di cui esso è fatto.

D: Con questi studi si capì che la carica elettrica era legata a particelle di materia.

E: I raggi catodici sono costituiti da elettroni, particelle presenti in tutti gli atomi.

Vero o falso

Due cariche, Q₁ e Q₂, sono poste a una certa distanza.
Per ciascuna delle seguenti frasi, 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

Tra le seguenti frasi indica l'unica corretta. Il numero di massa:

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 dell'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.

Scelta multipla

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 affermazioni l'unica 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 alla 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/9.

Scelta multipla

Quali tra le seguenti affermazioni riguardanti il simbolo di un isotopo sono corrette?
Il simbolo

_{12}^{25} M g

:

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

B: indica che il numero di massa 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.

Scelta multipla

Sulla base della figura che si riferisce alla disposizione degli atomi in una lamina di oro simile a quella 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 un volume assai più piccolo rispetto quello dell'atomo.

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 a un nucleo, che tende a respingerle.

Vero o falso

In relazione alle particelle alfa (α) individua l'unica affermazione sbagliata.

A: La carica positiva di ogni particella α è il doppio di quella del protone

B: La massa di ogni particella α è circa quattro volte quella dell'atomo di idrogeno

C: Ogni particella α è costituita da due protoni e da due neutroni

D: Le particelle α furono utilizzate come "proiettili" nel famoso esperimento di Rutherford

E: Le particelle α vengono attratte da un elettrodo con carica positiva

Scelta multipla

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

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

B: Normalmente, non si risente della presenza nella materia di cariche elettriche, perché protoni e elettroni sono presenti in essa in ugual numero.

C: I corpi carichi elettricamente 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.

Scelta multipla

Facendo la differenza tra il numero di massa e il numero atomico di un atomo si ottiene:

A: il numero di elettroni che ruotano attorno al nucleo

B: il numero di protoni presenti nel nucleo

C: il numero di neutroni presenti nel nucleo

D: il numero di isotopi dell'atomo

E: il numero di particelle presenti nel nucleo

Scelta multipla

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.

Scelta multipla

Gli isotopi di un elemento hanno:

A: uguale carica nucleare e uguale numero di neutroni

B: uguale carica nucleare ma differente numero di elettroni

C: uguale numero atomico ma differente carica nucleare

D: uguale carica nucleare ma differente numero di massa

E: uguale numero di massa ma differente numero atomico

Scelta multipla

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

A: Dopo la scoperta dell'elettrone, sapendo che la materia è di solito elettricamente neutra, fu ipotizzata l'esistenza di particelle con carica positiva.

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.

Scelta multipla

Se per un atomo è scritto A = 23 e Z = 11 questo significa che l'atomo è costituito da:

A: 12 protoni, 12 elettroni e 11 neutroni

B: 11 protoni, 11 elettroni e 11 neutroni

C: 23 protoni e 23 elettroni

D: 11 protoni, 11 elettroni e 12 neutroni

E: 11 protoni, 11 elettroni e 23 neutroni

Scelta multipla

Osserva le seguenti equazioni relative alla ionizzazione successiva di un atomo di azoto:
N + Ei′ → e^- + N⁺
N⁺ + Ei″ → e^- + N²⁺.

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

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

B: Il simbolo N⁺ indica uno ione positivo

C: Il simbolo e^- indica l'elettrone che viene ceduto all'atomo di azoto

D: I simboli N⁺ e N²⁺ indicano due differenti cationi dell'azoto

E: Ei′ e Ei″ sono uguali, perché rappresentano entrambe l'energia necessaria a strappare un solo elettrone all'atomo di azoto

Vero o falso

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

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

B: Dipende dal numero di protoni presenti nel nucleo

C: È l'energia necessaria per strappare a un atomo uno qualsiasi dei suoi elettroni

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

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

Scelta multipla

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

A: Il decadimento radioattivo è un fenomeno inarrestabile, per cui non abbiamo altra possibilità che quella di proteggerci dalle radiazioni emesse.

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.

Scelta multipla

Osserva la tabella, che riporta le energie di prima ionizzazione per gli elementi con numero atomico da 1 a 20.

Completa le frasi scegliendo l'espressione corretta tra le alternative proposte.

Il sodio (Na) ha energia di ionizzazione minore del neon (Ne), ________ il nucleo del sodio ha un protone in più di quello del neon. Da ciò si può dedurre che nell'atomo di sodio esiste un elettrone ________ dal nucleo rispetto agli altri, elettrone 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 gli elettroni dei loro atomi si trovano tutti approssimativamente alla stessa distanza dal nucleo e che la maggiore energia necessaria è dovuta solo ________.

Completamento chiuso

Con l'espressione struttura elettronica si indica:

A: la disposizione degli elettroni all'interno del nucleo

B: la disposizione dei neutroni intorno al nucleo

C: la disposizione degli elettroni intorno al nucleo

D: la disposizione dei protoni all'interno del nucleo

E: la disposizione dei neutroni all'interno del nucleo

Scelta multipla

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

A: Tutti nel quarto livello di energia che risulta così completo

B: Nei primi tre livelli di energia che risultano così completi

C: Tre elettroni in ciascuno dei primi sei livelli di energia

D: Sei elettroni per ognuno dei primi tre livelli di energia

E: Due elettroni nel primo livello di energia e sedici nel secondo

Scelta multipla

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

Sulla base delle informazioni che puoi trarre dal grafico, individua tra le seguenti frasi l'unica sbagliata.

A: Dall'elio in poi, tutti gli atomi dispongono due elettroni nel 1° livello di energia

B: Nell'atomo di neon, due elettroni si trovano sicuramente più vicini al nucleo degli altri otto

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

D: Nell'atomo di neon due elettroni si trovano molto più lontani dal nucleo degli altri otto

E: Gli elettroni dell'elemento che segue il neon dispone i suoi elettroni su tre livelli energetici

Scelta multipla