Chimica - Scuola secondaria di secondo grado Sistema periodico Proprietà periodiche Energia di ionizzazione

8. Come sono fatti gli atomi

20 esercizi

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Chimica

L'energia di prima ionizzazione degli atomi di potassio (Z = 19) è minore dell'energia di prima ionizzazione degli atomi di sodio (Z =11). Questo fatto si spiega considerando che

A: l'elettrone da sottrarre all'atomo di potassio è più lontano dal nucleo di quello dell'atomo di sodio.

B: gli elettroni dell'atomo di potassio sono più numerosi di quelli dell'atomo di sodio.

C: l'elettrone da sottrarre all'atomo di sodio è di tipo s mentre quello del potassio è di tipo p.

D: l'elettrone dell'atomo di potassio è attratto da un nucleo che ha più neutroni.

E: il nucleo dell'atomo di potassio è costituito da più protoni di quello dell'atomo di sodio.

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Chimica

A: In tutti i livelli energetici sono presenti due o più sottolivelli.

B: Per ogni livello, gli elettroni di tipo s sono più vicini al nucleo di quelli di tipo p.

C: La struttura elettronica del calcio (Z = 20) è 1s², 2s² 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s².

D: Tutti gli atomi degli elementi appartenenti al 3° periodo possono disporre gli elettroni in tre sottolivelli di energia.

E: Il neon è un gas nobile con Z = 10. Quindi la struttura elettronica dell'atomo con Z = 13 può essere così rappresentata: [Ne] s² p¹.

Vero o falso

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Per stabilire se un materiale, strofinato, acquista carica vetrosa o resinosa, possiamo fare alcune prove. Se il materiale ________ una bacchetta di plastica a sua volta strofinata, allora la sua elettricità è di tipo resinoso; lo stesso materiale sicuramente ________ una bacchetta di vetro, sempre strofinata. Nello stesso modo, se il materiale 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 matematica della legge di Coulomb. Quali tra le seguenti affermazioni sono corrette?

A: Tutte le grandezze che compaiono nella formula sono vettoriali.

B: La relazione, scritta in questo modo, fornisce solo il modulo della forza che agisce sulla prima carica, Q₁, causata dalla presenza della seconda, Q₂.

C: La relazione consente di calcolare il modulo della forza che agisce tra due cariche elettriche.

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

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

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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: Se sostituiamo Q₁ con ⅓ Q₁ e Q₂ con 3 · Q₂ la forza rimane la stessa.

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 si dimezza la distanza tra due cariche opposte si osserva che la forza di attrazione diventa ¼.

Vero o falso

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Chimica

Osserva la figura in cui mancano tre dati: al loro posto trovi un punto interrogativo. Indica tra le seguenti l'unica affermazione esatta.

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

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

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

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

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

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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: Gli effetti prodotti dalla scarica elettrica nel tubo dipendono dalla pressione del gas nel tubo.

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.

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Tra le seguenti frasi, indica quelle corrette.

A: 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.

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

C: Con il suo famoso esperimento, Millikan intendeva misurare la massa dell'elettrone.

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

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

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Chimica

Tra le seguenti affermazioni, indica l'unica errata.

A: L'esistenza nell'atomo di particelle con carica elettrica positiva all'interno dell'atomo fu ipotizzata perché era certa l'esistenza di particelle cariche negativamente.

B: Secondo il modello di Thomson, gli elettroni sono distribuiti uniformemente all'interno di una sfera carica positivamente.

C: Nel modello di Rutherford, tutte le cariche elettriche dell'atomo sono concentrate nel nucleo e si neutralizzano reciprocamente.

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

E: Sulla base dei risultati ottenuti da Rutherford fu elaborato il cosiddetto "modello atomico nucleare", noto anche come "modello planetario".

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La figura si riferisce a una possibile interpretazione dei risultati dell'esperimento effettuato da Rutherford per indagare sulla struttura dell'atomo. Indica per ogni affermazione se è vera o falsa.

A: I pallini neri rappresentano gli elettroni presenti negli atomi di una lamina di oro.

B: Le sfere gialle rappresentano gli atomi della lamina d'oro con al centro il nucleo.

C: Le frecce orizzontali indicano che la maggior parte dei raggi che colpiscono la lamina l'attraversano senza essere deviati.

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

E: La deviazione della traiettoria delle particelle che colpiscono la lamina è tanto maggiore quanto più esse passano vicino a un nucleo.

Vero o falso

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Successivamente alla scoperta dell'elettrone, gli scienziati indagarono la struttura del nucleo, arrivando alla scoperta del protone e del neutrone. In particolare, il neutrone fu individuato perché il calcolo della ________ di un atomo, effettuato sommando quelle di tutti i suoi elettroni e protoni, forniva sempre un valore ________ al valore della massa dell'atomo 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 un numero uguale di protoni ed elettroni.

Completamento chiuso

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Chimica

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

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

B: Esso individua in modo univoco l'elemento.

C: Esso indica il numero di neutroni di un atomo, perché questi, non avendo carica, influenzano solo la massa dall'atomo.

D: Esso indica il numero di protoni nel nucleo.

E: Se da esso si toglie il numero atomico, si ottiene il numero di neutroni presenti nell'atomo.

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Chimica

La scrittura ²⁵₁₂Mg:

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

B: Indica un isotopo del magnesio con 13 neutroni.

C: Ha lo stesso significato di magnesio-25.

D: Indica che questo isotopo del magnesio ha 25 neutroni.

E: Indica che il numero atomico del magnesio è 12.

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Chimica

Tra le frasi seguenti indica l'unica sbagliata.

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

B: Se il tempo di dimezzamento di un radioisotopo è 30 anni allora, se la sua massa iniziale è 20 g, dopo 60 anni esso sarà completamente decaduto.

C: Le radiazioni emesse dai radioisotopi sono nocive perché possono impedire la moltiplicazione cellulare o provocare alterazioni nei cromosomi.

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

E: Se un isotopo del carbonio emette una radiazione beta si trasforma in un isotopo dell'azoto.

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Con l'espressione struttura elettronica si indica:

A: la disposizione dei neutroni all'interno del nucleo.

B: la disposizione degli elettroni intorno al nucleo.

C: la disposizione dei protoni nel nucleo.

D: la disposizione degli elettroni nel nucleo.

E: la disposizione dei neutroni intorno al nucleo.

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Tra le seguenti affermazioni indica l'unica sbagliata.

A: L'energia di prima ionizzazione dipende dalla distanza tra il nucleo e l'elettrone.

B: L'energia di prima ionizzazione dipende dal numero di protoni presenti nel nucleo.

C: L'energia di prima ionizzazione è l'energia necessaria per strappare a un atomo uno qualsiasi dei suoi elettroni.

D: L'energia di prima ionizzazione è la minima energia necessaria per strappare un elettrone a un atomo.

E: L'energia di prima ionizzazione dipende dalla forza di attrazione tra nucleo ed elettrone.

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Osserva la seguente scrittura, relativa alla ionizzazione di un atomo di carbonio.

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

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

A: Il simbolo C⁺ indica un atomo di carbonio con un protone in più rispetto a quelli che si trovano normalmente nel nucleo.

B: Il simbolo C⁺ indica uno ione positivo.

C: Il simbolo e^- indica l'elettrone che viene acquistato dall'atomo di carbonio.

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

E: Ei′ e Ei″ sono uguali perché rappresentano entrambe l'energia necessaria per allontanare un solo elettrone dall' atomo del carbonio.

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Osserva il grafico che riporta le energie di prima ionizzazione per gli elementi con numero atomico da 1 a 20 e completa il testo seguente scegliendo l'espressione corretta tra le alternative presentate.

Il sodio (Na) ha energia di ionizzazione minore del neon (Ne), ________ il nucleo del sodio ha un protone in più di quello del neon. Allora possiamo dedurre che nell'atomo di sodio esiste un elettrone ________ dal nucleo rispetto agli altri, e che quindi richiede una ________ quantità di energia per essere allontanato.
Proseguendo dal sodio fino all'argo (Ar), l'energia di prima ionizzazione tende ad aumentare all'aumentare ________, segno che 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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Osserva la figura, che mostra l'andamento delle energie di ionizzazione relative a tutti gli elettroni di tutti gli elementi con numero atomico da 1 a 20. Tra le seguenti frasi, individua l'unica errata.

A: 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.

B: L'atomo di neon riempie due livelli di energia.

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

D: Nell'atomo di neon, due elettroni si trovano molto più lontani dal nucleo rispetto agli altri, perché si trovano più in alto rispetto gli altri otto.

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

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Un atomo ha numero atomico 18. Come si collocano i suoi elettroni attorno al nucleo?

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

B: Tre elettroni in ognuno dei sei livelli.

C: Sei elettroni per ognuno dei primi tre livelli.

D: Tutti nel quarto livello che risulta così completo.

E: Nei primi tre livelli che risultano così completi.

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