Chimica - Scuola secondaria di secondo gradoAtomoParticelle elementariCariche e forze elettriche

C4 Nel cuore della materia: atomi e cariche elettriche

20 esercizi
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Chimica

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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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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La forza elettrica tra due cariche dipende anche dal materiale ________ interposto tra esse. Se le due cariche sono poste nel vuoto (o nell'aria), la forza elettrica ha il suo valore ________. Quindi, a ogni materiale si può associare un numero che indica quante volte viene ________ la forza elettrica, se dal vuoto si passa a un altro materiale. Questo numero si chiama costante dielettrica relativa e si indica con ________. Per esempio, essendo la costante dielettrica dell'acqua 80, la forza tra due cariche poste in acqua è 80 volte ________ di quella tra le due stesse cariche poste alla stessa distanza nel vuoto.
Completamento chiuso
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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.
Vero o falso
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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
1

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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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Quale delle seguenti affermazioni si riferisce al principio di conservazione della carica elettrica?
A: I corpi carichi tendono comunque a scaricarsi, riequilibrando il numero di protoni e di elettroni che li compongono.
B: Ogni corpo è costituito da atomi, contiene quindi lo stesso numero di protoni e elettroni e tale numero non è in alcun modo modificabile.
C: La materia nel suo complesso è neutra: se in una zona c'è preponderanza di carica di un segno, esiste un'altra zona in cui prevale altrettanta carica di segno opposto.
D: Normalmente, non si risente della presenza nella materia di cariche elettriche perché protoni e elettroni sono presenti in essa in ugual numero.
E: La materia è complessivamente neutra, quindi le cariche elettriche si formano soltanto quando si colpiscono gli atomi con radiazioni.
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Osserva la figura che rappresenta due bacchette strofinate. Quali tra le frasi seguenti sono corrette?
A: Osservando semplicemente la figura, senza ulteriori indagini, non è possibile stabilire il segno della carica di ciascuna bacchetta.
B: Ciascuna bacchetta acquisterà con lo strofinio sempre lo stesso tipo di carica, perché esso dipende solo dal materiale che costituisce la bacchetta e non dal materiale con cui si strofina.
C: Le bacchette sono state strofinate con panni diversi: da questo deduciamo che devono presentare cariche di segno uguale essendo esse di materiali differenti.
D: La forza attrattiva che interviene tra le due bacchette indica che esse presentano cariche di segno opposto.
E: Tra le due bacchette agisce una forza attrattiva, perché quella appesa tende ad avvicinarsi all'altra.
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Osserva la figura, che rappresenta un elettroscopio cui viene avvicinata una bacchetta carica. Per ciascuna delle frasi seguenti, indica se è vera o falsa.
A: La bacchetta è carica negativamente, quindi presenta un eccesso di elettroni.
B: Avvicinando la bacchetta alla sfera dell'elettroscopio, i protoni del metallo sono attratti da essa, quindi risalgono verso la sfera, sulla quale si determina un eccesso di carica positiva.
C: Le due lamine, nel processo di induzione, assumono lo stesso segno della bacchetta.
D: è essenziale che sia l'elettroscopio sia la bacchetta siano fatti di materiale conduttore.
E: L'elettrizzazione dell'elettroscopio permane anche allontanando la bacchetta, perché gli elettroni sono ormai usciti dagli atomi di appartenenza.
Vero o falso
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In una bacchetta di vetro, cioè di materiale ________, non si verifica ________ , perché gli elettroni non possono spostarsi attraverso la bacchetta, ma rimangono strettamente legati al proprio atomo. Viceversa, un materiale è detto ________ se non può essere elettrizzato per ________ semplicemente tenendolo in mano: se, per esempio, il panno gli strappa elettroni, dal corpo umano ne vengono attirati altri che vanno a colmare le lacune lasciate; se invece il conduttore strappa ________ al panno, essi, respingendosi tra loro, si disperdono su tutto lo spazio che hanno a disposizione, quindi in pratica passano sul corpo umano. In entrambi i casi, il fatto che il corpo umano sia a sua volta ________ provoca lo scaricamento o la scarica dell'oggetto.
Posizionamento
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La figura rappresenta una bacchetta strofinata che attira una pallina sospesa a un filo. Osservala attentamente e poi completa il testo scegliendo l'espressione corretta tra le alternative presentate.

Alcuni ________ della pallina si sono spostati verso ________, perché ________ dalla carica positiva della bacchetta. La pallina, che evidentemente è ________, si è caricata per ________.
Completamento chiuso
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Osserva la figura e scegli le alternative corrette.

La pallina, attratta dalla bacchetta, arriva a toccarla. Poiché esse sono entrambe ________ , alcuni ________ della pallina passano sulla bacchetta, attirati dalla sua carica positiva. In questo modo, la bacchetta in parte si scarica, mentre la pallina perde ________ e si carica ________: così tra i due oggetti si instaura una forza ________.
Completamento chiuso
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Osserva la figura. Poi, tra le frasi seguenti, indica quelle errate.
A: Se la forza di attrazione tra la biro e la carta è sufficiente, la carta si solleva e resta aderente alla bacchetta
B: Gli elettroni della carta non possono lasciare i loro atomi e migrare all'interno del materiale perché la carta è un isolante.
C: Per il fenomeno della polarizzazione, nelle molecole della carta si creano due zone con preponderanza di cariche opposte: verso la biro si affacciano le cariche positive, quindi tra biro e carta si origina una forza attrattiva.
D: Poiché la carta è un isolante, gli elettroni non possono spostarsi nella parte della carta più lontana dalla bacchetta e originare prevalenza di carica positiva nella zona più vicina a essa: quindi non si genera una forza attrattiva tra bacchetta e foglio.
E: Il fenomeno illustrato è l'attrazione, per induzione, tra una biro e un pezzetto di carta.
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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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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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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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