10.11: Exercícios
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10.1 Forças intermoleculares
Em termos de suas propriedades a granel, como os líquidos e os sólidos diferem? Como eles são semelhantes?
Em termos da teoria molecular cinética, de que forma os líquidos são semelhantes aos sólidos? De que forma os líquidos são diferentes dos sólidos?
Em termos da teoria molecular cinética, de que forma os líquidos são semelhantes aos gases? De que forma os líquidos são diferentes dos gases?
Explique por que os líquidos assumem a forma de qualquer recipiente no qual são despejados, enquanto os sólidos são rígidos e mantêm sua forma.
Qual é a evidência de que todos os átomos e moléculas neutras exercem forças atrativas uns sobre os outros?
Abra a Simulação de Estados da Matéria PhET para responder às seguintes perguntas:
(a) Selecione a guia Sólido, Líquido, Gás. Explore selecionando diferentes substâncias, aquecendo e resfriando os sistemas e alterando o estado. Que semelhanças você percebe entre as quatro substâncias para cada fase (sólida, líquida, gasosa)? Quais diferenças você percebe?
(b) Para cada substância, selecione cada um dos estados e registre as temperaturas fornecidas. Como as temperaturas fornecidas para cada estado se correlacionam com os pontos fortes de suas atrações intermoleculares? Explique.
(c) Selecione a guia Potencial de interação e use os átomos de néon padrão. Mova o átomo de Ne para a direita e observe como a energia potencial muda. Selecione o botão Força Total e mova o átomo de Ne como antes. Quando a força total em cada átomo é atraente e grande o suficiente para importar? Em seguida, selecione o botão Component Forces e mova o átomo Ne. Quando as forças atrativas (van der Waals) e repulsivas (sobreposição de elétrons) se equilibram? Como isso se relaciona com o gráfico de energia potencial versus a distância entre átomos? Explique.
Defina o seguinte e dê um exemplo de cada um:
(a) força de dispersão
(b) atração dipolo-dipolo
(c) ligação de hidrogênio
Os tipos de forças intermoleculares em uma substância são idênticos, seja ela sólida, líquida ou gasosa. Por que então uma substância muda de fase de um gás para um líquido ou para um sólido?
Por que os pontos de ebulição dos gases nobres aumentam na ordem He < Ne < Ar < Kr < Xe?
O néon e o HF têm aproximadamente as mesmas massas moleculares.
(a) Explique por que os pontos de ebulição do Neon e do HF são diferentes.
(b) Compare a mudança nos pontos de ebulição de Ne, Ar, Kr e Xe com a mudança dos pontos de ebulição de HF, HCl, HBr e HI e explique a diferença entre as mudanças com o aumento da massa atômica ou molecular.
Organize cada um dos seguintes conjuntos de compostos em ordem crescente da temperatura do ponto de ebulição:
(a) HCl, H 2 O, SiH 4
(b) F 2, Cl 2, Br 2
(c) CH 4, C 2 H 6, C 3 H 8
(d) O 2, NÃO, N 2
A massa molecular do butanol, C 4 H 9 OH, é 74,14; a do etilenoglicol, CH 2 (OH) CH 2 OH, é 62,08, mas seus pontos de ebulição são 117,2° C e 174° C, respectivamente. Explique o motivo da diferença.
Com base nas atrações intermoleculares, explique as diferenças nos pontos de ebulição do n-butano (−1° C) e do cloroetano (12° C), que têm massas molares semelhantes.
Com base em momentos de dipolo e/ou ligação de hidrogênio, explique de forma qualitativa as diferenças nos pontos de ebulição da acetona (56,2° C) e do 1-propanol (97,4° C), que têm massas molares semelhantes.
O ponto de fusão de H 2 O (s) é 0 °C. Você esperaria que o ponto de fusão de H 2 S (s) fosse −85 °C, 0 °C ou 185 °C? Explique sua resposta.
Silano (SiH 4), fosfina (PH 3) e sulfeto de hidrogênio (H 2 S) fundem a −185° C, −133° C e −85° C, respectivamente. O que isso sugere sobre o caráter polar e as atrações intermoleculares dos três compostos?
Explique por que uma ligação de hidrogênio entre duas moléculas de água é mais fraca do que uma ligação de hidrogênio entre duas moléculas de fluoreto de hidrogênio.
Sob certas condições, moléculas de ácido acético, CH 3 COOH, formam “dímeros”, pares de moléculas de ácido acético mantidas unidas por fortes atrações intermoleculares:
Desenhe um dímero de ácido acético, mostrando como duas moléculas de CH 3 COOH são mantidas juntas e indicando o tipo de FMI responsável.
As proteínas são cadeias de aminoácidos que podem se formar em uma variedade de arranjos, um dos quais é uma hélice. Que tipo de FMI é responsável por manter a fita proteica nesse formato? Na imagem da proteína, mostre as localizações dos IMFs que mantêm a proteína unida:
A densidade do líquido NH 3 é 0,64 g/mL; a densidade do NH 3 gasoso no STP é 0,0007 g/mL. Explique a diferença entre as densidades dessas duas fases.
Identifique as forças intermoleculares presentes nos seguintes sólidos:
(a) CH 3 CH 2 OH
(b) CH 3 CH 2 CH 3
(c) CH 3 CH 2 Cl
10.2 Propriedades dos líquidos
Os tubos de ensaio mostrados aqui contêm quantidades iguais dos óleos de motor especificados. Esferas de metal idênticas foram lançadas ao mesmo tempo em cada um dos tubos e, pouco depois, as esferas haviam caído até as alturas indicadas na ilustração.
Classifique os óleos de motor em ordem crescente de viscosidade e explique seu raciocínio:
Embora o aço seja mais denso que a água, uma agulha de aço ou clipe de papel colocado cuidadosamente no sentido do comprimento na superfície da água sem gás pode ser feito para flutuar. Explique em nível molecular como isso é possível.
Os valores de tensão superficial e viscosidade para éter dietílico, acetona, etanol e etilenoglicol são mostrados aqui.
(a) Explique suas diferenças de viscosidade em termos de tamanho e forma de suas moléculas e seus IMFs.
(b) Explique suas diferenças na tensão superficial em termos de tamanho e forma de suas moléculas e seus IMFs:
Você já deve ter ouvido alguém usar a figura de linguagem “mais devagar do que o melaço no inverno” para descrever um processo que ocorre lentamente. Explique por que esse é um idioma adequado, usando conceitos de tamanho e forma moleculares, interações moleculares e o efeito da mudança de temperatura.
Geralmente, é recomendável deixar o motor do carro em marcha lenta para aquecer antes de dirigir, especialmente em dias frios de inverno. Embora o benefício de uma marcha lenta prolongada seja duvidoso, certamente é verdade que um motor quente é mais eficiente em termos de combustível do que um motor frio. Explique o motivo disso.
A tensão superficial e a viscosidade da água em várias temperaturas diferentes são dadas nesta tabela.
| Água | Tensão superficial (mN/m) | Viscosidade (MPa s) |
|---|---|---|
| 0° C | 75,6 | 1,79 |
| 20 °C | 72,8 | 1,00 |
| 60 °C | 66,2 | 0,47 |
| 100 °C | 58,9 | 0,28 |
(a) À medida que a temperatura aumenta, o que acontece com a tensão superficial da água? Explique por que isso ocorre, em termos de interações moleculares e o efeito da mudança de temperatura.
(b) À medida que a temperatura aumenta, o que acontece com a viscosidade da água? Explique por que isso ocorre, em termos de interações moleculares e o efeito da mudança de temperatura.
A 25 °C, até que altura a água subirá em um tubo capilar de vidro com um diâmetro interno de 0,63 mm? Consulte o Exemplo 10.4 para obter as informações necessárias.
A água sobe em um tubo capilar de vidro até uma altura de 17 cm. Qual é o diâmetro do tubo capilar?
10.3 Transições de fase
O calor é adicionado à água fervente. Explique por que a temperatura da água fervente não muda. O que muda?
O calor é adicionado ao gelo a 0 °C. Explique por que a temperatura do gelo não muda. O que muda?
Qual característica caracteriza o equilíbrio dinâmico entre um líquido e seu vapor em um recipiente fechado?
Identifique duas observações comuns indicando que alguns líquidos têm pressões de vapor suficientes para evaporar visivelmente?
Identifique duas observações comuns indicando que alguns sólidos, como gelo seco e naftalina, têm pressões de vapor suficientes para sublimar?
Qual é a relação entre as forças intermoleculares em um líquido e sua pressão de vapor?
Qual é a relação entre as forças intermoleculares em um sólido e sua temperatura de fusão?
Por que a gasolina derramada evapora mais rapidamente em um dia quente do que em um dia frio?
O tetracloreto de carbono, CCl 4, já foi usado como solvente para lavagem a seco, mas não é mais usado porque é cancerígeno. A 57,8 °C, a pressão de vapor do cCl 4 é 54,0 kPa e sua entalpia de vaporização é de 33,05 kJ/mol. Use essas informações para estimar o ponto de ebulição normal para cCl 4.
Quando o ponto de ebulição de um líquido é igual ao seu ponto de ebulição normal?
Como a ebulição de um líquido difere de sua evaporação?
Use as informações na Figura 10.24 para estimar o ponto de ebulição da água em Denver quando a pressão atmosférica é de 83,3 kPa.
Uma seringa a uma temperatura de 20° C é preenchida com éter líquido de tal forma que não há espaço para nenhum vapor. Se a temperatura for mantida constante e o êmbolo for retirado para criar um volume que possa ser ocupado pelo vapor, qual seria a pressão aproximada do vapor produzido?
Explique as seguintes observações:
(a) Leva mais tempo para cozinhar um ovo em Ft. Davis, Texas (altitude, 5000 pés acima do nível do mar) do que em Boston (ao nível do mar).
(b) A transpiração é um mecanismo para resfriar o corpo.
A entalpia de vaporização da água é maior do que a entalpia de fusão. Explique o porquê.
Explique por que as entalpias molares de vaporização das seguintes substâncias aumentam na ordem CH 4 < C 2 H 6 < C 3 H 8, mesmo que o tipo de FMI (dispersão) seja o mesmo.
Explique por que as entalpias de vaporização das seguintes substâncias aumentam na ordem CH 4 < NH 3 < H 2 O, mesmo que todas as três substâncias tenham aproximadamente a mesma massa molar.
A entalpia de vaporização do CO 2 (l) é 9,8 kJ/mol. Você esperaria que a entalpia de vaporização do CS 2 (l) fosse 28 kJ/mol, 9,8 kJ/mol ou −8,4 kJ/mol? Discuta a plausibilidade de cada uma dessas respostas.
A molécula de fluoreto de hidrogênio, HF, é mais polar do que uma molécula de água, H 2 O (por exemplo, tem um momento de dipolo maior), mas a entalpia molar de vaporização para fluoreto de hidrogênio líquido é menor do que a da água. Explique.
O cloreto de etila (ponto de ebulição, 13° C) é usado como anestésico local. Quando o líquido é pulverizado na pele, ele esfria a pele o suficiente para congelá-la e anestesiá-la. Explique o efeito de resfriamento do cloreto de etila líquido.
Qual contém os compostos listados corretamente em ordem crescente de pontos de ebulição?
(a) N 2 < CS 2 < H 2 O < KCl
(b) H 2 O < N 2 < CS 2 < KCl
(c) N 2 < KCl < CS 2 < H 2 O
(d) CS 2 < N 2 < KCl < H 2 O
(e) KCl < H 2 O < CS 2 < N 2
Quanto calor é necessário para converter 422 g de líquido H 2 O a 23,5 °C em vapor a 150 °C?
A evaporação do suor requer energia e, portanto, retira o excesso de calor do corpo. Parte da água que você bebe pode eventualmente ser convertida em suor e evaporar. Se você beber uma garrafa de 20 onças de água que estava na geladeira a 3,8° C, quanto calor é necessário para converter toda essa água em suor e depois em vapor? (Nota: A temperatura corporal é de 36,6 °C. Para resolver esse problema, suponha que as propriedades térmicas do suor sejam as mesmas da água.)
O tetracloreto de titânio, TiCl 4, tem um ponto de fusão de −23,2° C e tem uma fusão ΔH = 9,37 kJ/mol.
(a) Quanta energia é necessária para derreter 263,1 g de TiCl 4?
(b) Para TiCl 4, que provavelmente terá a maior magnitude: fusão ΔH ou vaporização ΔH? Explique seu raciocínio.
10.4 Diagramas de fase
A partir do diagrama de fases da água (Figura 10.31), determine o estado da água em:
(a) 35 °C e 85 kPa
(b) −15 °C e 40 kPa
(c) −15 °C e 0,1 kPa
(d) 75 °C e 3 kPa
(e) 40 °C e 0,1 kPa
(f) 60 °C e 50 kPa
Quais mudanças de fase ocorrerão quando a água for submetida a pressões variáveis a uma temperatura constante de 0,005 °C? A 40 °C? A −40 °C?
As panelas de pressão permitem que os alimentos cozinhem mais rápido porque a pressão mais alta dentro da panela de pressão aumenta a temperatura de ebulição da água. Uma panela de pressão específica tem uma válvula de segurança configurada para ventilar o vapor se a pressão exceder 3,4 atm. Qual é a temperatura máxima aproximada que pode ser alcançada dentro desta panela de pressão? Explique seu raciocínio.
A partir do diagrama de fase do dióxido de carbono na Figura 10.34, determine o estado do CO 2 em:
(a) 20 °C e 1000 kPa
(b) 10 °C e 2000 kPa
(c) 10 °C e 100 kPa
(d) −40 °C e 500 kPa
(e) −80 °C e 1500 kPa
(f) −80 °C e 10 kPa
Determine as mudanças de fase que o dióxido de carbono sofre quando a pressão aumenta a uma temperatura constante de (a) −50 °C e (b) 50 °C. Se a temperatura for mantida em −40 °C? A 20 °C? (Veja o diagrama de fases na Figura 10.34.)
Considere um cilindro contendo uma mistura de dióxido de carbono líquido em equilíbrio com dióxido de carbono gasoso a uma pressão inicial de 65 atm e uma temperatura de 20 °C. Faça um gráfico representando a mudança na pressão do cilindro com o tempo, à medida que o dióxido de carbono gasoso é liberado em temperatura constante.
O gelo seco, CO 2 (s), não derrete à pressão atmosférica. Ele sublima a uma temperatura de −78° C. Qual é a pressão mais baixa na qual o CO 2 (s) derreterá para dar CO 2 (l)? Aproximadamente em que temperatura isso ocorrerá? (Consulte a Figura 10.34 para ver o diagrama de fases.)
Se uma forte tempestade resultar na perda de eletricidade, pode ser necessário usar um varal para secar a roupa. Em muitas partes do país, no auge do inverno, as roupas congelam rapidamente quando são penduradas na linha. Se não nevar, eles secarão de qualquer maneira? Explique sua resposta.
É possível liquefazer o nitrogênio à temperatura ambiente (cerca de 25 °C)? É possível liquefazer o dióxido de enxofre à temperatura ambiente? Explique suas respostas.
O carbono elementar tem uma fase gasosa, uma fase líquida e duas fases sólidas diferentes, conforme mostrado no diagrama de fases:
(a) No diagrama de fases, identifique as regiões de gás e líquido.
(b) O grafite é a fase mais estável do carbono em condições normais. No diagrama de fases, identifique a fase de grafite.
(c) Se a grafite em condições normais for aquecida a 2500 K enquanto a pressão é aumentada para 10 10 Pa, ela é convertida em diamante. Identifique a fase do diamante.
(d) Circule cada ponto triplo no diagrama de fases.
(e) Em que fase o carbono existe a 5000 K e 10 8 Pa?
(f) Se a temperatura de uma amostra de carbono aumentar de 3000 K para 5000 K a uma pressão constante de 10 6 Pa, qual transição de fase ocorre, se houver?
10.5 O estado sólido da matéria
Que tipos de líquidos normalmente formam sólidos amorfos?
Em temperaturas muito baixas, o oxigênio, O 2, congela e forma um sólido cristalino. O que melhor descreve esses cristais?
(a) iônico
(b) rede covalente
(c) metálico
(d) amorfo
(e) cristais moleculares
À medida que esfria, o azeite de oliva se solidifica lentamente e forma um sólido em uma faixa de temperaturas. O que melhor descreve o sólido?
(a) iônico
(b) rede covalente
(c) metálico
(d) amorfo
(e) cristais moleculares
Explique por que o gelo, que é um sólido cristalino, tem uma temperatura de fusão de 0° C, enquanto a manteiga, que é um sólido amorfo, amolece em uma faixa de temperaturas.
Identifique o tipo de sólido cristalino (metálico, covalente de rede, iônico ou molecular) formado por cada uma das seguintes substâncias:
(a) SiO 2
(b) KCl
(c) Copo
(d) CO 2
(e) C (diamante)
(f) BaSO 4
(g) NH 3
(h) NH 4 F
(em) C 2 H 5 OH
Identifique o tipo de sólido cristalino (metálico, covalente de rede, iônico ou molecular) formado por cada uma das seguintes substâncias:
(a) CaCl 2
(b) SiC
(c) N 2
(d) Taxa
(e) C (grafite)
(f) CH 3 CH 2 CH 2 CH 3
(g) HCl
(h) NH 4 NO 3
(em K) 3 PO 4
Classifique cada substância na tabela como um sólido de rede metálico, iônico, molecular ou covalente:
| Substância | Aparência | Ponto de fusão | Condutividade elétrica | Solubilidade em água |
|---|---|---|---|---|
| X | lustroso, maleável | 1500° C | alto | insolúvel |
| Y | macio, amarelo | 113 °C | nenhum | insolúvel |
| Z | duro, branco | 800 °C | somente se derretido/dissolvido | solúvel |
Classifique cada substância na tabela como um sólido de rede metálico, iônico, molecular ou covalente:
| Substância | Aparência | Ponto de fusão | Condutividade elétrica | Solubilidade em água |
|---|---|---|---|---|
| X | quebradiço, branco | 800 °C | somente se derretido/dissolvido | solúvel |
| Y | brilhante, maleável | 1100° C | alto | insolúvel |
| Z | duro, incolor | 3550 °C | nenhum | insolúvel |
Identifique as seguintes substâncias como sólidos iônicos, metálicos, de rede covalente ou moleculares:
A substância A é maleável, dúctil, conduz bem a eletricidade e tem um ponto de fusão de 1135 °C. A substância B é quebradiça, não conduz eletricidade como um sólido, mas sim quando derretida, e tem um ponto de fusão de 2072 °C. A substância C é muito dura, não conduz eletricidade e tem um ponto de fusão de 3440 °C. A substância D é macia, não conduz eletricidade e tem um ponto de fusão de 185 °C.
A substância A é brilhante, conduz bem a eletricidade e derrete a 975 °C. A substância A é provavelmente a (n):
(a) sólido iônico
(b) sólido metálico
(c) sólido molecular
(d) sólido de rede covalente
A substância B é dura, não conduz eletricidade e derrete a 1200 °C. A substância B é provavelmente a (n):
(a) sólido iônico
(b) sólido metálico
(c) sólido molecular
(d) sólido de rede covalente
10.6 Estruturas de rede em sólidos cristalinos
Descreva a estrutura cristalina do ferro, que cristaliza com dois átomos de metal equivalentes em uma célula unitária cúbica.
Descreva a estrutura cristalina do Pt, que cristaliza com quatro átomos de metal equivalentes em uma célula unitária cúbica.
Qual é o número de coordenação de um átomo de cromo na estrutura cúbica do cromo centrada no corpo?
Qual é o número de coordenação de um átomo de alumínio na estrutura cúbica do alumínio centrada na face?
O metal cobalto cristaliza em uma estrutura hexagonal mais próxima. Qual é o número de coordenação de um átomo de cobalto?
O metal níquel cristaliza em uma estrutura cúbica mais próxima e compactada. Qual é o número de coordenação de um átomo de níquel?
O tungstênio cristaliza em uma célula unitária cúbica centrada no corpo com um comprimento de borda de 3,165 Å.
(a) Qual é o raio atômico do tungstênio nessa estrutura?
(b) Calcule a densidade do tungstênio.
A platina (raio atômico = 1,38 Å) cristaliza em uma estrutura cúbica compacta. Calcule o comprimento da borda da célula unitária cúbica centrada na face e a densidade da platina.
O bário cristaliza em uma célula unitária cúbica centrada no corpo com um comprimento de borda de 5,025 Å
(a) Qual é o raio atômico do bário nessa estrutura?
(b) Calcule a densidade do bário.
O alumínio (raio atômico = 1,43 Å) cristaliza em uma estrutura cúbica compacta. Calcule o comprimento da borda da célula unitária cúbica centrada na face e a densidade do alumínio.
A densidade do alumínio é 2,7 g/cm 3; a do silício é 2,3 g/cm 3. Explique por que o Si tem a menor densidade, embora tenha átomos mais pesados.
O espaço livre em um metal pode ser encontrado subtraindo o volume dos átomos em uma célula unitária do volume da célula. Calcule a porcentagem de espaço livre em cada uma das três redes cúbicas se todos os átomos em cada uma forem do mesmo tamanho e tocarem nos vizinhos mais próximos. Qual dessas estruturas representa a embalagem mais eficiente? Ou seja, quais pacotes com a menor quantidade de espaço não utilizado?
O sulfeto de cádmio, às vezes usado como pigmento amarelo pelos artistas, cristaliza com cádmio, ocupando metade dos orifícios tetraédricos em uma matriz mais próxima de íons sulfeto. Qual é a fórmula do sulfeto de cádmio? Explique sua resposta.
Um composto de cádmio, estanho e fósforo é usado na fabricação de alguns semicondutores. Ele cristaliza com o cádmio ocupando um quarto dos orifícios tetraédricos e o estanho ocupando um quarto dos orifícios tetraédricos em uma matriz compactada mais próxima de íons fosfeto. Qual é a fórmula do composto? Explique sua resposta.
Qual é a fórmula do óxido magnético de cobalto, usado em fitas de gravação, que cristaliza com átomos de cobalto ocupando um oitavo dos orifícios tetraédricos e metade dos orifícios octaédricos em uma matriz compacta de íons de óxido?
Um composto contendo zinco, alumínio e enxofre cristaliza com uma matriz mais compacta de íons sulfeto. Os íons de zinco são encontrados em um oitavo dos orifícios tetraédricos e os íons de alumínio na metade dos orifícios octaédricos. Qual é a fórmula empírica do composto?
Um composto de tálio e iodo cristaliza em uma matriz cúbica simples de íons iodeto com íons de tálio em todos os orifícios cúbicos. Qual é a fórmula desse iodeto? Explique sua resposta.
Qual dos seguintes elementos reage com o enxofre para formar um sólido no qual os átomos de enxofre formam uma matriz mais compacta com todos os orifícios octaédricos ocupados: Li, Na, Be, Ca ou Al?
Qual é a porcentagem em massa de titânio no rutilo, um mineral que contém titânio e oxigênio, se a estrutura puder ser descrita como a matriz mais próxima de íons de óxido com íons de titânio na metade dos orifícios octaédricos? Qual é o número de oxidação do titânio?
Explique por que os cloretos de metais alcalinos NaCl e CsCl quimicamente similares têm estruturas diferentes, enquanto os quimicamente diferentes NaCl e MnS têm a mesma estrutura.
Como os minerais foram formados a partir do magma derretido, íons diferentes ocuparam as mesmas citações nos cristais. O lítio geralmente ocorre junto com o magnésio nos minerais, apesar da diferença na carga em seus íons. Sugira uma explicação.
O iodeto de rubídio cristaliza com uma célula unitária cúbica que contém íons de iodeto nos cantos e um íon rubídio no centro. Qual é a fórmula do composto?
Um dos vários óxidos de manganês cristaliza com uma célula unitária cúbica que contém íons de manganês nos cantos e no centro. Os íons de óxido estão localizados no centro de cada borda da célula unitária. Qual é a fórmula do composto?
O NaH cristaliza com a mesma estrutura cristalina do NaCl. O comprimento da borda da célula unitária cúbica de NaH é 4,880 Å.
(a) Calcule o raio iônico de H −. (O raio iônico de Li + é 0,0,95 Å.)
(b) Calcule a densidade de NaH.
O iodeto de tálio (I) cristaliza com a mesma estrutura do CsCl. O comprimento da borda da célula unitária de TLi é 4,20 Å. Calcule o raio iônico de TI +. (O raio iônico de I − é 2,16 Å.)
Uma célula unitária cúbica contém íons de manganês nos cantos e íons de flúor no centro de cada borda.
(a) Qual é a fórmula empírica desse composto? Explique sua resposta.
(b) Qual é o número de coordenação do íon Mn 3+?
(c) Calcule o comprimento da borda da célula unitária se o raio de um íon Mn 3+ for 0,65 A.
(d) Calcule a densidade do composto.
Qual é o espaçamento entre os planos cristalinos que difratam os raios X com um comprimento de onda de 1,541 nm em um ângulo θ de 15,55° (reflexão de primeira ordem)?
Um difratômetro usando raios X com comprimento de onda de 0,2287 nm produziu um pico de difração de primeira ordem para um ângulo cristalino θ = 16,21°. Determine o espaçamento entre os planos de difração neste cristal.
Um metal com espaçamento entre planos igual a 0,4164 nm difrata os raios X com um comprimento de onda de 0,2879 nm. Qual é o ângulo de difração para o pico de difração de primeira ordem?
O ouro cristaliza em uma célula unitária cúbica centrada na face. A reflexão de segunda ordem (n = 2) dos raios X para os planos que compõem as partes superior e inferior das células unitárias está em θ = 22,20°. O comprimento de onda dos raios X é 1,54 Å. Qual é a densidade do ouro metálico?
Quando um elétron em um átomo de molibdênio excitado cai da camada L para a camada K, um raio-X é emitido. Esses raios X são difratados em um ângulo de 7,75° por planos com uma separação de 2,64 Å. Qual é a diferença de energia entre a camada K e a camada L no molibdênio assumindo uma difração de primeira ordem?