Questões de Concurso sobre Física Molecular

O detector com maior sensibilidade para íons de baixa abundância é

ABiofísica é uma área interdisciplinar que aplica os princípios da Física para compreender processos biológicos. Diversos fenômenos observados no corpo humano podem ser explicados por leis físicas, como a difusão de gases, o transporte de íons através de membranas e a condução do impulso nervoso. Com base nos princípios da Biofísica, assinale a alternativa correta.

Sobre a espectrometria de razões isotópicas (IRMS, Isotope Ratio Mass Spectrometry), analise as sentenças abaixo e assinale V para verdadeira ou F para falsa.

( ) O objetivo principal do IRMS é medir massas atômicas absolutas.

( ) O IRMS permite determinar razões isotópicas (como C, O, N) com alta precisão, sendo amplamente utilizado em estudos de origem e processos naturais.

( ) Uma das aplicações do IRMS é a análise da razão ¹³C/¹²C para identificar a origem geográfica e o processo de formação de compostos orgânicos.

( ) O IRMS é voltado exclusivamente para medir concentrações de metais-traço em níveis de ppb.

A sequência correta é

Na espectroscopia Raman, a luz em certo comprimento de onda é absorvida pelo material estudado e, em seguida, reemitida em um comprimento de luz mais longo, processo este que resulta em um deslocamento de energia que fornecerá, após um processo de análise, informações acerca dos modos vibracionais das moléculas do material.

No âmbito da análise de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura, é essencial aplicar procedimentos que assegurem a representatividade estatística dos dados, especialmente em publicações científicas.

Considerando a obtenção de dados quantitativos sobre a morfologia e o tamanho de nanopartículas com formas irregulares, qual abordagem é mais adequada para garantir uma análise estatística rigorosa?

Em espectroscopia Raman, o pico Raman corresponde a

Durante a formação do brometo de sódio (NaBr) ocorre a transferência de um elétron entre os dois átomos, resultando em uma ligação iônica. O sódio (Na) possui número atômico 11, enquanto o bromo (Br) possui número atômico 35. Após a transferência eletrônica, ambos adquirem configurações estáveis semelhantes às dos gases nobres. Considerando a estrutura atômica desses elementos e os orbitais de valência envolvidos no processo de transferência eletrônica, assinale a alternativa que indica, correta e respectivamente, o orbital em que o elétron se encontrava no sódio e aquele que passará a ocupar no bromo.

A principal função de um sistema de vácuo em espectrômetros de massa é

O princípio físico explorado pela técnica Time-of-Flight (ToF) em espectrometria de massas é

Para reduzir fluorescência indesejada em espectros Raman, a estratégia comum é

Em Raman, inclusões fluidas são analisadas para obter informações de composição e dos seguintes parâmetros físicos:

No processo de emissão espontânea, o sistema tende a emitir radiação de forma isotrópica em relação à direção de propagação, sem uma relação de fase bem definida.

Sobre a técnica de difração de raios X (DRX) de amostras policristalinas, são feitas as seguintes afirmações:

I. O padrão de difração de uma amostra policristalina pode ser utilizado para identificar as diferentes fases cristalinas presentes nela.

II. Para amostras policristalinas de nanopartículas, quanto mais largos os picos de difração, maior será o tamanho médio das nanopartículas.

III. A posição de um pico de difração (2θ) é independente da fonte de radiação utilizada.

É correto afirmar que

Uma professora entusiasmada, resolve animar sua turma realizando uma atividade culinária na sala de aula. A receita escolhida foi o pudim de passas, já que se trata de uma ótima receita para que pudesse introduzir os átomos e os elementos químicos. Qual a afirmação a respeito dos conceitos básicos de Química?

A radiação tipicamente emitida por um laser tem comprimento de onda da ordem de alguns metros, o que explica seu alto poder de penetração.

A disposição dos átomos de carbono da figura abaixo caracteriza uma ligação:

Para que o processo de emissão estimulada ocorra, é necessário que haja um nível superior com energia igual à do fóton incidente.

De acordo com Matéria e suas propriedades, defina Compressibilidade:

Também são materiais utilizados em filtros solares substâncias ativas inorgânicas, como micro e nanopartículas de ZnO e o TiO₂ - famosos na indústria de dispositivos semicondutores e da optoeletrônica onde foram primeiramente descobertos, testados e compreendidos no contexto da física moderna de materiais (que explora as propriedades eletrônicas dos materiais utilizando a mecânica quântica). Nos dois casos se tratam de materiais semicondutores (característica normalmente associada à sua forma cristalina macroscópica), com aplicações bastantes intensas, em combinações com outros materiais, em, por exemplo, células solares e dispositivos emissores de luz.

Considere as afirmativas a seguir.

I. Por terem mais átomos que as ______, e por serem mais regulares na distribuição geométrica dos átomos, as micro/nanopartículas têm seus estados eletrônicos agrupados em conjunto mais denso nas energias dos estados eletrônicos (que ficam espalhados sobre a estrutura molecular) do que no caso de moléculas. Com o aumento de tamanho dessas partículas, mantida a regularidade geométrica, esse adensamento de estados eletrônicos aumenta e leva ao surgimento de ______ de valência e condução que estão separadas por uma lacuna vazia de estados, também conhecida como gap.

II. No gráfico a seguir temos a absorbância de nanopartículas de TiO₂ (taxa de absorção de fótons pelo material comparada com a potência irradiada sobre o material, valor medido em um detector óptico). Se considerarmos que as transições ficaram suficientemente intensas em torno de 400 nm, o ______ (acessível pelo processo de excitação óptica) do TiO₂ pode ser estimado em cerca de ______ eV.

Comprimento de onda

Fonte: Journal os Materials Science: Materials in Eletronics. V. 30, p. 16156 (2019)

Assinale a alternativa que preencha correta e respectivamente as lacunas.

Dentre os componentes mais comuns das substâncias ativas utilizadas na produção de protetores solares temos moléculas orgânicas, como o Avobenzone, também chamado 3 - (4-tert-Butylphenyl) - 1 - (4methoxyphenyl) propane -1,3 - dione.

Figura: Avobenzone, essa molécula tem máxima absorção por excitação óptica na faixa de 350 nm.

Em moléculas a excitação eletrônica pode levar à alterações estruturais (geométricas) na molécula, em virtude da redistribuição dos elétrons nos estados excitados em relação à distribuição no estado fundamental. O processo de alteração da geometria molecular pode então desencadear alteração na energia dos estados excitados e promover transições eletrônicas mais próximas em energia e mesmo produzir interações com o ambiente molecular. Assim, o processo de desexcitação pode ser acompanhado por uma complexa cadeia de transições eletrônicas graduais, em cascata, que resultam na emissão de fótons pouco energéticos que não oferecem riscos à estabilidade química das moléculas de DNA, como no infravermelho térmico.

Considere a energia associada à excitação por UVA de 360 nm e a energia de fótons mais energéticos da faixa do infravermelho, já seguros à saúde. Assinale a alternativa que apresenta o valor correto da diferença entre essas duas energias (com aproximação em dois algarismos significativos).