Um átomo de hidrogênio é excitado do estado com
até o estado
. Em todas as alternativas apresente os cálculos e discuta os resultados.
Calcule a energia que deve ser absorvida pelo átomo.
Calcule a energia que deve ser absorvida pelo átomo.
Passo 1
Beleza, aqui a gente tem um átomo de hidrogênio que tá no nível
(estado fundamental) e vai para o nível
. O assunto é o modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, onde cada nível de energia é dado por uma fórmula. Pra resolver, a gente vai precisar:
• A expressão da energia em cada nível .
• Calcular essa energia em e em
.
• Ver a diferença entre elas, que é justamente a energia que o átomo absorve.
• A expressão da energia em cada nível
• Calcular essa energia em
• Ver a diferença entre elas, que é justamente a energia que o átomo absorve.
Passo 2
No modelo de Bohr, a energia do elétron no nível
é dada por:
Isso quer dizer que, quanto maior
, menos “preso” o elétron está e a energia fica menos negativa. A unidade aqui é elétron-volt (eV).
Passo 3
Primeiro, calcula a energia no estado inicial (
):
Depois, a energia no estado final (
):
Passo 4
A energia que o átomo precisa absorver é a diferença
. Como
é mais negativa, a diferença fica positiva:
Ou, se você quiser em joules (1 eV ≈
J):
Resposta
A energia que deve ser absorvida pelo átomo é