O modelo de Bohr do átomo de hidrogênio estabelece que o unico elétron pode existir apenas em determinadas órbitas permitidas ao redor do próton. O raio de cada órbita de Bohr é dada por
, onde
. Calcule
a energia potencial de um átomo de hidrogênio quando o elétron está na segunda órbita permitida,
. Expresse suas respostas em elétrons-volt.
a energia potencial de um átomo de hidrogênio quando o elétron está na segunda órbita permitida,
Passo 1
O enunciado fala do modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, em que o elétron só pode ocupar órbitas com raio
e pede a energia potencial
quando
. Vamos usar os resultados padrão de Bohr: a energia total do elétron na órbita
é
e a energia potencial satisfaz
Passo 2
Justificando
: no modelo de Bohr temos
onde a energia cinética é
. Substituindo em
dá
Passo 3
Aplicando para
:
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Resposta
A energia potencial do elétron na segunda órbita é
eV.