Questão 16. (a) considere as seguintes três afirmações:
i. Um átomo de hidrogênio no estado
pode emitir luz apenas de dois comprimentos de onda específicos;
ii. Um átomo de hidrogênio no estado
tem uma energia menor do que o estado
; iii. a energia de um fóton emitido é igual a diferença de energia entre dois estados envolvidos na emissão.
Quais dessas emissões é ou são verdadeiras?
i. Um átomo de hidrogênio no estado
ii. Um átomo de hidrogênio no estado
Quais dessas emissões é ou são verdadeiras?
Passo 1
No enunciado temos três afirmações sobre átomos de hidrogênio no modelo de Bohr:
i) que um átomo em pode emitir apenas dois comprimentos de onda;
ii) que o nível tem energia menor que
;
iii) que a energia do fóton emitido é igual à diferença das energias dos níveis.
Vamos analisar cada uma usando o modelo de Bohr, cuja energia dos níveis é
i) que um átomo em
ii) que o nível
iii) que a energia do fóton emitido é igual à diferença das energias dos níveis.
Vamos analisar cada uma usando o modelo de Bohr, cuja energia dos níveis é
Passo 2
Analisando i, o átomo em
pode decair diretamente para
ou para
, gerando dois possíveis fótons com comprimentos de onda diferentes. Não há outras transições diretas saindo de
. Logo, existem exatamente dois comprimentos de onda possíveis.
Passo 3
Analisando ii, calculamos as energias de
e
:
Como
, o nível
tem energia maior (menos ligado) que
. A afirmação ii é falsa.
Passo 4
Analisando iii, no modelo de Bohr a energia do fóton emitido em uma transição de
para
é
isto é, exatamente a diferença de energia entre os dois níveis. Logo, iii é verdadeira.
Passo 5
Concluímos que apenas as afirmações i e iii são corretas.
Resposta
i e iii