Sabemos que a equação de Rydberg é válida para todos os átomos hidrogenóides, ou seja, aqueles que tem apenas um elétron (H, He^+, Li^2+, Be^3+). A equação de Rydberg para os átomos hidrogenóides é:
De; onde Z é o número atômico.
Este processo é endotérmico ou exotérmico (recebe ou libera energia)? Explique.

Passo 1

Vamos entender o que o exercício está pedindo. A questão trata da equação de Rydberg, que é usada para calcular a variação de energia ( De) quando um elétron em um átomo hidrogenóide (como H, He^+, Li^2+, Be^3+) muda de um nível de energia inicial ( ni) para um nível final ( nf). A equação é:
De
Aqui, Z é o número atômico e RH é a constante de Rydberg. Nosso objetivo é determinar se esse processo de mudança de nível de energia é endotérmico (absorve energia) ou exotérmico (libera energia).

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa cada termo na equação:
  • Z^2: O número atômico ao quadrado. Quanto maior Z, mais forte é a atração entre o núcleo e o elétron.
  • RH: A constante de Rydberg para o hidrogênio, que possui um valor conhecido.
  • 1ni^2 - 1nf^2: Representa a diferença inversa dos quadrados dos níveis de energia inicial e final.
A variação de energia ( De) nos diz quanto de energia é envolvida na transição do elétron entre os níveis.

Passo 3

Vamos analisar o sinal da De:
  • Se De 0: Isso significa que a energia final é maior que a energia inicial. O elétron precisa absorver energia para pular para um nível de energia mais alto. Portanto, o processo é endotérmico.
  • Se De: Aqui, a energia final é menor que a inicial. O elétron libera energia ao descer para um nível de energia mais baixo. Assim, o processo é exotérmico.

Resposta

O processo pode ser endotérmico ou exotérmico dependendo da transição:
  • Endotérmico quando o elétron absorve energia para subir para um nível de energia maior ( nf > ni).
  • Exotérmico quando o elétron libera energia ao descer para um nível de energia menor ( nf < ni).

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