a) 0 que significa dizer que a energia é quantizada?
b) Por que não notamos a quantização de energia nas atividades cotidianas?
c) Indique se a energia é emitida ou absorvida nas seguintes transições eletrônicas no átomo de hidrogênio: (a) de n=1 para n=2; (b) de n=3 para n=2; © de uma órbita de raio r=2,12 Å para uma de raio r=8,48 AA Å.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício é sobre quantização de energia e transições eletrônicas no átomo de hidrogênio.
Conteúdo: modelo de Bohr (níveis de energia En = -13,6,eV/n^2 e raios , onde Å).
Vamos precisar:
  • Entender o que significa “energia quantizada”.
  • Saber calcular se a energia sobe (absorve) ou desce (emite) num salto entre níveis.
  • Identificar a partir do raio .

Passo 2

(a) O que quer dizer “energia é quantizada”?
Energia quantizada significa que um sistema (como um elétron em volta do próton) só pode ter certos valores de energia bem definidos, os “níveis” . Não existe energia entre esses valores. É como se só pudesse pôr o elétron em degraus: ou no degrau 1, ou no 2, mas não no meio.

Passo 3

(b) Por que não notamos isso no dia a dia?
Porque no nosso mundo macroscópico lidamos com montes de átomos juntas. As bandas de energia nos sólidos ficam tão próximas que parecem um contínuo, e a troca de energia agregada é enorme comparada ao salto de um único elétron. Além disso, a resolução dos nossos sentidos e aparelhos não alcança a escala de por átomo – parece tudo contínuo.

Passo 4

© Emissão ou absorção nas transições?
Para saber, calculamos . Se , o elétron ganhou energia (absorveu). Se , ele perdeu (emitiu).
(1) :
.
→ absorção.
(2) :
.
→ emissão.
(3) Å Å:
Como , temos

e .
Então é :
.
→ absorção.

Resposta

a) Energia quantizada = só existem certos valores discretos de energia.
b) No mundo real temos muitos átomos juntos e níveis quase “contínuos”, além de trocas de energia macroscópicas.
c) (a) absorção; (b) emissão; © absorção.

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