Analise as afirmativas a seguir e assinale quais estão corretas e sublinhe o que se apresenta incorreto nas demais alternativas.
I. Dois elétrons no mesmo átomo não podem ter os mesmos quatro números quânticos. Este é o princípio de exclusão de Pauli.
II. Os elétrons possuem uma natureza ondulatória com um comprimento de onda associado, dado por
.
III. O efeito fotoelétrico é um fenômeno em que elétrons são ejetados da superfície de certos metais expostos à radiação de determinado comprimento de onda mínimo.
IV. A teoria do átomo nuclear surgiu após Rutherford realizar o experimento de espalhamento de partículas alfa, contrariando o modelo de Thomson do pudim com passas.
V.Os comprimentos de onda da radiação absorvida ou emitida dependem das diferenças de energia entre os níveis envolvidos na transição; grandes diferenças de energia resultam em pequenos comprimentos de onda e pequenas diferenças de energia resultam em grandes comprimentos de onda. VI. A configuração eletrônica condensada para o átomo de Na deve ser
.
I. Dois elétrons no mesmo átomo não podem ter os mesmos quatro números quânticos. Este é o princípio de exclusão de Pauli.
II. Os elétrons possuem uma natureza ondulatória com um comprimento de onda associado, dado por
III. O efeito fotoelétrico é um fenômeno em que elétrons são ejetados da superfície de certos metais expostos à radiação de determinado comprimento de onda mínimo.
IV. A teoria do átomo nuclear surgiu após Rutherford realizar o experimento de espalhamento de partículas alfa, contrariando o modelo de Thomson do pudim com passas.
V.Os comprimentos de onda da radiação absorvida ou emitida dependem das diferenças de energia entre os níveis envolvidos na transição; grandes diferenças de energia resultam em pequenos comprimentos de onda e pequenas diferenças de energia resultam em grandes comprimentos de onda. VI. A configuração eletrônica condensada para o átomo de Na deve ser
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você me pediu para analisar seis afirmações sobre física, especificamente sobre estrutura atômica e fenômenos relacionados. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos como números quânticos, natureza ondulatória dos elétrons, efeito fotoelétrico, modelos atômicos históricos, radiação emitida ou absorvida pelos átomos, e configuração eletrônica. Vamos conferir cada afirmação uma por uma para ver quais estão corretas e quais têm algo de errado.
Passo 2
Afirmação I: Dois elétrons no mesmo átomo não podem ter os mesmos quatro números quânticos. Este é o princípio de exclusão de Pauli.
Essa afirmação está correta. O Princípio de Exclusão de Pauli, de fato, estabelece que dois elétrons no mesmo átomo não podem ter os mesmos quatro números quânticos (n, l, m_l, m_s). Isso explica a estrutura da tabela periódica e como os elétrons ocupam diferentes orbitais.
Passo 3
Afirmação II: Os elétrons possuem uma natureza ondulatória com um comprimento de onda associado, dado por
.
Esta afirmação está incorreta. A fórmula apresentada para o comprimento de onda de um elétron é conhecida como a fórmula de De Broglie, mas está escrita de maneira errada. A fórmula correta é
, onde
é o momento linear do elétron, e como
, a expressão correta fica
. Além disso, é importante notar que a natureza ondulatória dos elétrons é uma parte fundamental da teoria quântica.
Passo 4
Afirmação III: O efeito fotoelétrico é um fenômeno em que elétrons são ejetados da superfície de certos metais expostos à radiação de determinado comprimento de onda mínimo.
Essa afirmação está correta. O efeito fotoelétrico ocorre quando fótons com energia suficiente (isto é, com um comprimento de onda abaixo de um valor mínimo) atingem a superfície de um metal e liberam elétrons. Esse fenômeno foi explicado por Einstein e é uma evidência da natureza quântica da luz.
Passo 5
Afirmação IV: A teoria do átomo nuclear surgiu após Rutherford realizar o experimento de espalhamento de partículas alfa, contrariando o modelo de Thomson do pudim com passas.
Essa afirmação está correta. Depois do experimento de Rutherford, que mostrou que o átomo tem um núcleo denso e positivo, o modelo do “pudim de passas” de Thomson foi substituído pelo modelo nuclear do átomo, onde os elétrons orbitam ao redor de um núcleo central.
Passo 6
Afirmação V: Os comprimentos de onda da radiação absorvida ou emitida dependem das diferenças de energia entre os níveis envolvidos na transição; grandes diferenças de energia resultam em pequenos comprimentos de onda e pequenas diferenças de energia resultam em grandes comprimentos de onda.
Essa afirmação está correta. A relação entre energia (
) e comprimento de onda (
) da radiação está dada pela equação
. Assim, uma grande diferença de energia resulta em um comprimento de onda menor, e vice-versa.
Passo 7
Afirmação VI: A configuração eletrônica condensada para o átomo de Na deve ser
.
Essa afirmação está correta. Sódio (Na) tem número atômico 11. A configuração eletrônica condensada é
, mas também pode ser escrita expandindo o néon (
), resultando em
.
Resposta
As afirmativas corretas são:
I. Dois elétrons no mesmo átomo não podem ter os mesmos quatro números quânticos. Este é o princípio de exclusão de Pauli.
III. O efeito fotoelétrico é um fenômeno em que elétrons são ejetados da superfície de certos metais expostos à radiação de determinado comprimento de onda mínimo.
IV. A teoria do átomo nuclear surgiu após Rutherford realizar o experimento de espalhamento de partículas alfa, contrariando o modelo de Thomson do pudim com passas.
V. Os comprimentos de onda da radiação absorvida ou emitida dependem das diferenças de energia entre os níveis envolvidos na transição; grandes diferenças de energia resultam em pequenos comprimentos de onda e pequenas diferenças de energia resultam em grandes comprimentos de onda.
VI. A configuração eletrônica condensada para o átomo de Na deve ser
.
A afirmativa II apresenta um erro na fórmula apresentada.