Determine a energia de uma transição
para
para o átomo de hidrogênio © é uma transição visível? Qual a cor?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular a energia de uma transição do nível quântico
para
no átomo de hidrogênio. Além disso, queremos saber se essa transição está na faixa visível do espectro eletromagnético e qual seria a cor correspondente. Para resolver isso, vamos usar a fórmula dos níveis de energia do átomo de hidrogênio e entender como calcular a energia da transição e a cor do fóton emitido.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar que a energia dos níveis de um elétron no átomo de hidrogênio é dada por:
Aqui,
é a energia no nível
e 13,6 eV é a energia do átomo de hidrogênio no estado fundamental (
).
Passo 3
Vamos calcular a energia nos níveis
e
:
Passo 4
A energia liberada na transição
para
é a diferença entre essas energias:
O sinal negativo indica que a energia é liberada.
Passo 5
Agora, vamos converter essa energia para o comprimento de onda do fóton emitido. Usamos a relação entre energia e comprimento de onda:
Rearranjando para
:
Onde:
-
(constante de Planck) -
(velocidade da luz)
Passo 6
Substituindo os valores:
Passo 7
Agora, verificamos se 656 nm está na faixa visível. O espectro visível vai aproximadamente de 400 nm a 700 nm. Como 656 nm está dentro desse intervalo, a transição é visível.
Passo 8
Por fim, identificamos a cor correspondente a 656 nm. Esse comprimento de onda está associado à cor vermelha.
Resposta
A energia da transição é de aproximadamente
. Essa transição está na faixa visível do espectro eletromagnético e emite luz vermelha.
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Determine a energia de uma transição
para
para o átomo de hidrogênio (b) em
(esta unidade é muito usada em espectroscopia na região do infravermelho por ser proporcional a energia);
Obtenha o campo elétrico
a partir do gradiente negativo de
:
Explique os itens a seguir com base nas configurações eletrônicas:
d) O Cm tem uma configuração mais externa ao invés de
d) O Cm tem uma configuração mais externa
Explique os itens a seguir com base nas configurações eletrônicas:
b) O estado de oxidação mais estável do escândio é +3 ;
b) O estado de oxidação mais estável do escândio é +3 ;