A distância média entre um elétron e um próton num átomo de hidrogênio é de
. Baseado nos resultados anteriores, as partículas irão se atrair ou repelir? Explique.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos a distância média entre um elétron e um próton num átomo de hidrogênio, que é de
metros. O assunto envolvido aqui é a força eletrostática entre partículas carregadas. Para resolver isso, precisamos saber sobre as cargas das partículas e como elas interagem usando a Lei de Coulomb.
Passo 2
Vamos começar lembrando que elétrons têm carga negativa (
) e prótons têm carga positiva (
), onde
é a carga elementar (
C).
Passo 3
A Lei de Coulomb nos diz que a força entre duas partículas carregadas é dada por:
onde:
-
é a força entre as partículas, -
é a constante eletrostática, -
e são as cargas das partículas, -
é a distância entre elas.
Passo 4
Substituindo os valores que conhecemos:
-
C, -
C, -
m.
Então, a força fica:
Passo 5
Calculando os valores dentro da fórmula:
Então:
Passo 6
Agora, observamos que o resultado da força é positivo, o que indica que a força é atraente. Isso faz sentido porque partículas com cargas opostas (próton positivo e elétron negativo) se atraem.
Resposta
As partículas irão se atrair porque o próton tem carga positiva e o elétron tem carga negativa, criando uma força de atração entre elas.