e H são isoeletrônicos, ou seja, têm a mesma estrutura eletrônica, e seus espectros são semelhantes. A transição de
para
em
envolve maior ou menor energia do que a transição correspondente em H? Explique.
Passo 1
Beleza, vamos entender a questão! A gente tem dois íons,
e H, que têm a mesma quantidade de elétrons, ou seja, são isoeletrônicos. A pergunta é sobre qual deles, ao fazer a transição do nível de energia
para
, precisa de mais ou menos energia. Para resolver isso, vamos usar conceitos de níveis de energia em átomos e íons.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber como calcular os níveis de energia desses sistemas. A fórmula para a energia de um elétron em um átomo ou íon é dada por:
Aqui,
é a energia no nível
,
é o número atômico (que indica o número de prótons no núcleo), e
é o número do nível de energia.
Passo 3
Vamos aplicar essa fórmula para o hidrogênio (H) e para o íon
.
-
Para H:
- Número atômico,
- Energia no nível
: - Energia no nível
:
- Número atômico,
-
Para
: - Número atômico,
- Energia no nível
: - Energia no nível
:
- Número atômico,
Passo 4
Agora, vamos calcular a energia necessária para a transição de
para
em cada caso. Isso é basicamente a diferença entre a energia final e a inicial.
-
Para H:
-
Para
:
Resposta
A transição de
para
em
envolve maior energia, especificamente
, comparado aos
necessários para a transição correspondente no hidrogênio (H).