Qual das seguintes transições eletrônicas em um átomo de hidrogênio poderia emitir fótons de maior energia? Justifique. Não é necessário fazer nenhum cálculo.
i)
para
ii)
iii)
para
iv)
para
i)
ii)
iii)
iv)
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a pergunta está falando. A questão quer saber qual das transições eletrônicas em um átomo de hidrogênio emite fótons com maior energia. A matéria envolvida aqui é sobre os níveis de energia dos elétrons no átomo de hidrogênio e como a energia dos fótons está relacionada às mudanças nesses níveis. Para resolver, vamos lembrar como funcionam os níveis de energia e como eles se relacionam com a emissão de fótons.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber que os elétrons no átomo de hidrogênio ocupam níveis de energia definidos por números inteiros chamados de “n”. Quanto menor o número “n”, mais próximo o elétron está do núcleo e maior a energia desse nível. Quando um elétron salta para um nível com número “n” menor, ele perde energia e emite um fóton. A energia do fóton emitido é igual à diferença de energia entre os dois níveis.
Passo 3
Agora, vamos analisar cada uma das transições propostas:
-
i) n=3 para n=2: O elétron desce de um nível de energia mais alto (n=3) para um nível mais baixo (n=2). Isso libera uma quantidade de energia específica.
-
ii) n=2 para n=1: Aqui, o elétron desce de n=2 para n=1, que é uma queda maior de energia comparada à anterior.
-
iii) n=3 para n=1: Nesta transição, o elétron desce diretamente de n=3 para n=1, o que representa a maior diferença de energia entre os níveis possíveis das opções.
-
iv) n=1 para n=3: Esse é o contrário dos outros. O elétron está subindo de n=1 para n=3, o que na verdade não emite fóton, mas absorve energia.
Passo 4
Como a energia do fóton emitido depende da diferença de energia entre os níveis, quanto maior essa diferença, maior será a energia do fóton. Observando as transições:
-
A transição iii) n=3 para n=1 tem a maior diferença de energia, porque o elétron está descendo dois níveis de uma vez, liberando mais energia.
-
As outras transições liberam menos energia porque a diferença entre os níveis é menor.
Resposta
A transição iii) n=3 para n=1 emite fótons de maior energia, pois envolve a maior diferença de energia entre os níveis.
Exercícios relacionados
O metanol
pode ser produzido pela reação de monóxido de carbono com o gás hidrogênio.
a- Escreva a reação balanceada.
b- Suponha que 365 g de CO sejam misturadas com 65 g de . Qual é o reagente limitante?
c- Qual a massa de metanol que pode ser produzida?
d- Depois de todo reagente limitante ser consumido, qual a massa do reagente em excesso que sobra?
a- Escreva a reação balanceada.
b- Suponha que 365 g de CO sejam misturadas com 65 g de
c- Qual a massa de metanol que pode ser produzida?
d- Depois de todo reagente limitante ser consumido, qual a massa do reagente em excesso que sobra?
Considere uma amostra de
de ácido oxálico
: a- Quantos mols de ácido oxálico há na amostra?
b- Quantas moléculas de ácido oxálico há na amostra?
c- Qual a porcentagem em massa de carbono na amostra?
b- Quantas moléculas de ácido oxálico há na amostra?
c- Qual a porcentagem em massa de carbono na amostra?
Qual é o número máximo de elétrons em um átomo que pode ter os seguintes números quânticos? Especifique os orbitais nos quais os elétrons seriam encontrados.
(a)
(b)
©
(d)
(e)
(a)
(b)
©
(d)
(e)
A velocidade de um elétron emitido pela superficie de um metal iluminada por um fóton é de 6,
.
Determine o comprimento de onda do elétron emitido.
Determine o comprimento de onda do elétron emitido.