Quando as seguintes transições eletrônicas ocorrem no hidrogênio, a energia é emitida ou absorvida ? (a) de n=4 para n=2 (b) de uma órbita de raio 2,12 AA para um raio de 8,48 AA © um elétron de junta a um íon H^+e fica no nível $\mathrm{n}=3.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre transições eletrônicas no hidrogênio. A questão pede para a gente determinar se a energia é emitida ou absorvida em três situações diferentes. Para isso, vamos precisar entender como os elétrons mudam de nível de energia e como isso está relacionado à emissão ou absorção de energia.

Passo 2

Parte (a): Transição de n=4 para n=2
Quando um elétron no átomo de hidrogênio passa de um nível de energia mais alto para um mais baixo, ele libera energia na forma de luz. Aqui, o elétron está descendo de n=4 para n=2, ou seja, está perdendo energia. Portanto, nessa transição, a energia é emitida.

Passo 3

Parte (b): Transição de uma órbita de raio 2,12 AA para um raio de 8,48 AA
No modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, o raio da órbita está relacionado ao número quântico principal n pela fórmula:
rn = n^2 cdot a0
onde a0 é o raio de Bohr ( approx 0,529 AA). Vamos calcular os valores de n para os dois raios dados.
Para r = 2,12 AA:
2,12 = n^2 cdot 0,529 Rightarrow n^2 = 2,120,529 approx 4 Rightarrow n = 2
Para r = 8,48 AA:
8,48 = n^2 cdot 0,529 Rightarrow n^2 = 8,480,529 approx 16 Rightarrow n = 4
Então, a transição é de n=2 para n=4. Quando o elétron vai para um nível de energia mais alto, ele precisa absorver energia. Portanto, nessa transição, a energia é absorvida.

Passo 4

Parte ©: Um elétron junta-se a um íon H^+ e fica no nível n=3
Quando um elétron se junta a um íon H^+ para formar um átomo de hidrogênio e ocupa o nível n=3, ele está passando de um estado sem elétron (nível de energia zero) para um nível de energia mais alto. Para isso, o elétron precisa absorver energia. Portanto, nessa transição, a energia é absorvida.

Resposta

(a) Energia é emitida;
(b) Energia é absorvida;
© Energia é absorvida.

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