Enunciado

4.11. Os seis primeiros níveis de energia do elétron mais externo do átomo de sódio são: E s t a d o           E e V

3 s   - 5,1  

3 p   - 3,0  

4 s   - 1,9  

3 d   - 1   , 6  

4 p   - 1   , 4  

5 s   - 1,1  

a. Qual é a energia de ionização do átomo de sódio?

b. Qual é o comprimento de onda da radiação emitida na transição do elétron do estado 3d para 3p?

c. Em que transição do elétron é emitida a linha amarela de 5 890 Â num átomo de sódio?

Passo 1

Beleza, vamos lá.

O item (a) pede para gente calcular a energia de ionização. Vamos supor que o elétron se encontra em seu estado mais estável possível: 3 s .

A gente tem que calcular a energia que leva o elétron de n = 3 s até n = ∞ :

E = E ∞ - E 3 s

Em n = ∞ a energia é 0 .

E = 0 - - 5,1 = 5,1   e V

Passo 2

Agora vamos para o item (b).

Para calcular o comprimento de onda de uma transição podemos usar essa equação:

λ 3 d → 3 p = h c E 3 d - E 3 p

Substituindo os valores:

λ 3 d → 3 p = 4,14 ⋅ 10 - 15 3 ⋅ 10 8 - 1,6 - ( - 3,0 ) = 8,871 ⋅ 10 - 7   m

Ou então

λ 3 d → 3 p = 8871   Å

Passo 3

É a vez do item (c).

A gente pode converter 5890   Å   para 5,890 ⋅ 10 - 7   m .

Então sabemos que λ = 5,890 ⋅ 10 - 7   m , então

λ = h c E m - E n

Assim, temos

E m - E n = h c λ

Substituindo os valores:

E m - E n = 4,14 ⋅ 10 - 15 3 ⋅ 10 8 5,890 ⋅ 10 - 7 = 2,1   e V

Os únicos níveis que satisfazem essa é equação são os níveis 3 s e 3 p . Então essa é uma transição do nível 3 p para o nível 3 s .

Resposta

  1. E = 5,1   e V
  2. λ 3 d → 3 p = 8871   Å
  3. 3 p → 3 s
Ver Outros Exercícios desse livro