Enunciado
Física - Okuno - Física para Ciências Biológicas e Biomédicas- Ed: 1º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 14
4.13. Suponha o elétron do átomo de hidrogênio no estado com número quântico principal igual a 8.
a. Calcule a energia de ionização para esse átomo.
b. O que ocorre a esse elétron se ele absorver 0,0765 eV de energia?
c. O que ocorre a esse elétron se houver a emissão de um fóton com comprimento de onda igual a 927,7 Â?
Passo 1
Chegamos no último problema do capítulo.
O item (a) pede para gente calcular a energia de ionização. Essa é a energia necessária para o elétron sair do átomo.
Por definição .
Então
Passo 2
Agora vamos para o item (b).
Quando o elétron absorve energia ele muda seu estado, seu número quântico principal aumenta, ou seja, vai para um nível de energia maior.
Então:
A gente pode calcular qual o nível dessa energia:
Isso fica
Então
Passo 3
Finalmente o item (c).
A emissão de um fóton significa que o átomo está liberando energia. Quando ele libera energia o número quântico diminui, isso significa que vai para um estado de energia menor.
A gente pode usar o comprimento de onda para calcular a energia:
Organizando
Substituindo os valores:
Então
Mas esse é o estado fundamental. Então o elétron vai para o estado fundamental.
Resposta
- Ocorre um salto quântico para .
- Ocorre um salto quântico para o estado fundamental.