60. A molécula de amônia tem a estrutura tetraédrica mostrada na FIGURA P10.60a. Os três átomos de hidrogênio formam um triângulo no plano em . O átomo de nitrogênio constitui o vértice da pirâmide. A FIGURA P10.60b mostra a energia potencial do átomo de nitrogênio ao longo do eixo , que é perpendicular ao triângulo formado pelos hidrogênios.

À temperatura ambiente, o átomo de nitrogênio tem energia mecânica de aproximadamente . Descreva a posição e o movimento do átomo de hidrogênio.

O átomo de nitrogênio pode ganhar energia absorvendo-a de uma onda luminosa. Descreva o movimento do átomo de nitrogênio se sua energia for de .

Vamos começar com o item .

Então galera na temperatura ambiente, usando uma linha horizontal para a energia total, ela fica abaixo do máximo no centro da curva de energia potencial.

Então isso significa que o átomo de nitrogênio não possui energia suficiente para passar de um lado da molécula para o outro, já que a posição do máximo central é o no centro do triangulo de hidrogênios.

Há uma posição de equilíbrio estável em ambos os lados do plano do triângulo de hidrogênios nos pontos em que . Outro detalhe é que desde que , o átomo de nitrogênio estará em um lado do triângulo e produzirá pequenas vibrações para frente e para trás ao longo do eixo .

Agora vamos analisar o item .

Agora temos uma linha horizontal de energia total está bem acima do máximo central.

Os pontos de virada do movimento do átomo de nitrogênio, onde linha de energia total cruza a curva de potencial estão bem acima.

De uma forma clara o átomo oscila de um lado do plano do triangulo de hidrogênios para o outro. Quando passa pelo plano dos átomos de hidrogênio ele diminui um pouco, mas tem

energia suficiente para passar com tranquilidade.