Energia de ligação da molécula de hidrogênio. Quando dois átomos de hidrogênio de massa m se combinam para formar a molécula diatômica do hidrogênio (H2), a energia potencial do sistema depois da combinação é igual a –Delta, onde Delta é uma grandeza positiva denominada energia de ligação da molécula.
- Mostre que em uma colisão envolvendo somente dois átomos de hidrogênio é impossível formar uma molécula de H_2 porque não poderia ocorrer simultaneamente conservação do momento e conservação da energia (Sugestão: Se você provar que essa afirmação é válida em um dado sistema de referência, então ela será válida em qualquer sistema de referência. Você sabe por quê?
- Em uma colisão envolvendo três átomos de hidrogênio, uma molécula de H2 pode ser formada. Suponha que antes da colisão cada um dos três átomos de aproximem com velocidade igual a 1.00 x 10^3 m/s e que as direções dessas velocidades formem entre si ângulos iguais a 120º, de modo que a cada instante os átomos estejam sobre os vértices de um triangulo equilátero.
- Calcule a velocidade do átomo de hidrogênio que sobra depois da colisão e a velocidade da molécula de H_2. A energia de ligação da molécula de H_2 é dada por e a massa do átomo de hidrogênio é igual a
Passo 1
Oi oi gente, tudo bem com vocês?
Vamos fazer essa questão aqui juntos?
Vem comigo e vamos passo a passo!!!
Letra a:
No referencial de centro de massa então:
Mas neste quadro a energia potencial diminui e a energia cinética aumenta. Isso é inconsistente com
Passo 2
Letra b:
Antes da colisão . Após a colisão a molécula e o átomo restante se movem em direções opostas e,
A conservação de energia dá:
Com , isso se torna: