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Enunciado

Química - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 42.Exercícios - Ex. 19

A largura da banda de energia proibida entre a banda de valência e a banda de condução do silício é igual a 1,12 e V . Um núcleo de níquel no estado excitado emite um fóton de raio gama com um comprimento de onda de 9,31 × 10 - 4 n m . Quantos elétrons poderão ser excitados desde o topo da banda de valência até o fundo da banda de condução quando esse raio gama for absorvido?

Passo 1

O estado excitado tem a energia associada ao fóton de comprimento 9,31 × 10 - 4 n m , certo? De outros carnavais sabemos que a energia associada a um fóton é:

Δ E = h f

E como o fóton é uma onda eletromagnética, ela se movimenta na velocidade da luz, então c = λ f , daí podemos substituir ali em cima e achar a energia em função do comprimento de onda:

Δ E = h c λ

Lembrando que a constante de Planck aqui vai estar em e V . s e que equivale ao valor de 4,14 × 10 - 15 e V . s beleza?

Δ E = 4,14 × 10 - 15 . 3 × 10 8 9,31 × 10 - 13 = 1,34 × 10 6 e V

Passo 2

Sendo assim o número de elétrons excitados na banda de condução vai ser a razão entre a energia do estado excitado pela energia da banda proibida:

N = 1,34 × 10 6 1,12 = 1,2 × 10 6 e l é t r o n s

Resposta

1,2 × 10 6 e l é t r o n s

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