Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 1.A - Ex. 34
Calcule a energia liberada quando um elétron é trazido do infinito até a distância de 53 pm de um próton. (Esta é a distância provável de se encontrar elétron em um átomo de hidrogênio). A energia liberada quando um elétron e um próton formam um átomo de hidrogênio é 13,6 elétrons-volt (). Explique a diferença.
Passo 1
Muito bem galera, quando estamos falando de cargas nós usamos a fórmula para a Energia Potencial de Coulomb.
Não se lembram?
O que cada um significa? Vamos lá!
são as cargas. No caso do próton, , e do elétron,
é a permissividade no vácuo
é a distância em metros.
Se queremos a distância em metros temos que transformar, não é?
Agora é só substituir:
Não vão achando que essa é a resposta! Porque queremos em eV:
Passo 2
Achamos um resultado, não é? Só que o problema nos disse que a energia liberada era de 13,6 eV.
Deu diferença, e muita!
Mas por quê?
Fácil! Sabemos que a energia de uma partícula vem da sua energia cinética e potencial.
Se:
Então:
Sendo assim, esta discrepância se deve à energia cinética das moléculas.