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 1.1 - Ex. 38
A série de Humphreys é um conjunto de linhas do espectro de emissão do átomo de hidrogênio que termina no quinto estado excitado. Se um átomo emite um fóton de radiação de comprimento de onda , a que linha espectral da série Humphreys corresponde esse fóton (isto é, a linha espectral de mais baixa energia, a segunda em energia, a terceira em energia, etc.)? Justifique sua resposta com um cálculo.
Passo 1
O último estado excitado é .
O comprimento de onda da radiação emitida por um fóton é .
Usamos a seguinte equação para calcular o menor estado de energia:
Aqui, é a frequência da radiação, é constante de Rydberg, é o estado de energia mais baixo e é o estado excitado final.
Passo 2
Calculamos a frequência da radiação dividindo a velocidade da luz pela radiação do comprimento de onda .
O valor da constante de Rydberg é .
O valor de é 5.
Passo 3
Substitua todos os valores conhecidos na equação presente no Passo 1 para o calcular .
Assim sendo,
Assim, o fóton emitido corresponde à quarta linha espectral de menor energia.
Resposta
Quarta linha espectral de menor energia.