Questão 8466

Gabarito:

O comprimento de onda da radiação emitida quando este elétron retornar para o estado fundamental será igual ao comprimento de onda da radiação absorvida para ele ir do estado fundamental para o mesmo estado excitado.

Resolução:

Um átomo de hidrogênio com o elétron inicialmente no estado fundamental é excitado para um estado com número quântico principal (n) igual a 3

 

• Este estado excitado é o primeiro estado excitado permitido para o átomo de hidrogênio.

Falsa, em n = 1 ele estará no estado fundamental, mas em n = 2 ele estará no seu primeiro estado excitado

 

• A distância média do elétron ao núcleo será menor no estado excitado do que no estado fundamental.

Falsa, a primeira camada (n = 1) está mais próxima do núcleo, a segunda camada (n = 2) está um pouco menos próxima em relação à primeira camada e assim sucessivamente, ou seja, quanto maior o número quântico principal (n), maior o raio.

 

• Será necessário fornecer mais energia para ionizar o átomo a partir deste estado excitado do que para ionizá-lo a partir do estado fundamental.

Falsa, E = -13,6/n² eV

em n = 3   ---> E = -1,51 eV   . Então ele precisa ABSORVER 1,51 eV  para ionizar.

em n = 1 ---> E = -13,6 eV    . Então ele precisa ABSORVER 13,6 eV para ionizar.

 

• A energia necessária para excitar um elétron do estado com n=3 para um estado com n=5 é a mesma para excitá-lo do estado com n=1 para um estado com n=3.

Falsa, E = -13,6/n² eV

A energia necessária para transição é dada por: E = -13,6 (1/n² - 1/ni²)  (em eV)

Quando ni = 1 e nf = 3 

energia necessária = -13,6 (1/9  -  1/1) = 12,09 eV

 

Analogamente, para ni = 3 e nf = 5

energia necessária = -13,6 (1/25   -   1/9)= 0,97 eV

 

• O comprimento de onda da radiação emitida quando este elétron retornar para o estado fundamental será igual ao comprimento de onda da radiação absorvida para ele ir do estado fundamental para o mesmo estado excitado.

Correta, pois E = -13,6/n² eV, isto é, a energia do elétron em cada orbital é única. Desse modo, quando o elétron vai para uma órbita mais externa ele absorve uma quantia específica de energia e quando retorna para sua órbita de origem ele tem que liberar essa mesma energia.

Como o comprimento de uma onda eletromagnética é inversamente proporcional à energia dessa onda (E = hc/λ), se as energias que o elétron absorveu e liberou são as mesmas, então o comprimento das ondas também serão iguais.