Sobre o tema
O modelo atômico de Bohr, proposto em 1913, revolucionou a compreensão da estrutura atômica ao introduzir a quantização da energia. Aplicado ao átomo de hidrogênio, ele postula que o elétron orbita o núcleo apenas em órbitas circulares de raios e energias discretas, denominadas níveis quânticos. A energia do estado fundamental é -13,6 eV, e os estados excitados seguem a relação E_n = -13,6 eV / n². Neste problema, o hidrogênio excitado possui energia -0,34 meV (ou -0,00034 eV), o que permite determinar o número quântico principal n, o raio orbital e a velocidade do elétron. Esse sistema ilustra a quantização e a possibilidade de estados altamente excitados (átomos de Rydberg), com dimensões macroscópicas e comportamento quase clássico.
Tópicos relacionados
- Modelo atômico de Bohr e níveis de energia
- Quantização do momento angular do elétron
- Relação entre raio orbital e número quântico
- Velocidade do elétron em órbitas de Bohr
- Espectro de emissão do hidrogênio
Enunciado
Suponha que, em medições experimentais realizadas no espaço sideral, foi descoberto um sistema formado de gás hidrogênio atômico excitado. A energia desse hidrogênio excitado é igual a -0,34 meV, fazendo com que o sistema emita um espectro de ondas eletromagnéticas de forma aparentemente contínua. Considere o modelo do átomo proposto por Bohr para descrever esse sistema. Considere, ainda, que a energia do átomo de hidrogênio no estado fundamental é -13,6 eV e que o raio do átomo de hidrogênio no estado fundamental é igual a 53 pm.
Acerca desse sistema, determine o que se pede a seguir.
a) Qual é o nível de energia no qual os átomos de hidrogênio excitados se encontram?
b) Qual é o raio da órbita do elétron ao redor do próton nesses átomos de hidrogênio?
c) Qual é a razão entre a velocidade do elétron do átomo de hidrogênio no estado fundamental e no estado excitado?
Avaliar: +1 XP. Favoritar: salva pra revisar. Comentar: +5 XP + 1 credito IA.
Comentarios (0)
Carregando comentarios...
Perguntas frequentes
Como o modelo de Bohr explica a estabilidade do átomo?
Bohr postulou que o elétron só pode ocupar órbitas de energia fixa (estacionárias), nas quais não irradia energia. A transição entre órbitas ocorre com emissão ou absorção de fótons de energia específica.
Qual a expressão para a energia do elétron no átomo de hidrogênio segundo Bohr?
A energia total (cinética + potencial) do elétron no nível n é E_n = -13,6 eV / n², onde n é o número quântico principal (n = 1,2,3,...).
Como calcular o raio da órbita do elétron no modelo de Bohr?
O raio da órbita no nível n é dado por r_n = n² · a₀, onde a₀ ≈ 53 pm é o raio de Bohr (estado fundamental). O raio cresce com o quadrado de n.
Questões relacionadas
- O método de obtenção de magnésio metálico consiste nas seguintes etapas: I. Uma amostra de carbonato de cálcio sólido é ...
- Duas soluções aquosas, contendo os cátions genéricos, A⁺ e B⁺, são preparadas com as concentrações iniciais descritas a ...
- Considere o composto 2,4-pentanodiona. a) Escreva, utilizando fórmulas estruturais, a equação química que representa o ...
- Os compostos A e B sofrem Esterificacao de Fischer para produzir exclusivamente ester (C7H14O2) e agua. Sabendo que o co...