Prévia do material em texto
a) \( 600 \, \text{nm} \)
b) \( 400 \, \text{nm} \)
c) \( 300 \, \text{nm} \)
d) \( 500 \, \text{nm} \)
**Resposta:** b) \( 600 \, \text{nm} \)
**Explicação:** A relação entre energia e comprimento de onda é \( E =
\frac{hc}{\lambda} \). Rearranjando, temos \( \lambda = \frac{hc}{E} \):
\[
\lambda = \frac{(6.626 \times 10^{-34})(3 \times 10^8)}{2.0 \times 10^{-19}} \approx 600
\, \text{nm}.
\]
29. Um elétron em um átomo de hidrogênio faz uma transição do nível \( n = 3 \) para \( n =
1 \). Qual é a energia emitida nessa transição?
a) \( 10.2 \, \text{eV} \)
b) \( 12.1 \, \text{eV} \)
c) \( 1.89 \, \text{eV} \)
d) \( 13.6 \, \text{eV} \)
**Resposta:** a) \( 12.1 \, \text{eV} \)
**Explicação:** A energia do nível \( n = 1 \) é \( -13.6 \, \text{eV} \) e a do nível \( n = 3 \) é
\( -1.51 \, \text{eV} \). A energia emitida é:
\[
E = E_1 - E_3 = (-13.6) - (-1.51) = -12.1 \, \text{eV}.
\]
30. Um sistema quântico tem um estado de energia \( E = -3.4 \, \text{eV} \). Qual é o
número quântico principal \( n \)?
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
**Resposta:** b) 2
**Explicação:** A energia do nível \( n \) é \( E_n = -\frac{13.6}{n^2} \). Para \( E = -3.4 \,
\text{eV} \):
\[
-3.4 = -\frac{13.6}{n^2} \implies n^2 = \frac{13.6}{3.4} \implies n^2 \approx 4 \implies n =
2.
\]
31. Um elétron em um poço de potencial infinito de largura \( L = 2 \, \text{nm} \) está no
primeiro estado excitado. Qual é a energia desse estado?
a) \( 2.25 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
b) \( 3.18 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
c) \( 4.63 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
d) \( 1.54 \times 10^{-18} \, \text{J} \)
**Resposta:** b) \( 3.18 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
**Explicação:** A energia do primeiro estado excitado é dada por \( E_2 =
\frac{h^2}{8mL^2} \cdot 4 \). Substituindo os valores:
\[
E_2 = 4 \cdot \frac{(6.626 \times 10^{-34})^2}{8 \cdot (9.11 \times 10^{-31}) \cdot (2
\times 10^{-9})^2} \approx 3.18 \times 10^{-19} \, \text{J}.
\]
32. Um fóton tem uma frequência de \( 5.0 \times 10^{14} \, \text{Hz} \). Qual é a sua
energia?
a) \( 3.31 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
b) \( 2.99 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
c) \( 4.15 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
d) \( 5.00 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
**Resposta:** a) \( 3.31 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
**Explicação:** A energia de um fóton é dada por \( E = hf \). Substituindo \( h = 6.626
\times 10^{-34} \, \text{Js} \) e \( f = 5.0 \times 10^{14} \, \text{Hz} \):
\[
E = (6.626 \times 10^{-34})(5.0 \times 10^{14}) \approx 3.31 \times 10^{-19} \, \text{J}.
\]
33. Um elétron é acelerado por uma diferença de potencial de \( 200 \, \text{V} \). Qual é a
sua energia cinética em joules?
a) \( 3.2 \times 10^{-17} \, \text{J} \)
b) \( 3.2 \times 10^{-18} \, \text{J} \)
c) \( 3.2 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
d) \( 2.5 \times 10^{-18} \, \text{J} \)
**Resposta:** a) \( 3.2 \times 10^{-17} \, \text{J} \)
**Explicação:** A energia cinética \( K \) adquirida por um elétron ao ser acelerado por
uma diferença de potencial \( V \) é dada por \( K = eV \):
\[
K = (1.6 \times 10^{-19})(200) = 3.2 \times 10^{-17} \, \text{J}.
\]
34. Um átomo de hidrogênio em seu estado fundamental tem uma energia de \( -13.6 \,
\text{eV} \). Qual é a energia do estado \( n = 3 \)?
a) \( -1.51 \, \text{eV} \)
b) \( -3.4 \, \text{eV} \)
c) \( -0.85 \, \text{eV} \)
d) \( -13.6 \, \text{eV} \)
**Resposta:** a) \( -1.51 \, \text{eV} \)
**Explicação:** A energia do nível \( n \) é dada por \( E_n = -\frac{13.6}{n^2} \). Para \( n =
3 \):
\[
E_3 = -\frac{13.6}{3^2} = -\frac{13.6}{9} \approx -1.51 \, \text{eV}.
\]
35. Um sistema quântico tem um nível de energia \( E = -5.4 \, \text{eV} \). Qual é o número
quântico principal desse nível?
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
**Resposta:** b) 2