Lista-exercicios-cap-1

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Fundamentos de Química Quântica – Lista de Exercícios – cap. 1 – 01/2018 
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Lista de Exercícios  Cap. 1 
 
Origens da Mecânica Quântica 
 
 
 
1) Calcule a energia de um único fóton, em joules, e a energia de um mol de fótons, em J/mol, de luz 
com comprimento de onda de 10 m (ondas de rádio e de TV), 10,0 cm (microondas), 10 mícrons 
(região do infravermelho), 550 nm (luz verde), 300 nm (ultravioleta) e 1,00 Å (raios X). Esses 
números explicam o perigo relativo de radiação com comprimentos de onda diferentes? 
 
 
2) Um laser de nitrogênio de 1,00 mW (miliwatt) emite fótons com um comprimento de onda de 337 
nm. Quantos fótons são emitidos por segundo? 
 
 
3) Corpos aquecidos emitem radiação eletromagnética. Considerando que um forno elétrico tem a 
mesma habilidade de emissão de um corpo negro, determine:(a) Quanto de energia radiante é 
liberada, em watt/m2, pelo forno elétrico com uma temperatura de 1000 K? (b) Se a área do forno for 
250 cm2, que potência, em watts, será emitida? 
 
 
4) (a) Use a lei de Wien para determinar o max do Sol, se a temperatura da superfície for 5800 K. (b) 
O olho humano enxerga com mais eficiência a luz com comprimento de onda de 5000 Å (1 Å = 10-
10 m), que corresponde à região do verde ao azul do espectro. A que temperatura do corpo negro essa 
região corresponde? 
 
 
5) Determine a velocidade de um elétron emitido pelo rubídio (função trabalho de 2,16 eV) quando 
luz com os seguintes comprimentos de onda incide sobre o metal, no vácuo: 
(a) 550 nm, (b) 450 nm, (c) 350 nm. 
 
 
6) O efeito fotoelétrico é usado, hoje em dia, na fabricação de detectores de luz. Quando a luz atinge 
a superfície do metal em um compartimento fechado, uma corrente de elétrons é produzida se a 
radiação tiver o comprimento de onda apropriado. Sendo a função trabalho do germânio de 5,00 eV, 
este elemento seria um componente apropriado para esses detectores? Por quê? 
 
 
7) Um átomo de H absorve radiação eletromagnética de 97,2 nm. Em seguida, emite radiação de 486 
nm. Qual estado final do átomo ou órbita do elétron? 
 
 
8) Das possíveis transições no átomo de hidrogênio, qual a que ocorre com menor comprimento de 
onda? Determine o  da transição. 
 
Fundamentos de Química Quântica – Lista de Exercícios – cap. 1 – 01/2018 
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9) Mostre que a velocidade de um elétron no átomo de hidrogênio, pelo modelo de Bohr, é dado por: 
 
𝜐 =
𝑒2
2𝜀0𝑛ℎ
 
 
 
 
10) Compare o comprimento de onda de um elétron na primeira órbita de Bohr do átomo de H com 
o diâmetro de sua trajetória. 
 
 
 
11) Qual a energia necessária para retirar um elétron do átomo de He+ usando o modelo de Bohr? 
Que região do espectro pertence o fóton correspondente? 
 
 
 
12) Considere um elétron na primeira órbita de Bohr do átomo de hidrogênio. Uma incerteza em 10% 
de sua velocidade levaria a qual incerteza na sua posição? O que se pode concluir desta observação?