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explique a origem das linhas do espectro (na região visível) do átomo de hidrogênio e correlacione-as com as energias de transição específicas

Química

UFSC


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Há mais de um mês

O espectro de emissão do hidrogênio atômico é dividido em várias séries espectrais , com comprimentos de onda dados pela fórmula de Rydberg . Estas linhas espectrais são observados devido aos electrões fazendo transições entre dois níveis de energia de um átomo. A classificação das séries pela fórmula de Rydberg foi importante no desenvolvimento da mecânica quântica . As séries espectrais são importantes na espectroscopia astronômica para detectar a presença de hidrogênio e cálculo.

Um átomo de hidrogênio consiste de um elétron que orbita seu núcleo . A força eletromagnética entre o elétron e o próton nuclear leva a um conjunto de estados quânticos para o elétron, cada um com sua própria energia. Esses estados foram visualizados pelo modelo de Bohr do átomo de hidrogênio como sendo órbitas distintas ao redor do núcleo. Cada estado de energia, ou órbita, é designado por um inteiro, n como mostrado na figura. O modelo de Bohr foi posteriormente substituído pela mecânica quântica, na qual o elétron ocupa um orbital atômico em vez de uma órbita, mas os níveis de energia permitidos do átomo de hidrogênio permaneceram os mesmos da teoria anterior.

O espectro de emissão do hidrogênio atômico é dividido em várias séries espectrais , com comprimentos de onda dados pela fórmula de Rydberg . Estas linhas espectrais são observados devido aos electrões fazendo transições entre dois níveis de energia de um átomo. A classificação das séries pela fórmula de Rydberg foi importante no desenvolvimento da mecânica quântica . As séries espectrais são importantes na espectroscopia astronômica para detectar a presença de hidrogênio e cálculo.

Um átomo de hidrogênio consiste de um elétron que orbita seu núcleo . A força eletromagnética entre o elétron e o próton nuclear leva a um conjunto de estados quânticos para o elétron, cada um com sua própria energia. Esses estados foram visualizados pelo modelo de Bohr do átomo de hidrogênio como sendo órbitas distintas ao redor do núcleo. Cada estado de energia, ou órbita, é designado por um inteiro, n como mostrado na figura. O modelo de Bohr foi posteriormente substituído pela mecânica quântica, na qual o elétron ocupa um orbital atômico em vez de uma órbita, mas os níveis de energia permitidos do átomo de hidrogênio permaneceram os mesmos da teoria anterior.

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d dd

Há mais de um mês

O espectro de emissão do hidrogênio atômico é dividido em várias séries espectrais , com comprimentos de onda dados pela fórmula de Rydberg . Estas linhas espectrais são observados devido aos electrões fazendo transições entre dois níveis de energia de um átomo. A classificação das séries pela fórmula de Rydberg foi importante no desenvolvimento da mecânica quântica . As séries espectrais são importantes na espectroscopia astronômica para detectar a presença de hidrogênio e cálculo.

Um átomo de hidrogênio consiste de um elétron que orbita seu núcleo . A força eletromagnética entre o elétron e o próton nuclear leva a um conjunto de estados quânticos para o elétron, cada um com sua própria energia. Esses estados foram visualizados pelo modelo de Bohr do átomo de hidrogênio como sendo órbitas distintas ao redor do núcleo. Cada estado de energia, ou órbita, é designado por um inteiro, n como mostrado na figura. O modelo de Bohr foi posteriormente substituído pela mecânica quântica, na qual o elétron ocupa um orbital atômico em vez de uma órbita, mas os níveis de energia permitidos do átomo de hidrogênio permaneceram os mesmos da teoria anterior.

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Flávio Sousa

Há mais de um mês

O elétron contido no átomo de hidrogênio está dentro do que na física quântica é chamado de poço de potencial proundo. O elétron se comporta como uma onda estacionária, possuindo portando frequências discretas, ou seja nem todas as frequências são possíveis.

pela relação de de Brogle

E = hv, onde E é a energia do elétron h é a constante de Planck e v é a frequência relacionada a onda-partícula do elétron.

Como h é constantes e v é discreto temos que E também possui valores discretos.

As linhas do espectro do átomo de hidrogênio está relacionada com as treansições eletrônicas no mesmo, por exemplo:

Inicialmente o átomo recebe energia (geralmente na forma de calor) que exita o elétron a sair do seu estado fundamental e possuir uma energia maior, posteriormente o elétron volta a seu estado fundamental de menor energia e liberanco o exesso de energia na forma de fóton, que possui a mesma propriedade do elétron:

ΔE = hv(f)

onde ΔE é a energia da transição eletrônica e v(f) a frequência do fóton ou luz emido

Como visto anteriormente ΔE é discreto, pois E édiscreto, portante a frequência da luz emitida também é discreta formante um espectro de linhas e não contínuo como seria de se esperar pela física clássica.

 

Essa pergunta já foi respondida por um dos nossos especialistas