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Em 1913, o cientista dinamarquês Niels Bohr (1865 - 1962) publicou o seu modelo atômico, descrevendo como transições eletrônicas entre os níveis de...

Em 1913, o cientista dinamarquês Niels Bohr (1865 - 1962) publicou o seu modelo atômico, descrevendo como transições eletrônicas entre os níveis de energia quantizados originavam as linhas observadas nos espectros atômicos. O modelo foi bem sucedido na aplicação em sistemas com apenas um elétron (sistemas hidrogenóides). A figura a seguir esboça a relação entre as energias dos níveis eletrônicos num sistema hidrogenóide, como por exemplo, 1H, 2He+, 3Li2+, 4Be3+, entre outros.

Fonte: Equipe ONC.

O valor de energia em cada nível é dado pela equação:

onde a energia En é dada em elétrons-volt (eV), n é o número quântico principal referente ao nível e Z é o número atômico.
Com base no exposto acima e a partir dos seus conhecimentos, responda:
a) Se um átomo de hidrogênio no estado fundamental receber uma energia igual a 12,75 eV, para qual nível de energia o elétron irá saltar?
b) Um elétron num sistema hidrogenóide absorve energia e sofre transição do nível 2 para o nível 6. Se o valor da energia absorvida for de 27,2 eV, qual é o sistema hidrogenóide, dentre aqueles exemplificados no texto acima?
c) Um átomo desconhecido possui x elétrons e passa por um processo onde sofre (x - 1) ionizações. O último elétron é então “arrancado” deste sistema, no estado fundamental, gastando-se uma energia de 5440 eV. Qual a família e o período do átomo desconhecido, na tabela periódica? Obs: Na remoção do último elétron, a energia final é zero.


a) Se um átomo de hidrogênio no estado fundamental receber uma energia igual a 12,75 eV, para qual nível de energia o elétron irá saltar?

Essa pergunta também está no material:

ONC - Olimpíada Nacional de Ciências 2a Fase Nivel C 2021
13 pág.

Ciências Colegio Paulo FreireColegio Paulo Freire

Respostas

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Para determinar para qual nível de energia o elétron irá saltar quando um átomo de hidrogênio no estado fundamental recebe uma energia de 12,75 eV, podemos utilizar a equação de energia dos níveis eletrônicos do modelo de Bohr. A energia de um nível eletrônico é dada pela fórmula: E = -13,6 eV / n^2 Onde E é a energia do nível, n é o número quântico principal referente ao nível. Para encontrar o nível de energia para o qual o elétron irá saltar, podemos igualar a energia recebida (12,75 eV) à fórmula acima e resolver para n: 12,75 eV = -13,6 eV / n^2 Multiplicando ambos os lados da equação por n^2, temos: 12,75 eV * n^2 = -13,6 eV Dividindo ambos os lados da equação por 12,75 eV, temos: n^2 = -13,6 eV / 12,75 eV n^2 = -1,0667 No entanto, não é possível ter um número quântico principal negativo, pois ele representa o número de camadas eletrônicas. Portanto, não é possível determinar para qual nível de energia o elétron irá saltar com base na energia fornecida. Lembrando que o modelo de Bohr é válido apenas para átomos com um único elétron, como o hidrogênio.

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