MODELO ATÔMICO DE BOHR E EFEITO FOTOELÉTRICO Atividade 7.1.1 - Modelo atômico de Bohr REA 7.1.1.2 – Questões 1 - Calcule a energia no nível energético n = 4 para o átomo de hidrogênio. 2 - Considere que o elétron no átomo de hidrogênio “salte” do nível de energia n = 3 para o estado fundamental (nível n= 1). Baseando-se no diagrama de níveis para o átomo de hidrogênio, responda: a) Ao realizar esse “salto”, o elétron absorveu ou emitiu energia? Qual o valor dessa energia envolvida, em elétron-volt? b) Qual o valor da energia envolvida, em Joule, e a freqüência da luz emitida nessa transição de níveis? 3 - Suponha que no átomo de hidrogênio, um elétron do nível de energia n = 2, volte para o estado fundamental. Baseando-se no diagrama de níveis para o átomo de hidrogênio, responda: a) Ao realizar essa transição, o elétron absorveu ou emitiu energia? Qual o valor dessa energia, em elétronvolt? b) Qual o valor da energia envolvida, em Joule, e a freqüência da luz emitida nessa transição de níveis? 4 - Com base no modelo atômico de Bohr, seus postulados e os espectros atômicos, procure justificar porque no espectro de emissão do hidrogênio existem 5 raias visíveis (ver figura do espectro atômico de alguns elementos), se ele é um elemento que possui apenas um elétron em seu estado fundamental. 5 - (PUCRS) Um átomo excitado emite energia, muitas vezes em forma de luz visível, porque: a) um de seus elétrons foi arrancado do átomo. b) um dos elétrons desloca-se para níveis de energia mais baixos, aproximando-se do núcleo. c) um dos elétrons desloca-se para níveis de energia mais altos, afastando-se do núcleo. d) os elétrons permanecem estacionários em seus níveis de energia. e) os elétrons se transformam em luz, segundo Einstein. 6 - (UFJF 2001) A presença de um elemento atômico em um gás pode ser determinada verificando-se as energias dos fótons que são emitidos pelo gás, quando este é aquecido. No modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, as energias dos dois níveis de menor energia são: E1 = - 13,6 eV e E2 = - 3,40 eV. Considerando-se essas informações, um valor possível para a energia dos fótons emitidos pelo hidrogênio aquecido é: a)- 17,0 eV. b)- 3,40 eV. c) 8,50 eV. d) 10,2 eV. 1 MODELO ATÔMICO DE BOHR E EFEITO FOTOELÉTRICO Atividade 7.1.1 - Modelo atômico de Bohr Banco de Questões 1 - O que ocorre quando a luz branca do Sol atravessa um prisma? 2 - O que é um espectro contínuo? 3 - Em que consiste a espectroscopia? 4 - Os cientistas Bunsen e Kirchoff fizeram muitas observações que forneceram subsídios para o estudo da espectroscopia. Que observações foram essas? 5 - Quando um gás é introduzido no interior de uma lâmpada, ficando a baixa pressão e sofrendo descargas elétricas, ele emite uma luz que apresenta que tipo de espectro: contínuo ou descontínuo? 6 - O espectro de luz solar (visível) compreende que faixas de comprimento de onda aproximadamente? E de frequências? 7 - O que representa em termos físicos a expressão de Max Planck E = h . f para uma onda eletromagnética? 8 - Pensando no espectro de luz branca e lembrando que a primeira cor deste espectro é o vermelho (maior comprimento de onda) e a última é o violeta (menor comprimento de onda), qual destas luzes tem a maior frequência? E a maior energia? 9 - O modelo atômico de Rutherford apresentava um problema de estabilidade do núcleo. Explique que problema é esse. 10 - Bohr substituiu o modelo de Rutherford para o átomo. Como se define o modelo de Bohr? 11 - Quais são os postulados de Bohr? 12 - O que significa dizer que o átomo está excitado? 13 - Quando estudamos os espectros, vimos que há espectros contínuos e discretos, e que o modelo atômico de Rutherford não explicava o espectro discreto. Como se explica a existência desse tipo de espectro usando o modelo de Bohr? 14 - O que é um espectro de emissão? Explique usando o modelo atômico de Bohr. Qual a diferença entre o espectro de emissão e o de absorção? 15 - É correto afirmarmos que no modelo atômico de Bohr aplicado ao átomo de hidrogênio o elétron pode apresentar qualquer valor de energia? Justifique. 16 - “Uma amiga sua sugere que, para o bom funcionamento, os átomos de gás neônio no interior de um tubo deveriam ser periodicamente substituídos por átomos frescos, pois a energia dos átomos tende a se exaurir com a contínua excitação dos mesmos, produzindo uma luz cada vez mais fraca, como vemos nas lâmpadas fluorescentes.” Você concorda ou discorda dessa afirmação? Justifique. 17 - Um feixe de raios X é totalmente absorvido por uma placa de chumbo. Se a energia desse raio X é E1 e sua frequência é ν1 , podemos afirmar que: a) Essa energia faz o elétron da placa se aproximar do núcleo. b) Após essa absorção, a placa de chumbo vai emitir um raio X de frequência ν1 . c) Após essa absorção, o chumbo pode emitir um raio X de frequência menor que ν1 . d) Essa energia faz o elétron saltar de uma órbita mais próxima para uma mais afastada do núcleo. 18 - Por que não brilhamos no escuro? 19 - Calcule a energia para o átomo de hidrogênio para o nível energético: a) n = 2 b) n = 3 c) n = 4 20 - Através da expressão En = -13,6 / n² , podemos calcular a energia (E) no modelo atômico de Bohr. Com base nisso responda: a) O que “n” representa nesta expressão? b) Qual a unidade de medida de energia neste caso? Existem outras? Cite-as. c) Qual o valor da energia quando n = 1? O que este valor representa? 21 - O átomo de hidrogênio possui número atômico 1 (Z = 1). De acordo com o modelo atômico de Bohr, responda: Qual a raio do átomo H, em angstrom para n = 1? E em metros? 22 - Calcule a energia recebida pelo elétron na transição do nível 2 para o 3. Qual a frequência da onda absorvida? Se esse elétron voltar para o nível 2, qual será a frequência da onda emitida? 23 - Ionizar um átomo é fazer com que seu elétron seja “desligado” de seu núcleo, isto é, que o átomo “perca” aquele elétron. Considerando o diagrama de energia do hidrogênio, ao lado, quanto de energia é necessário fornecer a um elétron no estado fundamental/(n=1) para ionizar esse átomo? Isso corresponde ao elétron ser atingido por uma onda de que frequência? 2