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Questão 8665

UEG 2005
Química

(UEG - 2005)

CIENTISTAS MEDEM ENERGIA LIBERADA PELOS ELÉTRONS NOS ÁTOMOS

             Com a ajuda de feixes laser, os pesquisadores poderão controlar o zigue-zague das partículas entre as diferentes órbitas atômicas.

          Medir os níveis de energia dos átomos com exatidão e baixo custo já é possível graças aos pesquisadores do Jila, uma "joint venture" entre o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia do Departamento do Comércio e a Universidade de Colorado, em Boulder.

            Assim como um satélite necessita de impulso para alcançar órbitas terrestres mais elevadas, os elétrons também requerem energia (em dimensões quânticas) para saltarem de uma órbita para outra ao redor do núcleo do átomo. Pesquisadores da Jila utilizaram luz laser para impulsionar os elétrons do átomo de rubídio para os níveis mais altos de energia. Então, detectaram a energia liberada pelos átomos na forma de luz fluorescente assim que eles voltavam ao seu estado natural.

             Segundo os pesquisadores, a nova técnica permitirá que os cientistas mensurem e controlem as transições entre os níveis atômicos de energia de forma muito mais eficiente. Poderá ter também aplicações práticas em muitos campos, incluindo astrofísica, computação quântica, análise química e síntese química.

Disponível em: Acesso em: 11 maio 2005.

Sobre a eletrosfera, considere as afirmações a seguir:

I. A absorção e a emissão de energia pelos átomos, quando os elétrons mudam de níveis de energia, podem ser ampliadas no laser ("Light Amplification by Stimulated emission of Radiation").
II. O modelo atômico atual criado entre 1924 e 1927 por De Broglie, Heisenberg e Schrodinger - denominado modelo da mecânica quântica - não admite mais a existência de órbitas, nem circulares nem elípticas, para os elétrons.
III. No estado fundamental, os elétrons preenchem sucessivamente subníveis de energia em ordem crescente de energia, com o número máximo de elétrons permitido em cada subnível.  Assim, para o átomo de potássio no estado fundamental (Z=19), a distribuição em ordem crescente pode ser representada por 1s2; 2s2; 2p6; 3s2; 3p6; 4s1.

Marque a alternativa CORRETA:

A

Apenas as afirmações I e II são verdadeiras.

B

Apenas as afirmações II e III são verdadeiras.

C

Apenas a afirmação II é verdadeira.

D

Apenas a afirmação III é verdadeira.

E

Todas as afirmações são verdadeiras.

Gabarito:

Todas as afirmações são verdadeiras.



Resolução:

 

I. A absorção e a emissão de energia pelos átomos, quando os elétrons mudam de níveis de energia, podem ser ampliadas no laser ("Light Amplification by Stimulated emission of Radiation").

O trecho "Pesquisadores da Jila utilizaram luz laser para impulsionar os elétrons do átomo de rubídio para os níveis mais altos de energia​"  nos diz claramente que a absorção e emissão de energia é ampliada, pois isso é devido aos saltos quânticos dos elétrons, que são impulsionados pelo laser.


II. O modelo atômico atual criado entre 1924 e 1927 por De Broglie, Heisenberg e Schrodinger - denominado modelo da mecânica quântica - não admite mais a existência de órbitas, nem circulares nem elípticas, para os elétrons.

O modelo atômico atual confere ao elétrons o comportamento dual de partícula e onda, atribuindo à cada orbita um número n de comprimentos de onda. Portanto não existem órbitas circulares e nem elípticas. Além disso, o princípio da incerteza de Heisenberg nos diz que é impossível prever a posição ou a velocidade de um elétron.


III. No estado fundamental, os elétrons preenchem sucessivamente subníveis de energia em ordem crescente de energia, com o número máximo de elétrons permitido em cada subnível.  Assim, para o átomo de potássio no estado fundamental (Z=19), a distribuição em ordem crescente pode ser representada por 1s2; 2s2; 2p6; 3s2; 3p6; 4s1.

A ordem crescente de acordo com o diagrama de Linus Pauling é esta mesma representada acima. Vemos que essa distribuição respeita a lei de Hund e o princípio de Aufbau.

 

Portanto todas estão corretas!

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