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Questão 15 - Química - ITA 2015
Gabarito
Para uma molécula diatômica, a energia potencial em função da distância internuclear é representada pela figura ao lado. As linhas horizontais representam os níveis de energia vibracional quanticamente permitidos para uma molécula diatômica. Uma amostra contendo um mol de moléculas diatômicas idênticas, na forma de um sólido cristalino, pode ser modelada como um conjunto de osciladores para os quais a energia potencial também pode ser representada qualitativamente pela figura. Em relação a este sólido cristalino, são feitas as seguintes proposições:
I. À temperatura de 0 K, a maioria dos osciladores estará no estado vibracional fundamental, cujo número quântico vibracional, n, é igual a zero.
II. À temperatura de 0 K, todos os osciladores estarão no estado vibracional fundamental, cujo número quântico vibracional, n, é igual a zero.
III. O movimento vibracional cessa a 0 K.
IV. O movimento vibracional não cessa a 0 K.
V. O princípio de incerteza de Heisenberg será violado se o movimento vibracional cessar.
Das proposições acima estão CORRETAS
Alternativas
- A
apenas I e III.
- B
apenas II e III.
- C
apenas I, IV e V.
- D
apenas II, IV e V.
- E
apenas II, III e V.
Gabarito:D
O gráfico mostra claramente que a energia potencial não pode ser o ponto de mínimo da curva. Com isso, a partícula não pode estar em repouso, pois violaria o princípio de incerteza de Heisenberg (não há nada de incerto em uma partícula em repouso). Assim, a afirmação III está errada e IV e V estão corretas.
À temperatura de 0 K, todos os osciladores têm uma energia mínima que, de acordo com o gráfico, corresponde ao n = 0. Logo, I está incorreta e II correta.
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