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 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

Question

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  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 Alternativa A: apenas I e III. Ou Alternativa B: apenas II e III. Ou Alternativa C: apenas I, IV e V. Ou Alternativa D: apenas II, IV e V. Ou Alternativa E: apenas II, III e V.

Diego Fagundes · Accepted Answer

Alternativa [D] apenas II, IV e V. I) Falsa.Considerando a 3ª Lei da Termodinâmica, a entropia de um cristal a zero kelvin é zero, logo, todos os osciladores estão no seu menor estado de energia (n = 0), o estado fundamental. II) Verdadeira. III) Falsa.Mesmo em temperaturas limites que tendem a zero kelvin, a energia mínima para um oscilador não seria zero. Isto foi constatado por Planck em 1912 e a energia seria E = (1/2) . hν IV) Verdadeira. V) Verdadeira.Se houver o fim do movimento vibracional, será possível aferir a posição e o momento simultaneamente.

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