Excitação de um átomo de hidrogênio

Um átomo de hidrogênio com o elétron inicialmente no estado fundamental é excitado para um estado com número quântico principal (n) igual a 3. Em correlação a este fato qual das opções a seguir é a CORRETA?


a) Este estado excitado é o primeiro estado excitado permitido para o átomo de hidrogênio.
b) A distância média do elétron ao núcleo será menor no estado excitado do que no estado fundamental.
c) Será necessário fornecer mais energia para ionizar o átomo a partir deste estado excitado do que para ionizá-lo a partir do estado fundamental.
d) A energia necessária para excitar um elétron do estado com n=3 para um estado com n=5 é a mesma para excitá-lo do estado com n=1 para um estado com n=3.
e) O comprimento de onda da radiação emitida quando este elétron retornar para o estado fundamental será igual ao comprimento de onda da radiação absorvida para ele ir do estado fundamental para o mesmo estado excitado.

Resposta:

A) Falsa. O primeiro estado excitado permitido para o átomo de hidrogênio se situa no número quântico principal n = 2.
B) Falsa. O raio do átomo, assim como a distância entre o elétron e o núcleo do átomo aumentarão, já que ele se deslocará para uma posição mais afastada da eletrosfera.
C) Falsa. Parte da energia para ele se ionizar já foi fornecida pela excitação, reduzindo a quantia necessária.
D) Falsa. Os principais níveis quânticos e subníveis quânticos requerem diferentes excitações para que sejam variados.
E) Verdadeira. O comprimento de onda absorvido será o comprimento liberado.

Estado fundamental ---> n = 1
Estado excitado ---> n = 3.

a) Errado, tem o segundo
b) Errado, a distância aumenta. O eletron requer energia para se distanciar do núcleo.
c) Errado, nesse estado ele terá menor interação com o nucleo que um eletron no estado fundamental.
d) Errado, a energia é proporcinal a: [(1/n1) - (1/n2)] - Mais detalhes ver fórmula de Rydberg.
Onde n2 é o estado excitado, e n1 o estado menos excitado que n2.
e) Correto, este é um principio de Plank, energia quantizada.

Eu aqui com minhas explicações amadoras e o Carlos Adir vem humilhar explicando tudo tim-tim-por-tim-tim.

Nada, desta vez não foi. Tem vezes que ponho textões kk como ontem no tópico: Ondas e transformação em energia termica
E minha resposta não diverge muito da tua, a única coisa que coloquei a mais foi citar Rydberg kk
Ah, e só não concordei com uma coisa no que tu dissera, foi "deslocará para uma posição mais afastada da eletrosfera". Teoricamente um átomo pode ter uma eletrosfera do tamanho da terra! Eu trocaria "da eletrosfera" por "do nucleo".