Questão de Química - O princípio da incerteza se manifesta em outros pares de grandezas, além da posição e da quantidade de movimento

O princípio da incerteza se manifesta em outros pares de grandezas, além da posição e da quantidade de movimento. Por exemplo, existe uma incerteza associada à medida da energia e do tempo: DeltaE x DeltaT >/= h.

• Considerando essa afirmação e sabendo que o tempo médio entre a absorção e a emissão de um fóton por um átomo é cerca de 1028 s, calcule a incerteza na determinação da energia do fóton emitido. Dado: h  = 6,63 x 10^-34 J.s.

RESPOSTA:

Utilizando a equação do princípio da incerteza, temos que:

Questão de Química - Identifique as situações em que a incerteza associada à posição e ao momento tem um valor significativo

Identifique as situações em que a incerteza associada à posição e ao momento tem um valor significativo.

a) Um grão de arroz caindo da mesa. 

b) Um grão de poeira flutuando no ar. 

c) Uma molécula de água em estado gasoso. 

d) Uma célula da pele humana observada ao microscópio eletrônico. 

e) Duas partículas alfa se chocando. 

f) Uma molécula de gás hidrogênio em movimento no ar.

RESPOSTA:

O princípio da incerteza é aplicável em situações que envolvam velocidade altas e/ou massas pequenas (para átomos ou moléculas), o que encontramos nas alternativas c, e e f.

Questão de Química - Calcule o comprimento de onda de um próton, com massa igual a 1,6 x 10^-27 kg, que se move com velocidade igual a 100 m/s

Calcule o comprimento de onda de um próton, com massa igual a 1,6 x 10^-27 kg, que se move com velocidade igual a 100 m/s. Dado: h = 6,63x10^-34 J.s.

RESPOSTA:

Questão de Química - Sobre o princípio da incerteza, responda às questões a seguir

4 Sobre o princípio da incerteza, responda às questões a seguir.

a) Um próton de massa 1,6 x 10^-27 kg se move com velocidade igual a 1 000 m/s. A precisão na medida de velocidade é igual a 0,01%. Partindo do princípio da incerteza, calcule a imprecisão associada à posição do próton. Dado: h = 6,63 x10^-34 J.s. 

b) Avalie o resultado obtido, comparando-o com o tamanho do próton.

RESPOSTA:

a) Os dados do exercício são:

b) A imprecisão na posição do próton é muito maior que o tamanho do próton; isso nos informa uma região que ele pode ocupar e não sua posição determinística.

Questão de Química - Ainda sobre o comprimento de onda de De Broglie, faça o que se pede

Ainda sobre o comprimento de onda de De Broglie, faça o que se pede. 

a) Calcule o comprimento de onda de uma pedra de 1 kg que é arremessada com velocidade igual a 100 m/s? Dado: h = 6,63 x 10^-34 J x s. 

b) Julgue se esse comprimento de onda pode ser evidenciado por meio do experimento de duas fendas, justificando sua resposta. c) Escreva uma afirmativa discutindo o comprimento de onda associado a corpos macroscópicos.

RESPOSTA:

a) Com a massa de 1 kg e velocidade de 100 m/s, para obter o comprimento de onda utiliza-se a equação de De Broglie: h/m.v =6,63x10^-34 J.s.

b) Não. Para haver difração, a largura das fendas deve ser da ordem de grandeza do comprimento de onda, que, neste caso, é muito pequeno. 

c) Resposta pessoal. Professor, aqui é interessante trabalhar a compressão de grandeza, pois os corpos macroscópicos têm massa muito grande e velocidade muito baixa, o que impõe comprimentos de onda imensamente pequenos, não sendo possível medi-los e, por fim, considerá-los nos detectores atuais.