Exercícios Resolvidos de Espectroscopia Molecular e Tunelamento Quântico

1 300 O monóxido de carbono é um gás inodoro incolor e extremamente tóxico cujo espectro rotacional apresenta espaçamento de 2Bh115x10¹¹Hz entre os picos B é a constante rotacional do CO e h a constante de Planck Assumindo que a uma molécula de CO rotaciona na transição de J0 para J1 determine o comprimento de ligação de uma molécula de CO Assuma mC e mO respectivamente 1201 uma e 1600 uma e 1 uma166x10²⁷ kg 2 300 Determine para o sistema anterior a contribuição de energia rotacional assumindo o número quântico rotacional J0 e J1 3 200 Ainda para o sistema CO determine a contribuição energética vibracional assumindo que o número de onda para tal estiramento se manifesta em torno de 2100 cm¹ e que o estado do sistema é tal que o número quântico vibracional é v7 Qual a contribuição energética vibracional que o sistema assumiria se T0K Explique 4 200 Em estudos cinéticos de reações que ocorrem em fase gasosa é comum adicionar um fator de correção na determinação de taxas Este fator é conhecido como transmissividade e sua magnitude pode ser determinada através da expressão τ 1 ¼ hcvkBT² onde h é a constante de Planck c a velocidade da luz kB a constante de Boltzmann T a temperatura e v o número de onda imaginário característico de uma geometria de estado de transição obtido através de modelagem quântica A transmissividade informa sobre a probabilidade de um fenômeno químico ser regido por tunelamento quântico e tal correção é introduzida multiplicando o valor de τ pela taxa de reação O fenômeno de inversão da amônia umbrella effect ocorre através de dois estados de transição cujos números de onda e geometrias estão descritos abaixo Qual dos estados apresenta maior probabilidade de ocorrência de tunelamento Assuma geometrias possíveis em T29815 K a Wigner E P Z Phys Chem Abt B 1932 19 203 b Johnson H S GasPhase Reaction Rate Theory Ronald Press New York 1966 133136