(Uepb 2005)
A representação gráfica abaixo mostra três níveis de energia de um determinado átomo:
I. Um elétron precisa receber energia (E) correspondente a E2 – E1 para saltar do nível 1 para o nível 2.
II. O salto quântico referido acima (I) libera energia na forma de ondas eletromagnéticas.
III. O salto quântico n1 para n3 é menos energético que o salto n1 para n2.
Está(ão) correta(s) somente a(s) afirmativa(s)
Primeiro vamos entender o que a questão está falando.
Em 1911, Rutherford bombardeou uma fina lâmina de ouro com partículas alfa e concluiu:
o átomo não é maciço, este apresenta mais espaço vazio do que preenchido
a maior parte da massa encontra-se em uma pequena região central (núcleo) de carga positiva (as partículas alfa - que são positivas - que chegassem próximo ao núcleo sofriam grandes desvios devido à repulsão elétrica)
os elétrons estão ao redor do núcleo em órbitas circulares1, o conjunto das órbitas é a eletrosfera
Experimento de Rutherford.
Esta representação ficou conhecida como modelo do sistema planetário
Porém havia um problema. Com o passar do tempo, o elétron perderia energia e devido a atração entre as cargas, se aproximaria do núcleo em uma espiral até atingi-lo, provocando o colapso dos elétrons
o modelo proposto era instável e ele precisava ser melhorado.
Foi então que Bohr fez suas contribuições.
Primeiramente, ele chamou as órbitas de camadas, que ficaram conhecidas também como órbitas estacionárias, e atribui a cada uma delas uma letra, sendo a mais próxima do núcleo a camada K, a seguinte L, depois M até Q e foi além
Cada camada está associada a um nível de energia, assim a camada K seria o nível 1, L seria o nível 2 e assim por diante até o 7 (nota: um átomo pode ter menos de 7 camadas) e quanto mais afastada do núcleo maior é sua energia
Um elétron só pode orbitar o núcleo em um desses níveis, ou seja, ele não pode permanecer entre 2 camadas.
Podemos dizer também que, sua energia deve ser um múltiplo inteiro da constante de Planck ~ 6,62.10-14
Ao excitarmos um elétron, fornecer energia, ele pode saltar para um nível superior, porém, a energia é quantizada, isto significa que ele só pode absorver uma quantidade específica de energia ou um múltiplo dela. A energia que um elétron absorve é chamado de quantum, é como se fosse um pacote de energia
Assim um elétron pode receber 1 quantum, 2 quantums, 3 quantum etc. Frações de quantum não são permitidas, exemplo, ele não pode receber 1/2 quantum, teoria que ficou conhecida como quantização da energia.
O elétron também pode voltar para um nível inferior, ao fazê-lo ele libera energia na forma de fóton (um termo mais elegante para luz)
Estes “pulos” entre os níveis são chamados de transição eletrônica ou saltos quânticos.
Os níveis de energia citados no enunciado, são as camadas dos elétrons.
Agora vamos analisar as afirmações.
I. Um elétron precisa receber energia (E) correspondente a E2 – E1 para saltar do nível 1 para o nível 2. ✓
Correto.
Como nós vimos no 3º postulado de Bohr, o elétron precisa absorver energia para pular de um nível menos energético para um mais energético.
II. O salto quântico referido acima (I) libera energia na forma de ondas eletromagnéticas. ✘
Falso.
Ele não libera energia, absorve.
III. O salto quântico n1 para n3 é menos energético que o salto n1 para n2. ✘
Falso.
Como n3 é um nível de energia maior que n2, o salto para n3 deve ser mais energético também.
Gabarito letra c.
1: aqui temos uma discordância, alguns dizem que as órbitas no modelo de Rutherford seriam elípticas, não se preocupe, apenas tenha em mente que nas suas pesquisas você pode encontrar explicações que divergem em alguns pontos.
Para a história completa dos modelos atômicos aqui está.
