(Ufrgs 2011) Uma moda atual entre as crianças é colecionar figurinhas que brilham no escuro. Essas figuras apresentam em sua constituição a substância sulfeto de zinco. O fenômeno ocorre porque alguns elétrons que compõem os átomos dessa substância absorvem energia luminosa e saltam para níveis de energia mais externos. No escuro, esses elétrons retornam aos seus níveis de origem, liberando energia luminosa e fazendo a figurinha brilhar.

Essa característica pode ser explicada considerando o modelo atômico proposto por:





Quem explica como ocorre a emissão de luz é Bohr, mas vamos contextualizar um pouco.


De acordo com Rutherford, a maior parte da massa do átomo encontra-se em uma pequena região central (núcleo) de carga positiva e os elétrons estão ao redor do núcleo em órbitas circulares¹






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 aí que Bohr apareceu.


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 formulou 4 postulados

1. 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
   
   
   
   


2. 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
   
   
   


3. 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.
   
   
   


4. Enquanto um elétron orbita o núcleo em uma camada ele não emite energia, exemplo, enquanto ele estiver na camada L ele não perde energia.

O postulado 3 explica a emissão de luz pelos elétrons.





Gabarito letra e.


O efeito luminoso mencionado na questão é a fosforescência. Nela os elétrons absorvem energia e posteriormente a liberam por um longo tempo.

Nós temos uma questão que explica o que são e quais os tipos de efeitos luminosos Ufu 2018.

Se quiser, você também pode ler a história completa sobre modelos atômicos.


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.

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