Quando uma pequena quantidade de cloreto de sódio é colocada na ponta de um fio de platina e levada à chama de um bico de Bunsen, a observação macroscópica que se faz é que a chama inicialmente azul adquire uma coloração laranja. Outros elementos metálicos ou seus sais produzem uma coloração característica ao serem submetidos à chama, como exemplo: potássio (violeta), cálcio (vermelho-tijolo), estrôncio (vermelho-carmim) e bário (verde). O procedimento descrito é conhecido como teste de chama, que é uma técnica utilizada para a identificação de certos átomos ou cátions presentes em substâncias ou misturas. Sobre o assunto acima e com base na Teoria Atômica, é correto afirmar que:
- As cores observadas para diferentes átomos no teste de chama podem ser explicadas pelos modelos atômicos de Thomson e de Rutherford.
- As cores observadas na queima de fogos de artifícios e da luz emitida pelas lâmpadas de vapor de sódio ou de mercúrio não são decorrentes de processos eletrônicos idênticos aos observados no teste de chama.
- A cor da luz emitida depende da diferença de energia entre os níveis envolvidos na transição das partículas nucleares e, como essa diferença varia de elemento para elemento, a luz apresentará uma cor característica para cada elemento.
- No teste de chama as cores observadas são decorrentes da excitação de elétrons para níveis de energia mais externos provocada pela chama e, quando estes elétrons retornam aos seus níveis de origem, liberam energia luminosa, no caso, na região da luz visível.
- As cores observadas podem ser explicadas considerando-se o modelo atômico proposto por Bohr.
Passo 1
Então, vamos lá! O enunciado fala sobre o teste de chama, que é uma técnica usada para identificar certos átomos ou íons presentes em substâncias com base na cor que eles produzem quando aquecidos na chama. O exercício nos dá várias afirmações relacionadas à teoria atômica e ao teste de chama, e a gente precisa descobrir qual(is) estão corretas. Para resolver isso, vamos precisar entender como os elétrons nos átomos interagem com a energia da chama para emitir luz de cores específicas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que acontece no teste de chama. Quando um elemento como o sódio é aquecido na chama, os elétrons dos átomos desse elemento absorvem energia e saltam para níveis de energia mais altos (excitação). Depois, esses elétrons voltam para seus níveis originais, liberando energia na forma de luz. A cor dessa luz depende da diferença de energia entre os níveis de onde o elétron saiu e para onde ele voltou. Cada elemento tem níveis de energia específicos, por isso cada um emite uma cor característica.
Passo 3
Agora, vamos analisar cada uma das afirmações:
1. As cores observadas para diferentes átomos no teste de chama podem ser explicadas pelos modelos atômicos de Thomson e de Rutherford.
- Explicação: Os modelos de Thomson e Rutherford ajudaram a entender a estrutura básica do átomo, como a existência de elétrons e o núcleo. Porém, eles não explicam como os elétrons absorvem e emitem energia de forma quantizada, que é o que realmente determina as cores no teste de chama.
- Conclusão: Falsa.
2. As cores observadas na queima de fogos de artifícios e da luz emitida pelas lâmpadas de vapor de sódio ou de mercúrio não são decorrentes de processos eletrônicos idênticos aos observados no teste de chama.
- Explicação: Na verdade, todos esses fenômenos (testes de chama, fogos de artifício, lâmpadas) envolvem processos eletrônicos semelhantes, onde elétrons são excitados e retornam a níveis de energia menores, emitindo luz.
- Conclusão: Falsa.
3. A cor da luz emitida depende da diferença de energia entre os níveis envolvidos na transição das partículas nucleares e, como essa diferença varia de elemento para elemento, a luz apresentará uma cor característica para cada elemento.
- Explicação: A cor realmente depende da diferença de energia, mas essa diferença está relacionada aos elétrons, não às partículas nucleares (prótons e nêutrons). Portanto, a parte que fala sobre partículas nucleares está incorreta.
- Conclusão: Falsa.
4. No teste de chama as cores observadas são decorrentes da excitação de elétrons para níveis de energia mais externos provocada pela chama e, quando estes elétrons retornam aos seus níveis de origem, liberam energia luminosa, no caso, na região da luz visível.
- Explicação: Certo! Essa afirmação descreve exatamente o que acontece no teste de chama, conforme explicado anteriormente.
- Conclusão: Verdadeira.
5. As cores observadas podem ser explicadas considerando-se o modelo atômico proposto por Bohr.
- Explicação: Sim! O modelo de Bohr introduziu a ideia de níveis de energia quantizados para os elétrons, explicando como eles absorvem e emitem energia em quantidades específicas, o que resulta nas cores características.
- Conclusão: Verdadeira.
Resposta
As afirmações 4 e 5 estão corretas.