Um teste de laboratório permite identificar alguns cátions metálicos ao introduzir uma pequena quantidade do material de interesse em uma chama de bico de Bunsen para, em seguida, observar a cor da luz emitida. A cor observada é proveniente da emissão de radiação eletromagnética ao ocorrer a
a) mudança da fase sólida para a fase líquida do elemento metálico.
b) combustão dos cátions metálicos provocada pelas moléculas de oxigênio da atmosfera.
c) diminuição da energia cinética dos elétrons em uma mesma órbita na eletrosfera atômica.
d) transição eletrônica de um nível mais externo para outro mais interno na eletrosfera atômica.
e) promoção dos elétrons que se encontram no estado fundamental de energia para níveis mais energéticos

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um teste de laboratório que usa uma chama para identificar cátions metálicos observando a cor da luz emitida. A matéria envolvida aqui é Química, mais especificamente, espectroscopia de emissão e transições eletrônicas nos átomos. Para resolver, precisamos entender como os elétrons dos átomos interagem com a energia da chama e como isso resulta na emissão de luz de cores específicas.

Passo 2

Primeiro, vamos pensar no que acontece quando colocamos um material metálico na chama de um bico de Bunsen. A temperatura da chama fornece energia para os elétrons nos átomos do metal. Essa energia extra faz com que os elétrons “pulem” para níveis de energia mais altos, ou seja, eles ficam em órbitas mais energéticas.

Passo 3

Mas os elétrons não ficam nessas órbitas energéticas para sempre. Eles acabam perdendo essa energia extra e voltam para níveis de energia mais baixos ou para suas órbitas originais. Quando os elétrons retornam a esses níveis de energia inferiores, eles liberam a energia que haviam absorvido anteriormente.

Passo 4

A energia liberada pelos elétrons retorna na forma de radiação eletromagnética, que é a luz que observamos. A cor específica da luz emitida depende da diferença de energia entre os níveis quânticos que os elétrons estão envolvendo nessa transição. Cada metal tem uma diferença de energia característica, resultando em cores distintas durante o teste da chama.

Passo 5

Agora, analisando as opções:
  • a) Fase sólida para líquida: Isso está relacionado a mudanças de estado físico, não à emissão de luz.
  • b) Combustão dos cátions: A combustão envolve reações químicas com oxigênio, não diretamente à emissão de luz pelos elétrons.
  • c) Diminuição da energia cinética dos elétrons: Não é esse o processo que causa a emissão de luz.
  • d) Transição eletrônica de um nível mais externo para outro mais interno: Exatamente isso descreve como os elétrons liberam energia na forma de luz ao retornarem a níveis de energia mais baixos.
  • e) Promoção dos elétrons para níveis mais energéticos: Isso descreve a absorção de energia, não a emissão.

Resposta

A alternativa correta é a d) transição eletrônica de um nível mais externo para outro mais interno na eletrosfera atômica.

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