Explique o que ocorre com os sais dos metais alcalinos quando são aquecidos. Qual a coloração emitida por cada elemento na região do visível e a importância dessa emissão?
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente explicar o que rola quando aquecemos sais dos metais alcalinos, qual cor cada um solta no visível e por que isso é importante. O conteúdo é espectroscopia atômica (modelo de Bohr, transições eletrônicas e emissão de fótons). Para resolver, vamos precisar lembrar que, quando você joga energia num átomo, os elétrons “subem” de nível e depois “descem”, soltando luz com cor característica.
Passo 2
O que acontece por trás dos panos:
- Aquece-se o sal (por ex., cloreto de sódio).
- Os elétrons dos átomos ganham energia e pulam de um nível de energia
para um nível mais alto . - Logo em seguida esses elétrons retornam ao nível mais baixo, e a diferença de energia volta na forma de um fóton de frequência
, dado por
onde
é a constante de Planck.
4. Essa frequência cai na faixa do visível, e é ela que define a cor que enxergamos.
4. Essa frequência
Passo 3
Agora, cada metal alcalino tem saltos de energia diferentes, então emitem cores distintas:
- Lítio (Li): chama avermelhada ou rubi (em torno de 670 nm).
- Sódio (Na): amarelo intenso (linha D dupla em 589 nm).
- Potássio (K): lilás clarinho (por volta de 766–770 nm, mas aparece meio violeta).
- Rubídio (Rb): vermelho-púrpura (cerca de 780 nm).
- Césio (Cs): azul-violeta (em torno de 455 nm).
Passo 4
Por que isso é super útil?
- Identificação qualitativa de íons: chama-se “teste de chama” em química analítica pra descobrir qual metal tá presente numa amostra rapidinho.
- Em espectroscopia astronômica a galera vê linhas de emissão em estrelas e nebulosas pra saber de que elementos elas são feitas.
- Cada linha é como a “impressão digital” do átomo, então é método sensível e seletivo.
Resposta
Quando sais dos metais alcalinos são aquecidos, os elétrons absorvem energia, sobem de nível e, ao retornarem, emitem fótons com comprimentos de onda que caem no visível. Isso gera cores típicas: Li vermelho, Na amarelo, K lilás, Rb púrpura e Cs azul-violeta. Essa emissão é a base do teste de chama e da espectroscopia, permitindo identificar e estudar átomos em laboratório e no espaço.