Uma moda atual entre crianças é colecionar figurinhas que brilham no escuro. Essas figurinhas possuem em sua constituição sulfeto de zinco. O brilho emitido, de cor amarelo-esverdeado, ocorre quando os elétrons dos átomos retornam ao estado fundamental. Diga qual modelo atômico melhor explica este fenômeno e explique detalhadamente o fenômeno em questão.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala de figurinhas de sulfeto de zinco que brilham no escuro quando os elétrons retornam ao estado fundamental. Isso é conteúdo de teoria atômica (modelos atômicos e níveis de energia) e também de emissão de luz (luminiscência). Para resolver, a gente precisa lembrar qual modelo atômico explica a existência de “níveis de energia” bem definidos e como a emissão de fótons rola quando um elétron cai de um nível mais alto pra um mais baixo.

Passo 2

O modelo atômico que melhor explica esse fenômeno é o modelo de Bohr.
Por quê? Porque:
  1. Ele defende que os elétrons giram em órbitas fixas ao redor do núcleo.
  2. Cada órbita tem uma energia bem específica, chamada de “nível de energia” .
  3. Quando um elétron salta de um nível mais alto para um nível mais baixo, ele emite um fóton com energia igual à diferença entre esses níveis.

Passo 3

Agora vamos detalhar o fenômeno de emissão de luz:
  1. Excitação: a figurinha leva um “banho” de luz (luz ambiente, UV etc.) e os elétrons do sulfeto de zinco absorvem essa energia.
  2. Níveis de energia: cada elétron pode subir para um nível de energia Efóton = Em - E1 mais alto.
  3. Queda do elétron: depois de um tempinho (podendo ser instantâneo ou demorado, no caso de fosforescência), o elétron retorna ao nível fundamental Efóton = hnu = hclambda, .
  4. Emissão de fóton: ao fazer esse salto, ele libera energia na forma de luz, com energia ó
  5. Cor do brilho: a cor amarela-esverdeada corresponde ao comprimento de onda que satisfaz óonde é a constante de Planck e a velocidade da luz. Para energia certa, dá o amarelo-esverdeado que a gente vê.

Resposta

O modelo de Bohr é o que melhor explica o brilho no sulfeto de zinco, pois ele estabelece níveis de energia bem definidos para os elétrons. Quando esses elétrons retornam ao estado fundamental, eles emitem fótons cuja energia (e cor) corresponde à diferença entre esses níveis, resultando no brilho amarela-esverdeado que a gente enxerga.

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