O que ocorre com elétrons ao receber energia?

Passo 1

O enunciado pergunta o que acontece com os elétrons ao receber energia. O conteúdo envolvido é a teoria quântica de níveis de energia em átomos e o conceito de excitação e ionização de elétrons. Para responder, vamos explicar como os elétrons absorvem energia, mudam de estado e liberam energia.

Passo 2

Em um átomo, cada elétron ocupa um nível de energia discreto. Segundo a mecânica quântica, esses níveis são quantizados e identificados por números quânticos. O elétron no estado fundamental (menor energia) não pode receber energia arbitrária: só pode absorver exatamente a diferença entre dois níveis.

Passo 3

Quando um elétron absorve um fóton de energia h\nu, ele só é promovido a um nível excitado se
h\nu = \Delta E = E_{\text{excitado}} - E_{\text{fundamental}}.
Se essa condição não for atendida, o fóton não é absorvido e o elétron permanece no mesmo nível.

Passo 4

Se o elétron receber energia igual ou superior à energia de ionização (energia mínima para libertá-lo do átomo), ele pode ser completamente ejetado, resultando em um íon positivo. Em termos de energia:
h\nu \geq E_{\text{ionização}} \implies \text{elétron livre}.çãé

Passo 5

Após ser promovido a um nível excitado, o elétron tende a retornar ao estado de menor energia. Nesse processo de relaxação, ele emite um fóton cuja energia corresponde à diferença de níveis:
\Delta E = h\nu_{\text{emitido}}.
Em materiais condutores, elétrons livres que recebem energia podem aumentar sua energia cinética, manifestando-se como aumento de temperatura.

Resposta

Ao receber energia, um elétron pode ser promovido para um nível excitado caso absorva exatamente a diferença de energia entre níveis discretos; se receber energia igual ou superior à energia de ionização, é ejetado do átomo; e, ao retornar ao estado fundamental, emite fótons com energia igual à diferença de níveis.

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