DIMVS
Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 105

ENEM 2019 Questão 105

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

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Resolução

A questão aborda o teste de chama, um experimento clássico de identificação de cátions metálicos baseado na cor emitida quando uma amostra é exposta à chama. O fenômeno físico-químico envolvido é a emissão de luz devido à transição eletrônica: ao receber energia térmica, elétrons dos átomos são excitados para níveis mais altos de energia. Ao retornarem para níveis mais baixos (mais internos), liberam energia na forma de radiação eletromagnética visível, responsável pela cor observada. O raciocínio correto exige compreender que a emissão de luz está associada à volta do elétron ao estado fundamental, não à excitação nem a mudanças de fase ou combustão.

Comentários por alternativa

  1. A Mudança da fase sólida para a fase líquida do elemento metálico.
    A alternativa A está incorreta porque a mudança de fase (sólido para líquido) não está relacionada com a emissão de luz característica dos elementos na chama; trata-se de um fenômeno físico, não eletrônico.
  2. B Combustão dos cátions metálicos provocada pelas moléculas de oxigênio da atmosfera.
    A alternativa B está errada pois combustão é uma reação química envolvendo oxidação, enquanto o teste de chama envolve apenas excitação e relaxamento de elétrons, sem combustão dos cátions.
  3. C Diminuição da energia cinética dos elétrons em uma mesma órbita na eletrosfera atômica.
    A alternativa C está incorreta porque a diminuição da energia cinética dos elétrons em uma mesma órbita não resulta em emissão de luz; a emissão ocorre quando há transição entre diferentes níveis de energia.
  4. D Transição eletrônica de um nível mais externo para outro mais interno na eletrosfera atômica.
    A alternativa D está correta, pois a cor observada é consequência da transição eletrônica de um nível mais externo para outro mais interno na eletrosfera, liberando energia na forma de radiação eletromagnética (luz visível).
  5. E Promoção dos elétrons que se encontram no estado fundamental de energia para níveis mais energéticos.
    A alternativa E está errada porque a promoção dos elétrons para níveis mais energéticos corresponde à absorção de energia (excitação), não à emissão de luz, que ocorre no retorno ao estado fundamental.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que é o teste de chama na identificação de cátions metálicos?
É um experimento em que a cor da chama indica a presença de certos cátions, devido à emissão de luz por transições eletrônicas.
2. O que ocorre com os elétrons dos átomos durante o teste de chama?
Eles absorvem energia térmica, saltam para níveis mais altos e, ao retornar, emitem luz característica.
3. Por que diferentes elementos emitem diferentes cores no teste de chama?
Cada elemento possui níveis de energia específicos, resultando em emissões de comprimentos de onda distintos.
4. Qual é a relação entre energia emitida e cor observada na chama?
A energia liberada na transição determina o comprimento de onda da luz, que é percebido como cor.
5. A emissão de luz no teste de chama é um fenômeno físico ou químico?
É um fenômeno físico, relacionado à estrutura eletrônica dos átomos.
6. O que diferencia absorção de emissão de radiação em transições eletrônicas?
Absorção ocorre quando o elétron sobe de nível, emissão ocorre quando ele retorna a um nível mais baixo.
7. Qual é a principal aplicação prática do teste de chama?
Identificação qualitativa de cátions metálicos em amostras desconhecidas.