Estrutura Eletrônica do Átomo e Espectros de Emissão

A estrutura eletrônica de um átomo determina suas propriedades químicas e seu espectro de emissão. O espectro de emissão de um átomo é o padrão único de comprimentos de onda de luz que o átomo emite quando seus elétrons são excitados para níveis de energia mais elevados e depois voltam aos seus níveis de energia originais.

Como a estrutura do elétron explica a cor

Diferentes elementos emitem diferentes cores de luz porque possuem diferentes estruturas eletrônicas. Os níveis de energia dos elétrons de um átomo são determinados pelo número de prótons no núcleo e pelo número de elétrons no átomo. Quando um elétron é excitado para um nível de energia mais alto, ele absorve um fóton de luz com a mesma quantidade de energia que a diferença entre os dois níveis de energia. Quando o elétron volta ao seu nível de energia original, ele emite um fóton de luz com a mesma quantidade de energia.

O comprimento de onda de um fóton de luz é inversamente proporcional à sua energia. Isto significa que os fótons com comprimentos de onda mais curtos têm mais energia do que os fótons com comprimentos de onda mais longos. As cores do espectro visível estão organizadas do vermelho (comprimento de onda mais longo) ao violeta (comprimento de onda mais curto).

Diferentes elementos emitem diferentes cores de luz porque possuem diferentes estruturas eletrônicas. Isso significa que os níveis de energia de seus elétrons são diferentes e eles absorvem e emitem fótons de luz com comprimentos de onda diferentes.

Exemplos de estrutura e cor de elétrons

Aqui estão alguns exemplos de como a estrutura eletrônica explica a cor de vários fogos de artifício:

* Sódio os átomos emitem uma luz amarelo-laranja porque seus elétrons são excitados para um nível de energia mais alto quando são aquecidos. Este nível de energia está cerca de 2,1 elétron-volts (eV) acima do nível de energia original. Quando os elétrons voltam ao seu nível de energia original, eles emitem um fóton de luz com comprimento de onda de cerca de 589 nm, que está na parte amarelo-laranja do espectro visível.
* Cobre os átomos emitem uma luz verde porque seus elétrons são excitados para um nível de energia mais alto quando são aquecidos. Este nível de energia está cerca de 2,9 eV acima do nível de energia original. Quando os elétrons voltam ao seu nível de energia original, eles emitem um fóton de luz com comprimento de onda de cerca de 522 nm, que está na parte verde do espectro visível.
* Estrôncio os átomos emitem uma luz vermelha porque seus elétrons são excitados para um nível de energia mais alto quando são aquecidos. Este nível de energia está cerca de 1,8 eV acima do nível de energia original. Quando os elétrons voltam ao seu nível de energia original, eles emitem um fóton de luz com comprimento de onda de cerca de 688 nm, que está na parte vermelha do espectro visível.

Conclusão

A estrutura eletrônica de um átomo determina seu espectro de emissão e sua cor. É por isso que diferentes elementos emitem diferentes cores de luz quando são aquecidos ou excitados. Esse conhecimento é usado para criar fogos de artifício que produzem uma variedade de lindas cores.