Introdução

Já acompanhei vários ENEMs ao longo dos anos e posso dizer que o modelo atômico e os espectros são temas recorrentes. Lembro de um aluno que errou exatamente nisso na prova do ENEM de 2019, mas após uma explicação mais detalhada, ele entendeu perfeitamente. Outro exemplo é a aluna Beatriz, que não entendia como calcular a energia de um elétron em um nível de energia específico, mas após explicar com um exemplo prático, ela resolveu o problema com facilidade.

O Conceito na Prática

O modelo atômico é uma representação simplificada do átomo, que é composto por um núcleo central com prótons e nêutrons, e elétrons que giram em torno do núcleo. Os espectros são a distribuição de energia dos elétrons em diferentes níveis de energia. A fórmula para calcular a energia de um elétron em um nível de energia específico é E = -13,6 eV / n², onde n é o número quântico principal.

Exemplos Resolvidos

📌 Cálculo da Energia de um Elétron

Vamos calcular a energia de um elétron no nível de energia 3. Usamos a fórmula E = -13,6 eV / n², onde n = 3. Então, E = -13,6 eV / 3² = -13,6 eV / 9 = -1,51 eV. Portanto, a energia do elétron no nível de energia 3 é -1,51 eV.

📌 Espectro de Emissão de um Átomo

Um átomo de hidrogênio emite luz quando um elétron salta de um nível de energia mais alto para um nível de energia mais baixo. Vamos calcular a energia da luz emitida quando o elétron salta do nível de energia 4 para o nível de energia 2. Usamos a fórmula ΔE = E_final - E_inicial, onde E_final = -13,6 eV / 2² = -3,4 eV e E_inicial = -13,6 eV / 4² = -0,85 eV. Então, ΔE = -3,4 eV - (-0,85 eV) = -2,55 eV. A energia da luz emitida é ΔE = 2,55 eV.

⚡ Dica para o ENEM

Na prova do ENEM, é comum encontrar questões que envolvem o cálculo da energia de um elétron ou a análise de espectros de emissão ou absorção. Para resolver essas questões, é fundamental entender o modelo atômico e as fórmulas relacionadas à energia dos elétrons.

Exercícios para o ENEM

Tente resolver cada exercício antes de ver o gabarito:

Exercício 01

Um elétron está no nível de energia 5. Qual é a sua energia?

Usamos a fórmula E = -13,6 eV / n², onde n = 5. Então, E = -13,6 eV / 5² = -13,6 eV / 25 = -0,544 eV.

Exercício 02

Um átomo de hidrogênio emite luz quando um elétron salta do nível de energia 3 para o nível de energia 1. Qual é a energia da luz emitida?

Usamos a fórmula ΔE = E_final - E_inicial, onde E_final = -13,6 eV / 1² = -13,6 eV e E_inicial = -13,6 eV / 3² = -1,51 eV. Então, ΔE = -13,6 eV - (-1,51 eV) = -12,09 eV. A energia da luz emitida é ΔE = 12,09 eV.

Exercício 03

Um elétron está no nível de energia 2. Qual é a sua energia?

Usamos a fórmula E = -13,6 eV / n², onde n = 2. Então, E = -13,6 eV / 2² = -13,6 eV / 4 = -3,4 eV.

Exercício ENEM

Um átomo de hidrogênio absorve luz quando um elétron salta do nível de energia 1 para o nível de energia 3. Qual é a energia da luz absorvida?

Usamos a fórmula ΔE = E_final - E_inicial, onde E_final = -13,6 eV / 3² = -1,51 eV e E_inicial = -13,6 eV / 1² = -13,6 eV. Então, ΔE = -1,51 eV - (-13,6 eV) = 12,09 eV. A energia da luz absorvida é ΔE = 12,09 eV.

Exercício 05

Um elétron está no nível de energia 4. Qual é a sua energia?

Usamos a fórmula E = -13,6 eV / n², onde n = 4. Então, E = -13,6 eV / 4² = -13,6 eV / 16 = -0,85 eV.

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