1. RESUMINHO J
Um espetro é o conjunto de todas as radiações de diferentes frequências que compõem uma dada radiação policromática.
Num espetro contínuo, as frequências que o compõe seguem-se umas às outras, continuamente, sem interrupções (exemplo: luz
emitida pelo Sol, sólidos incandescentes, líquidos incandescentes e gages incandescentes a alta temperatura). Qualquer corpo que
se encontre a uma dada temperatura tem um espetro de radiação contínuo pois resultam da radiação emitida por um dado corpo.
Os espetros de emissão são obtidos através da decomposição das radiações emitidas por uma substância previamente excitada e
podem ser:
• Espetros de emissão descontínuos (ou de riscas):
Obtém-se a partir da decomposição da radiação emitida por uma substância
elementar, previamente excitada; essa luz, ao passar por um prisma, decompõe-
se numa série de riscas coloridas (na zona do espetro visível) sobre um fundo
escuro, correspondentes a determinadas frequências e comprimentos de onda.
Os gases rarefeitos (a baixa pressão) sujeitos a descargas elétricas, tais como os
tubos de Plucker que se encontram cheios de gás e selados emite este tipo de
espetro.
Cada elemento químico apresenta um espetro único e diferente dos restantes
elementos, o que permite facilmente identificar um dado elemento químico numa amostra em estudo (como se fosse uma
impressão digital ou um código de barras). Por exemplo, um material que, após excitação, exiba um espetro com o
conjunto de riscas na mesma posição das do espetro que caracteriza o lítio significa que contém, na sua composição, este
elemento químico.
• Espetros de emissão contínuos:
Caracterizam-se por um conjunto ininterrupto de cores na zona do visível, como
é o caso dos espetros de luz branca ou de uma lâmpada incandescente e são
obtidos quando se faz passar por um prisma a radiação emitida pelo
aquecimento de uma substância. A uma determinada temperatura, a mesma
substância origina sempre o mesmo espetro de emissão. Para o mesmo corpo,
quanto maior a sua temperatura, mais energéticas serão as radiações emitidas, originando, por isso, espetros contínuos
diferentes.
10º ano | Química | Ficha de Trabalho nº2
Tema 2: Espetros de emissão e de absorção
A – luz emitida por uma lâmpada fluorescente
emite um espetro de emissão descontínuo - C
D – lâmpada incandescente emite um espetro
de emissão contínuo.
Tubos de Plucker ou tubos de descarga
2. Os espetros de absorção são aqueles que resultam da interposição de uma determinada substância entre uma fonte de luz e um
prisma. Podem ser de dois tipos:
• Espetro de absorção contínuos: são obtidos quando se intercala uma amostra
de uma substância entre o foco de radiação e o prisma (por exemplo, quando
se intercala um vidro de cor amarela são absorvidas todas as radiações, exceto
a amarela.
• Espetro de absorção descontínuos (ou de riscas negras): são
obtidos quando se intercala uma substância elementar, no estado
gasoso, entre a fonte de radiação e o prisma. É possível observar
riscas negras com o mesmo comprimento de onda das riscas
brilhantes obtidas no espetro de emissão do mesmo gás.
O espetro de absorção descontínuo de um determinado elemento químico é simétrico ao
seu espetro de emissão descontinuo, ou seja, as riscas brilhantes são substituídas por
riscas negras e o fundo negro por brilho (cor na zona da luz visível). Observa-se a lei de
Kirchhoff para térmica: todo o corpo absorve as mesmas radiações que é capaz de emitir
(as frequências nos espetros de absorção descontínuos são iguais às frequências dos seus
espetros de emissão).
1. Estabelece a correspondência correta entre as colunas I e II para atribuir a cada radiação o respetivo espetro.
Justifica a correspondência efetuada.
I II
A. Radiação emitida pelo corpo humano.
1. Espetro de emissão contínuo.
2. Espetro de emissão de riscas
3. Espetro de absorção de riscas.
B. Luz emitida por um anúncio luminoso de néon.
C. Luz branca.
D. Luz violeta resultante da elevação da temperatura (com
uma chama) do composto iónico de cloreto de potássio.
E. Luz branca interposta por uma amostra de átomos do
elemento sódio.
2. Considera o seguinte texto.
No início do século XVII, o famoso cientista Isaac Newton fez passar por um prisma a luz solar, denominada luz branca e
verificou a sua decomposição nas sete cores do arco-íris. Obteve, desta forma, um espetro aparentemente contínuo, ou seja,
a passagem de uma cor para a outra é praticamente impercetível.
Considera os dois espetros, X e Y, representados a seguir.
2.1) Tendo por base os estudos realizados por Newton, resultantes da utilização do prisma ótico, que podemos concluir?
2.2) O espetro X é um espetro de emissão ou de absorção? Justifica.
3. 2.3) De entre as afirmações indica a(s) verdadeira(s).
(A) Da comparação dos dois espetros podemos concluir que ambos se referem ao mesmo elemento químico.
(B) Da comparação dos dois espetros podemos concluir que estes se referem a elementos químicos diferentes.
(C) O espetro eletromagnético é o conjunto de todas as radiações visíveis.
(D) As radiações vermelhas são as mais energéticas do espetro eletromagnético visível.
2.4) Na tabela seguinte apresentam-se os comprimentos de onda de algumas radiações da zona visível do espetro
eletromagnético.
a.) Calcula a frequência de um fotão de radiação vermelha.
b.) Estabelece a relação entre a energia de uma radiação violeta e a de uma radiação vermelha.
c.) De entre as seguintes opções seleciona aquela que estabelece a seriação por ordem crescente de energia.
(A) Verde < Amarelo < Laranja < Vermelho
(B) Vermelho < Laranja < Azul < Verde
(C) Laranja < Verde < Anil < Violeta
(D) Anil < Azul < Verde < Violeta
3. O estudo da radiação emitida pelas estrelas, através da análise do seu espetro, permite obter informações acerca da sua
composição química. O primeiro dos espetros representados na figura diz respeito ao espetro solar, enquanto os restantes
referem-se a elementos químicos, como o 𝑁𝑎, 𝐻, 𝐶𝑎, 𝐻𝑔 e 𝑁𝑒.
3.1) Considera os espetros do Sol e do hidrogénio. Identifica as semelhanças e diferenças que são possíveis observar.
3.2) Relativamente ao espetro do Sol, podemos dizer tratar-se de um espetro ...
(A) ... contínuo e de emissão.
(B) ... descontínuo e de emissão.
(C) ... contínuo e de absorção.
(D) ... descontínuo e de absorção.
Seleciona a opção correta.
3.3) O hidrogénio e o sódio podem fazer parte da constituição da estrela Sol? Justifica.
3.4) Relativamente aos espetros dos átomos apresentados, seleciona a opção que completa a seguinte frase.
Estes espetros atómicos são ...
(A) ... contínuos, de absorção.
(B) ... contínuos, de emissão.
(C) ... descontínuos, de absorção.
(D) ... descontínuos, de emissão.
4. 3.5) Seleciona a opção que completa corretamente a seguinte frase.
Experimentalmente, o espetro de qualquer um dos elementos considerados pode ser obtido por ...
(A) ... interposição de uma amostra da substância em estudo, entre a fonte de luz e o prisma.
(B) ... decomposição das radiações emitidas por uma amostra de uma substância, previamente excitada.
(C) ... decomposição das radiações absorvidas por uma amostra de uma substância, previamente excitada.
(D) ... decomposição das radiações absorvidas por uma amostra de uma substância, durante o processo de absorção de
energia.
4. Considera as informações presentes nas colunas I, II e III.
Indica a opção que traduz a correspondência correta.
(A) I → A → 1 e 2 (B) I → B → 1 e 3 (C) 𝐼𝐼 → 𝐴 → 3 (D) 𝐼𝐼 → 𝐵 → 2
5. Observa com atenção os dois espetros representados na imagem seguinte.
5.1 Caracteriza cada um dos espetros representados.
5.2 Como se explica o aparecimento de riscas negras no espetro B?
5.3 Os espetros A e B deverão corresponder a um mesmo elemento químico? Porquê?
6. Indica o tipo de espetro obtido nas situações seguintes, tendo em conta a proveniência da radiação eletromagnética.
6.1 Gases rarefeitos (baixa pressão) sujeitos a descargas elétricas.
6.2 Lâmpadas de incandescência.
6.3 Composto metálico aquecido numa chama.
6.4 Radiação eletromagnética que atravessou uma amostra vaporizada.
7. Repara com atenção nos dois espetros esquematizados na figura para o
elemento de hidrogénio.
7.1 Justifica o posicionamento relativo das riscas em ambos os espetros.
7.2 Classifica os espetros.
7.3 Na realidade, o espetro do átomo de hidrogénio é formado por mais
riscas do que aquelas que normalmente aparecem, como se ilustra na
figura. Indica o tipo de radiações correspondentes às riscas de
comprimento de onda inferior a 410,1 𝑛𝑚 e superior 656,3 𝑛𝑚.
5. 8. As figuras I e II representam, respetivamente, o espetro de absorção e o
espetro de emissão de uma substância. Os gráficos III e IV representam a
variação da intensidade da radiação com o respetivo comprimento de onda.
Interpreta as figuras, fazendo as correspondências entre:
8.1 𝐼 e 𝐼𝐼;
8.2 𝐼 e 𝐼𝐼𝐼;
8.3 𝐼𝐼 e 𝐼𝑉;
8.4 𝐼𝐼𝐼 e 𝐼𝑉.
9. Na figura estão representados três espetros.
9.1 Classifica-os em contínuo, descontínuo, de absorção e de emissão.
9.2 Dá uma explicação, baseada na figura, para a obtenção desses espetros.
9.3 Nos três espetros, os comprimentos de onda das radiações estão situados entre
400 𝑛𝑚 e 700 𝑛𝑚. Dá uma explicação para tal situação.
10. Na figura seguinte encontra-se, em esquema, o espetro eletromagnético (resultante da interação de um campo elétrico e
magnético), no qual uma pequena zona corresponde às radiações visíveis.
10.1 Neste espetro eletromagnético, indica qual é a radiação:
(a) mais energética.
(b) menos energética.
10.2 Das radiações assinaladas por A, B, C, D, E e F, indica as que têm frequências menores que a da luz visível.
(A) Ondas de rádio.
(B) Raios X.
(C) Raios gama.
(D) Infravermelhos.
(E) Micro-ondas.
(F) Ultravioleta.
10.3 Para um fotão de radiação vermelha, calcula:
(a) a energia em 𝐽;
(b) o comprimento de onda em 𝑛𝑚, no vácuo.
