1Universidade Estadual de Feira de Santana. Departamento de Exatas. Relatório de Química - Teste da Chama Feira de Santana, 2011 2 Universidade Estadual de Feira de Santana. Departamento de Exatas. Pedro Henrique Silva Santos Ismael da Silva Reis Relatório de Química - Teste da Chama Relatório apresentado como forma de avaliação na disciplina de Química Geral Experimental ao Professor Ricardo Hernández Valdés no curso de Licenciatura em Física. Feira de Santana, 2011 3 Sumário. 1. INTRODUÇÃO .............................................................................................. 4 2.OBJETIVOS ................................................................................................... 5 3. PARTE EXPERIMENTAL ............................................................................. 6 4. QUESTIONÁRIO .......................................................................................... 8 5. CONCLUSÕES ............................................................................................. 9 6. BIBLIOGRAFIA ........................................................................................... 10 4 Introdução. O Teste de chama é um procedimento utilizado na Química para detectar a possível presença de determinados íons metálicos, baseando-se no espectro de emissão típico de cada elemento. O teste de chama se baseia no fato de que certa quantidade de energia é fornecida a um elemento químico (no caso deste experimento, usa-se chama, que é a energia em forma de calor), alguns elétrons da última camada de valência „incorporam‟ esta energia passando assim para um nível energético mais elevado, produzido assim o conhecido „estado excitado‟. Quando um desses elétrons excitados regressam ao seu estado fundamental, é liberada a energia absorvida anteriormente, que quando liberada, é liberada em forma de radiação. Cada elemento libera energia sua radiação em um comprimento de onda característico, pois eles diferem em relação a quantidade de energia necessária para de excitarem. O olho humano é capaz de enxergá-las através das cores, pois a radiação liberada por alguns elementos tem seu comprimento de onda na faixa do espectro visual. Deste modo é possível observar a presença de determinados elementos químicos quando aquecidos pela chama. Para nosso experimento, utilizamos a lamparina, quem tem a capacidade de excitar os elétrons de certos elementos que emitem luz ao retornarem a seu estado fundamental de cor e intensidade, quem podem ser detectados através da observação da chama. Este teste é muito fácil e rápido de ser feito, pois todos os equipamentos necessários são facilmente encontrados em qualquer laboratório de química. Sobretudo, a quantidade de elementos não é tão abundante e há dificuldade em detectar-se baixas concentrações de alguns elementos, enquanto que em outros elementos as cores produzidas são muito fortes e tendem a „encobrir‟ sinais mais fracos. 5 Objetivos. Tal experimento teve por objetivo detectar os elementos de determinados compostos, através de um ensaio por via seca (ensaio de coloração de chamas), observando a coloração da radiação liberada pelos tais elementos, e que é permitido a observação a olho nu. 6 Parte Experimental. Materiais e Reagentes. 1. Vidrarias e outros. - Lamparina. - Haste metálica de Platina. - Pisseta. - Béquer. Reagentes: · Solução saturada de Sulfato de Cobre - CuSo 4 · Solução saturada de Cloreto de Ferro - FeCl 3 · Solução saturada de Cloreto de Magnésio - MgCl 2 · Solução saturada de nitrato de sódio - NaNo 3 · Solução saturada de nitrato de bário - Ba(No 3 ) 2 · Solução saturada de nitrato de cálcio - Ca(No 3 ) 2 · Solução saturada de iodeto de sódio - NaI · Solução saturada de cloreto de potássio - KCl · Solução de acido clorídrico 1:1 - HCl Procedimento Experimental Para fazer o Teste de Chama, primeiramente fizemos a limpeza da haste de Platina, mergulhando-a na solução de Ácido Clorídrico (HCl) e colocando-a sobre a chama da lambarina, sendo necessário fazer esse procedimento por quatro vezes. Identificamos cada Béquer com as soluções na ordem que segue abaixo e em cada uma delas, mergulhamos a Haste de Platina na solução e em seguida colocamos a haste de Platina sobre a chama, observando a coloração da mesma. 7 Após cada procedimento efetuamos a limpeza da Haste de Platina , mergulhando-a na solução de Ácido Clorídrico (HCl) e colocando-a sobre a chama da lamparina, quantas vezes necessária até obtermos uma chama de coloração normal, sem contaminantes. Observamos algo diferente ao fazermos o procedimento com o Cloreto de Magnésio (MgCl 2 ), pois sobre a haste de Platina foi observado um resíduo de coloração branca. Também foi observada um camada de resíduo amarelo sobre a haste de Platina quando fizemos o procedimento com o Nitrato de Cálcio Ca(No 3 ) 2 . Nos demais procedimento ocorreu somente a mudança na coloração da chama. Tabela 1. Ensaio de chama Nome do sal Fórmula Cor da solução Cátion Ânion Cor da chama Sulfato de Cobre CuSo 4 Azul Cu +2 So 4 -2 Verde Cloreto de Ferro FeCl 3 Amarela Fe +3 Cl -1 Dourada Cloreto de Magnésio MgCl 2 Transparente Mg +2 Cl -1 Laranja Nitrato de Sódio NaNO 3 Transparente Na +1 NO 3 Laranja intenso Nitrato de Bário Ba(NO 3 ) 2 Transparente Ba +2 NO 3 Amarela Nitrato de Cálcio Ca(NO 3 ) 2 Transparente Ca +2 NO 3 Vermelha Iodeto de Sódio NaI Transparente Na +1 Cl -1 Laranja intenso Cloreto de Potássio KCl Transparente K +1 Cl -1 lilás 8 QUESTIONÁRIO 1 – O comprimento de onda da luz verde dos semáforos é de 522 nm. Qual é a freqüência dessa radiação? Dados : velocidade da luz c=3,00.10 18 ms -1 ; 1nm=10 -9 Resposta: Usando a fórmula, , obtemos A freqüência dessa radiação é da ordem de 5,74.10 24 Hz. 2 – Por que ocorre emissão de radiação após o aquecimento das substancias? Resposta: Com o aquecimento das substâncias a energia produzida excita os elétrons dessas substâncias fazendo com que eles "saltem" de níveis de menor energia (mais próximos do núcleo) para níveis de maior energia (mais distantes). Quando retornam aos níveis de menor energia, liberam a energia que absorveram, na forma radiação luminosa. 3 – Justifique a diferença de coloração apresentada pelos espectros dos elementos analisados. Resposta: Cada metal tem um espectro constituído por um conjunto de riscas coloridas bem individualizadas e não se obtêm espectros iguais de substâncias diferentes, logo cada elemento apresenta um determinado espectro que lhe é característico, assim podemos dizer que cada um possui uma espécie de “impressão digital”. 3 – A cor é característica do cátion, do ‚ânion ou do composto? Explique? Resposta: A cor é característica do cátion, pois ao perder seus elétrons da última camada, libera energia. Essa energia liberada tem um comprimento de onda específico, daí provém a sua cor 5 – O que acontece com o elétron ao receber energia? Resposta: Ao receber energia o elétron salta para uma camada de maior energia, quando volta ao seu estado anterior ele emite a energia recebida em forma de luz. 6 – Enuncie o postulado de Bohr que justifica suas observações nesse experimento. Resposta: Fornecendo energia a um átomo, um ou mais elétrons a absorvem e saltam para níveis mais afastados do núcleo. Ao voltarem as suas órbitas originais, devolvem a energia recebida em forma de luz. 9 Conclusões Os objetivos previamente traçados foram obtidos com sucesso, exceto com alguns sais, pois houve uma pequena contaminação com o sódio (que provocou uma coloração alaranjada na chama), isso é, foram identificadas as cores que obtivemos através da combustão dos elementos químicos fornecidos. Desta forma, descrevemos os dados coletados e concluímos que os íons metálicos produzem cores distintas devido à mudança no nível eletrônico, fizemos a experiência com a máxima cautela, para que, desta forma, reduzir ao máximo possível o nível de contaminação a haste de platina, para que não interferisse no resultado esperado. 10 Referências 1. Parry, R. W. Et al. “ Chemistry Experimental Foundations”, Pretice- Hall.IncEnglewood Cliffs, New Jersey, 1970, p. 474-475. 2. Semishin, V. “Laboratory Exercises in general Chemistry”. Peace Publishes Moscow p.172-5, 197-8, 280-5. 3. Viveiros, A. V.; Martins; Alves F. M.; Cedraz J. P. L; Lobo, S. F.” Filtração e Destilação” Roteiros de aulas praticas, Qui 134. Instituto de Química. Departamento de química geral e inorgânica. CÚNEO, Roberto Grillo Modelos Atômicos < http://www.algosobre.com.br/qui mica/modelos-atomicos.html> março de 2011
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