ESPECTROS_ATOMICOS_TESTE_DE_CHAMA_LISSA_DE_OLIVEIRA_ENGENHARIA_MECANICA

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INSTITUTO FEDERAL DO MATO GROSSO DO SUL– IFMS
CAMPUS CAMPO GRANDE
DISCIPLINA DE QUÍMICA GERAL
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
ALUNOS: LISSA, JOÃO VITOR, AISLAN, MARINEISE, DANIEL
PROFESSORA: ELIANE DILKIN
ESPECTROS ATÔMICOS
TESTE DE CHAMA
ACADÊMICO(A):LISSA DE OLIVEIRA
CAMPO GRANDE - MS
15/03/2024
INTRODUÇÃO
A energia radiante, ou radiação eletromagnética, propaga-se no espaço sem
necessitar de um meio material. Possui características ondulatórias e corpusculares,
e se manifesta em diferentes frequências e comprimentos de onda, compondo o
espectro eletromagnético. A interação da energia radiante com a matéria depende
da frequência e do tipo de material, com aplicações em diversas áreas como
medicina, comunicação e indústria.
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OBJETIVOS
Obter uma noção da forma como os elétrons estão distribuídos no átomo e o
modo como eles absorvem e desprendem energia;
A partir da experiência do teste de chama relacionar o espectro atômico com
o modelo atômico de Bohr e o atual;
Determinar experimentalmente, através do teste da chama, o elemento
presente em uma amostra de substâncias desconhecidas.
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MATERIAIS E MÉTODOS
Materiais utilizados:
● Bico de Bunsen;
● Vidro de relógio;
● Clips;
● Pinça de madeira.
Procedimento experimental:
● Dobrar o clip prendendo na pinça de madeira a formar um anel me uma
de suas extremidades;
● Limpar o clip, aquecendo-o na chama do bico de Bunsen até não mais
aparecer coloração. Quando o clip estiver limpo, nenhuma coloração
deverá ser observada, a não ser a da própria chama de bico de
Bunsen;
● Colocar na ponta do clip a solução a ser estudada, de maneira que se
forme uma gota no anel;
● Levar esta extremidade a chama procurando determinar em que ponto
da mesma deve ser colocada para que a coloração seja mais intensa.
Repetir a operação até conseguir um bom resultado
● Esse será o espectro de emissão do elemento metálico, cuja solução
você está usando;
● Repetir a mesma operação com todas as soluções que foram
preparadas no início;
● Utilizar um clip para cada ensaio;
● Anotar os elementos e a cor da chama na tabela 1;
● Repetir o procedimento para as amostras desconhecidas e determinar
o elemento presente em cada uma delas, anotando os resultados na
tabela 2;
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foi observado conforme tabelas 1 e 2 os seguintes dados dos experimentos
executados:
Tabela 1:
PONTO DE EBULIÇÃO EXPERIMENTAL
ELEMENTO COR DA CHAMA
CLORETO DE SÓDIO AMARELO
SULFATO DE ZINCO VERDE TURQUESA
CARBONATO DE CÁLCIO LARANJA
SULFATO DE COBRE II VERDE AZULADO
SULFATO DE BÁRIO VERDE
BROMETO DE POTÁSSIO LILÁS
CLORETO DE LÍTIO VERMELHO
SULFATO DE MANGANÊS AMARELADO
Tabela 2:
AMOSTRA COR ELEMENTO PRESENTE
1º 8 LILÁS BROMETO DE POTÁSSIO
2º 5 LARANJA CARBONATO DE CÁLCIO
3º 7 VERDE TURQUESA SULFATO DE ZINCO
O procedimento experimental foi repetido em um total de oito vezes, uma vez
para cada elemento onde pode ser relatado que as cores do teste de chama não
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correspondem com exatidão às cores pesquisadas na internet com a ferramenta
Google com exceção dos elementos: Sulfato de Cobre II, Sulfato de Zinco, Brometo
de Potássio e Cloreto de Lítio.
Na segunda etapa do experimento, foram sorteadas as amostras de números:
8,5 e 7, as quais pelas cores das chamas foram relacionadas aos elementos:
Brometo de Potássio, Carbonato de Cálcio e Sulfato de Zinco, nesta ordem
especificamente.
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QUESTIONÁRIO PARA O RELATÓRIO
1. Como as radiações eletromagnéticas diferem entre si? quais os tipos principais de
radiação do espectro eletromagnético? Indique as faixas de comprimento de onda
das principais radiações.
R: As radiações eletromagnéticas consistem em formas de energia que se
propagam no espaço como oscilações perpendiculares de campos elétricos e
magnéticos. Elas se distinguem por três características principais: Frequência,
Comprimento de onda, Propriedade e aplicações, abaixo segue imagem para ilustrar
essas três características:
Raios Gama:
● Frequência: superior a 10^20 Hz
● Comprimento de onda: inferior a 10^-12 m
● Propriedades: alta energia, penetrante e ionizante.
● Aplicações: medicina (radioterapia), pesquisas científicas.
Raios X:
● Frequência: entre 3 x 10^16 Hz e 3 x 10^19 Hz
● Comprimento de onda: entre 10^-11 m e 10^-8 m
● Propriedades: alta energia, penetrante e ionizante.
● Aplicações: medicina (diagnóstico por imagem), indústria (radiografia).
Ultravioleta (UV):
● Frequência: entre 3 x 10^14 Hz e 3 x 10^16 Hz
● Comprimento de onda: entre 10^-8 m e 3 x 10^-7 m
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● Propriedades: pode ser prejudicial à saúde em doses elevadas.
● Aplicações: esterilização, bronzeamento artificial.
Luz visível:
● Frequência: entre 4 x 10^14 Hz e 7 x 10^14 Hz
● Comprimento de onda: entre 4 x 10^-7 m e 7 x 10^-7 m
● Propriedades: percebida pelo olho humano.
● Aplicações: comunicação, iluminação.
Infravermelho (IV):
● Frequência: entre 3 x 10^11 Hz e 4 x 10^14 Hz
● Comprimento de onda: entre 7 x 10^-7 m e 1 mm
● Propriedades: sensível ao calor.
● Aplicações: visão noturna, aquecimento, sensores de temperatura.
Micro-ondas:
● Frequência: entre 3 x 10^9 Hz e 3 x 10^11 Hz
● Comprimento de onda: entre 1 mm e 10 cm
● Propriedades: utilizada em comunicação, radares e fornos de micro-ondas.
Ondas de rádio:
● Frequência: inferior a 3 x 10^9 Hz
● Comprimento de onda: superior a 10 cm
● Propriedades: ampla faixa de frequências com diversas aplicações.
● Aplicações: comunicação (rádio, televisão), telefonia celular, GPS.
Ondas de baixa frequência:
● Frequência: inferior a 3 kHz
● Comprimento de onda: superior a 100 km
● Propriedades: propagam-se longas distâncias pela superfície terrestre.
● Aplicações: comunicação submarina, navegação.
Radiação Terahertz:
● Frequência: 3 x 10^11 Hz - 3 x 10^12 Hz
● Comprimento de onda: 1 mm - 100 μm
● Propriedades: entre infravermelho e micro-ondas, com aplicações em
desenvolvimento.
● Aplicações: imagens de segurança, medicina, ciência de materiais.
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2. Desenhe esquematicamente uma onda, indicando seu comprimento.
3. Relacione a velocidade das radiações com a frequência e o comprimento de onda
(em termos de proporcionalidade).
R: A velocidade é dada pela seguinte equação: v = λ. f , onde v = velocidade,λ =
comprimento de onda e f = frequência.
4. Explique porque os íons analisados transmitem cor por característica a chama.
R: A cor da chama é resultado da emissão de luz por íons metálicos presentes
na amostra. Essa emissão ocorre quando os elétrons dos íons absorvem energia do
calor da chama e saltam para um nível de energia mais alto.
Ao retornarem ao seu estado fundamental, os elétrons liberam essa energia
na forma de luz, com um comprimento de onda específico para cada elemento, a cor
da luz emitida depende do comprimento de onda, que é característico para cada
elemento.
Fatores como temperatura da chama, concentração de íons e presença de
outros elementos podem influenciar na cor da chama.
5. Explique a diferença de cores das chamas fornecidas pelas amostras estudadas.
R: As cores das chamas fornecidas pelas amostras são diferentes devido à
emissão de luz por íons metálicos presentes em cada uma delas.
6. Qual a importância da temperatura da chama nos testes realizados.
R: Temperaturas mais altas fornecem mais energia para os íons metálicos na
amostra, excitando-os e elevando-os para níveis de energia mais altos.
Isso aumenta a intensidade da emissão de luz, tornando a cor da chama mais vívida
e fácil de identificar.
Temperaturas baixas podem não fornecer energia suficiente para excitar os íons,
resultando em cores fracas ou imperceptíveis, dificultando a identificação.
7. O teste da chama poderia ser utilizado para a qualificação de elementos do
mármore?
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R:
Sim, o teste da chama pode ser utilizado como um método preliminar para a
qualificação de alguns elementos presentes no mármore, porém possui limitações, e
por isso para qualificação exata são necessários outros métodos de análise.
8. Por que nãopodemos observar a cor de elementos como o cobalto no teste da
chama?
R: O teste da chama pode não revelar a cor de elementos como o cobalto devido
a vários fatores: baixa intensidade de emissão de luz, a cor da emissão que pode
ser difícil de distinguir ou parecer incolor, a presença de outros elementos que
podem ofuscar ou alterar a cor da chama do cobalto, e a influência da temperatura
da chama, que pode afetar a visibilidade da cor emitida. Esses fatores combinados
podem tornar a observação da cor específica do cobalto inexata no teste da chama.
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CONCLUSÃO
O teste de chama é um método simples e fácil aplicação para observar o
comprimento de onda dos materiais utilizados nesta prática de laboratório, porém
fatores como temperatura da chama, concentração de íons e presença de outros
elementos podem influenciar na cor da chama, e por conta disto nem sempre os
resultados acabam correspondendo aos resultados que teoricamente deveriam ter
segundo encontrado com buscas na internet.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Óptica, 22 maio 2013. Disponível em:
https://mundodaoptica.blogspot.com/2013/05/a-luz-no-espectro-eletromagnetico.html
. Acesso em: 22 mar. 2024.
Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2011). Fundamentos de física: Mecânica (8ª
ed.). Rio de Janeiro: LTC.
DAMASCENO, H.; BASSINI, A. O Espectro Eletromagnético. Parque Cientec. 2021.
Disponível em:
https://www.parquecientec.usp.br/passeio-virtual/tudosao-ondas/o-espectro-eletroma
gnetico. Acesso em: 14 de março. 2024.
FOGAÇA, Jennifer. Teste de chama. Manual da Química. Disponível em:
https://www.manualdaquimica.com/experimentos-quimica/teste-chama.htm.
Acesso em: 14 de março. 2024.
HELERBROCK, Rafael. Espectro eletromagnético. Brasil Escola. Disponível em:
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/espectro-eletromagnetico.htm.
Acesso em: 14 de março. 2024.
HELERBROCK, Rafael. Ondas eletromagnéticas. Mundo Educação. Disponível em:
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/ondaseletromagneticas.htm. Acesso em: 14
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Luz: ondas eletromagnéticas, espectro eletromagnético e fótons. Khan Academy.
Disponível em: https://pt.khanacademy.org/science/physics/lightwaves. Acesso em:
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SILVA LUIS, André. Aplicações do teste da chama. Info Escola. Disponível em:
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