ESPECTROSCOPIA ELETRÔNICA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA 
CURSO BACHARELADO EM QUÍMICA
ESPECTROSCOPIA ELETRÔNICA 
ESTTER AKISA FERNANDES DE SOUSA - 20210041621
LÍVIA CORTÊS OLIVEIRA - 20210042600 
QUI0613 – TURMA 01
NATAL/RN
NOVEMBRO 2021
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ..........................................................................................................3
OBJETIVOS................................................................................................................5
MATERIAIS E REAGENTE...........................................................................................5
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL.............................................................................5
RESULTADOS E DISCUSSÕES.....................................................................................6
CONCLUSÃO.............................................................................................................8
1. INTRODUÇÃO
 De acordo com Bohr e seu estudo aprofundado nas ideias da quantização de energia de Plank, ele estabeleceu o estado estacionário, que se refere à uma órbita de energia bem definida e que não há liberação de energia. Somente existe essa liberação se o elétron transitar de uma órbita para outra e isso ocorre quando os elétrons são excitados por alguma energia, sendo exatamente o que ocorre na espectroscopia eletrônica, há uma radiação eletromagnética interagindo com os átomos. É possível visualizar isso na prática a partir do teste de chamas.
 O “teste de chamas” é uma técnica utilizada para a identificação de íons que consiste na observação da cor emitida em uma chama. Essa determinada coloração é visível pelo fato de que houve a excitação do elétron de uma órbita para outra com maior nível de energia, e quando há o retorno para o nível inicial, no qual é a sua estabilidade, há a liberação da energia absorvia durante esse processo e a liberação de ondas eletromagnéticas na faixa do visível. Cada átomo possui uma distribuição eletrônica única e comprimentos de onda diferentes, e é por esse motivo que cada um emite uma coloração diferente, ficando assim mais fácil de identificar qual o íon. 
Figura 1- Excitação dos elétrons
Fonte: Khan Academy.
 A energia liberada quando o elétron retorna ao seu estado mais “relaxado” é também algo quantitativo, podendo ser calculada. Ela tem relação com o comprimento de onda, frequência da luz e a constante de Plank (6,626×10-34).
E = hv / Y
Sendo, E a energia liberada, h a constante de Plank, v a frequência de luz e Y o comprimento de onda.
2. OBJETIVOS 
Observar a coloração de cada amostra e identificar amostra desconhecida pela cor quando aquecidas pela chama e calcular a energia liberada desses processos.
3. MATERIAIS E REAGENTES
	Materiais
	Reagentes
	Alça de níquel-cromo ou platina
	KCl
	Lamparina a álcool
	BaCl2
	Béquer 
	LiCl
	
	CaCl2
	
	SrCl2
	
	Pb(NO3)2
	
	NaCl
	
	CuSO4
	
	“C” (Amostra desconhecida)
Fonte: Autoral (2021).
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
 Inicialmente, foi colocado 5ml de ácido clorídrico (HCl) em um béquer e a alça foi mergulhada na solução concentrada e levada a chama para seca-la. Em seguida, a alça é utilizada para coletar uma pequena amostra do primeiro sal a ser analisado. Essa amostra é levada até a chama, que por sua vez, tem sua cor alterada. A cor observada é diferente para as diferentes amostras. O mesmo procedimento foi repetido até que todos os sais fossem colocados na chama, e todas as cores observadas. A cada amostra foi necessário levar a alça novamente para a solução de HCl para eliminar a amostra passada para que não se misturasse as colorações e ficasse difícil a visualização. 
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES
	Sal ou solução
	Cor da chama
	KCl
	Azul/Amarelo
	BaCl2
	Amarelo
	LiCl
	Rosa/Vermelho
	CaCl2
	Laranja/Vermelho
	SrCl2
	Vermelho
	Pb(NO3)2
	Violeta
	NaCl
	Amarelo/Laranja
	CuSO4
	Verde/Laranja
	NaCl (Amostra descoberta)
	Amarelo/Laranja
Fonte: Autoral (2021).
 Na tabela acima, pode-se observar as cores referentes aos respectivos metais. As diferentes colorações observadas são explicadas pelos diferentes átomos e suas diferentes camadas eletrônicas com valores distintos bem definidos. Após a excitação do elétron para um nível de maior energia, ele tende a voltar ao seu estado de menor energia e de maior estabilidade. Essa transição é realizada com liberação de energia, que no caso das amostras analisadas, é a liberação das cores. 
 Como cada átomo apresenta diferentes quantizações energéticas entre os níveis, a luz emitida apresentará diferentes comprimentos de onda, que é responsável pela coloração observada na chama. O sódio apresenta comprimento de onda na faixa dos 589nm que corresponde ao amarelo observado. Ademais, o estrôncio emite luz com o comprimento de onda de 625nm a 740nm correspondente ao vermelho. O potássio entre 380nm e 440nm referente ao violeta. lítio a cor magenta observada está entre 420nm e 490nm. O cobre está entre 500nm e 565nm onde está localizada a cor verde no espectro visível. O sal de cálcio a cor vermelho alaranjado está entre 618,2nm e 620,3nm correspondente a transição do laranja para o vermelho e o bário de coloração azul claro está na faixa de 487,4nm.
CÁLCULOS DA ENERGIA LIBERADA
E = hv / Y
h = 6,626×10-34
v = 3x108
· 
2
· KCl 
 
E= 6,626x10-34 . 3x108 
 404,4
E = 4,91x10-28 J 
· CaCl2
E= 6,626x10-34 . 3x108 
 618,2
E= 3,21x10-28 J
· NaCl
E= 6,626x10-34 . 3x108 
 589
E= 3,37x10-28 J
· LiCl
E= 6,626x10-34 . 3x108 
 670,8
 E= 2,96x10-28 J
· BaCl
E= 6,626x10-34 . 3x108 
 553,6
 E = 3,59X10-28 J
· SrCl2
E= 6,626x10-34 . 3x108 
 674,,4
E = 2,94x10-28 J
· CuSO4
E= 6,626x10-34 . 3x108 
 810
E= 2,45x10-28 J
· Pb(NO3)2 
E= 6,626x10-34 . 3x108 
 380
E= 5,22x10-28 J
 
6. CONCLUSÃO
 Ao concluir o experimento e tratar os dados obtidos, foi possível reconhecer os metais pela coloração presente na chama que estavam de acordo com literatura. A diferença entre elas se dá as diferentes configurações eletrônicas para cada espécie utilizada. A luz visualizada devido as transições eletrônicas são resultado da absorção de energia de um elétron de valência, devido a chama, que passa para um nível energético superior, a energia necessária para o salto quântico é quantizada, ao retornar ao seu estado fundamental o elétron emite energia na forma de luz. 
O experimento também permitiu a partir da interação da matéria com a radiação eletromagnética compreender os comprimentos de onda e as cores acossadas na região do visível nos espectros atômicos.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
ACADEMY, Khan. Espectroscopia: interação entre a luz e a matéria (artigo): interação entre a luz e a matéria. Disponível em: https://pt.khanacademy.org/science/chemistry/electronic-structure-of-atoms/bohr-modelhydrogen/a/spectroscopy-interaction-of-light-and-matter. Acesso em: 05 nov. 2021
CATARINA, Universidade Federal de Santa. Espectros atômicos: espectros atômicos. Santa Catarina: Moodle Ufsc, 2021. Disponível em: 
https://moodle.ufsc.br/mod/book/view.php?id=504208. Acesso em: 05 nov. 2021.
CAVALHEIRO, Carlos Alexandre. Espectro visível. Infoescola.Com: Online: infroescola, 2021. Disponível em: https://www.infoescola.com/fisica/espectro-visivel/. Acesso em: 05 nov. 2021.
EISBERG, Robert RESNICK, Robert. Física Quântica – Átomos, Moléculas, Sólidos, Núcleos e Partículas. Tradução de Paulo Costa Ribeiro, Ênio Costa da Silveira e Marta Feijó Barroso. Rio de Janeiro:Campus, 1979.
"Estrutura Electrónica dos Átomos", Fernando M.S. Silva Fernandes.