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SÃO MATEUS- ES 2022 CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL ENSAIO DE TESTE DE CHAMA ALCIONE JOSÉ DOS SANTOS DOUGLAS DE LAIA FIDELIS GIOVANNI SANTOS NOVAES JÚNIOR GILSILANI DE SOUSA BORTOLOTTI MOISÉS ROGÉRIO SÃO MATEUS- ES 2022 1 ENSAIO DE TESTE DE CHAMA ALCIONE JOSÉ DOS SANTOS DOUGLAS DE LAIA FIDELIS GIOVANNI SANTOS NOVAES JÚNIOR GILSILANI DE SOUSA BORTOLOTTI MOISÉS ROGÉRIO Trabalho do Curso de Engenharia Civil como requisito avaliativo para o primeiro bimestre da disciplina de Laboratório de Química, lecionada pela professora Mariana. 2 SUMÁRIO 1.INTRODUÇÃO 3 2.OBJETIVO 4 2.1.OBJETIVO GERAL 4 2.2.OBJETIVOS ESPECÍFICOS 4 3.MATERIAIS E REAGENTES 5 3.1.PARA O ENSAIO UTILIZOU-SE OS SEGUINTES MATERIAIS 5 3.2. PARA O ENSAIO UTILIZOU-SE OS SEGUINTES REAGENTES 5 4.PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 6 4.1.SEPARAÇÃO DOS MATERIAIS E REAGENTES 6 4.2.MANUSEIO DE UM BICO DE BUNSEN 7 4.3. EXPERIMENTO 7 7 5.ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 8 10 11 11 6.CONCLUSÕES 13 7.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 14 8.QUESTIONÁRIO 15 3 1.INTRODUÇÃO As cores sempre foram sinônimos de beleza na natureza, tudo que é colorido chama a atenção. Sendo assim, fenômenos da química foram estudados e trazidos para a indústria de fogos de artifícios. Quando começa o show de fogos, seja ele em passagens de ano ou festas em geral, o que antes o estouro era o principal ator, virou coadjuvante. Com a evolução, da indústria química, os fogos ganharam cores que trouxeram uma beleza estupenda. Com certeza o público deve se perguntar, como isso é possível? Neste experimento a explicação vem literalmete a luz, mostrando como tecnicamente isso acontece. O teste da luz de chama realizado no laboratório, de maneira bem simples consistiu em queimar pequenas porções de sais, onde cada elemento emite seu aspectro de luz. Um ensaio simples, porém atrativo e esclarecedor, que remeteu ao químico Niels Bohr (1885 – 1962), que estudou esse fenômeno e trouxe detalhes para o fenômeno. 4 2.OBJETIVO 2.1.OBJETIVO GERAL Identificar através da coloração da luz emitida na queima qual a nomenclatura pertencente a cada sal, característica de cada elemento químico. 2.2.OBJETIVOS ESPECÍFICOS Entender o fenômeno químico que acontece na queima dos sais, no qual cada elemento químico traz uma cor específica; Analisar como este efeito acontece quimicamente; Assim como relatar como ele pode ser utilizado no dia a dia das pessoas. 5 3.MATERIAIS E REAGENTES 3.1.PARA O ENSAIO UTILIZOU-SE OS SEGUINTES MATERIAIS - Bico de Bulsen; - Bequer 50 ml; - Pinça. 3.2. PARA O ENSAIO UTILIZOU-SE OS SEGUINTES REAGENTES - Cloreto de Estrôncio; - Cloreto de Sódio Cristalizado; - Cloreto de Cálcio; - Cloreto de Potássio; - Cloreto de Lítio; - Cloreto de Bário; - Sulfato de Cobre. 6 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4.1.SEPARAÇÃO DOS MATERIAIS E REAGENTES Foram separados sete produtos químicos (Figura 01), conforme citado nos reagentes acima e colocado uma pequena porção de cada substância em sete bequeres de 50 ml cada, os bequeres foram enumerados de um a sete, para que a identificação fosse apenas de forma numérica (Figura 02), pois a ideia era identificar os sais de acordo com a coloração da chama apresentada por cada um na realização do experimento, as cores a serem identificadas para cada sal devem ser as descritas na Figura 03. Figura 01: Produtos Químicos usados nos experimentos. Fonte: Autoria própria. Figura 02: Bequeres enumerados com produtos químicos usados nos experimentos. Fonte: Autoria própria. Figura 03: Cores das chamas de cada sal utilizado no experimento. Fonte: https://lyrus58.wixsite.com. 7 4.2.MANUSEIO DE UM BICO DE BUNSEN Inicialmente foi feito o fechando da entrada de ar na parte inferior do Bico de Bunsen, em seguida, foi aberta a válvula de gás, acendendo em seguida com o uso de um esqueiro, o próximo passo foi regular a chama lentamente, que a principio é alta e de cor amarelada. Abriu-se a entrada de ar regulando a chama até que ela ficou na cor azul. 4.3. EXPERIMENTO Com os materiais devidamente separados, com a pinça, pegou-se uma pequena porção dos sais, um de cada vez, e colocou-o sobre a chama, após alguns segundos em contato com a chama, a coloração da chama mudou, trazendo a cor característica de cada sal em contato com o fogo. Para os procedimentos seguintes com outros sais, a ponta da pinça foi lavada para que não houvessem interferências nos resultados seguintes. Observou-se que em cada produto químico (sais) em contato com o fogo, a cor da chama era diferente, sendo uma cor específica para cada elemento. Isso acontece porque, segundo o modelo atômico de Bohr, a eletrosfera do átomo é dividida em camadas eletrônicas, que são orbitas circulares que tem níveis fixos de energia (Figura 04). Quando o elemento vai ao fogo ele recebe energia e salta de camada, do estado fundamental e vai para o estado ativado. Ao retornar ao estado de origem ele vai liberar energia na forma de ondas eletromagnéticas, fotóns, que podem ser luz ou não, dependendo do elemento. Figura 04: Representação esquemática do Modelo atômico de Bohr. Fonte: http://blogdequimica2014.blogspot.com. 8 Figura 05: Sal de numeração 4 usado no experimento. Fonte: Autoria própria. Figura 06: Cor obtida com o sal de numeração 4 usado no experimento. Fonte: Autoria própria. 5.ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS A transformação colorida após levar os sais no fogo, despertou curiosidades nos resultados. Verificou-se que há uma transformação segundos após o contato de cada sal com o fogo, com a alteração da coloração de sua chama. As cores encontradas durante a queima demonstrou que alguns reagentes tiveram resultados de cores próximas, geralmente entre o amarelo e laranja, diferenciados apenas na intensidade. Como o ensaio foi realizado com um sal por vez, não sendo possivel ver todos os resultados lado a lado para comparação, houve discusão para denominar qual sal era pertencente a cada coloração encontrada. O primeiro ensaio foi feito com o sal de numeração 4 (Figura 05), no qual o bequer contendo o reagente foi pego juntamente com o auxilio da pinça e colocada uma amostra sobre a chama do fogo do Bico de Bunsen. Neste primeiro ensaio, o resultado foi uma chama de cor Laranja, que segundo dados pesquisados em bibliografia referente, trata-se do reagente conhecido como cloreto de lítio (Figura 06). O segundo ensaio foi feito com o sal de numeração 1 (Figura 07), no qual o bequer contendo o reagente foi pego juntamente com o auxilio da pinça e colocada uma 9 Figura 07: Sal de numeração 1 usado no experimento. Fonte: Autoria própria. Figura 08: Cor obtida com o sal de numeração 1 usado no experimento. Fonte: Autoria própria. amostra sobre a chama do fogo do Bico de Bunsen. Neste segundo ensaio, o resultado foi uma chama de cor Amarelo Alaranjado, que segundo dados pesquisados em bibliografia referente, trata-se do reagente conhecido como Cloreto de Sódio (Figura 08). O terceiro ensaio foi feito com o sal de numeração 3 (Figura 09), no qual o bequer contendo o reagente foi pego juntamente com o auxilio da pinça e colocada uma amostra sobre a chama do fogo do Bico de Bunsen. Neste terceiro ensaio, o resultado foi uma chama de cor Vermelho Alaranjado, que segundo dados pesquisados em bibliografia referente, trata-se do reagente conhecido como Cloreto de Cálcio (Figura 10). 10 Figura 09: Sal de numeração 3 usado no experimento. Fonte: Autoria própria. Figura10: Cor obtida com o sal de numeração 3 usado no experimento. Fonte: Autoria própria. Figura 11: Sal de numeração 5 usado no experimento. Fonte: Autoria própria. Figura 12: Cor obtida com o sal de numeração 5 usado no experimento. Fonte: Autoria própria. O quarto ensaio foi feito com o sal de numeração 5 (Figura 11), no qual o bequer contendo o reagente foi pego juntamente com o auxilio da pinça e colocada uma amostra sobre a chama do fogo do Bico de Bunsen. Neste quarto ensaio, o resultado foi uma chama de cor Verde Amarelado, que segundo dados pesquisados em bibliografia referente, trata-se do reagente conhecido como Cloreto de Bário (Figura 12). 11 Figura 13: Sal de numeração 2 usado no experimento. Fonte: Autoria própria. Figura 14: Cor obtida com o sal de numeração 2 usado no experimento. Fonte: Autoria própria. Figura 15: Sal de numeração 6 usado no experimento. Fonte: Autoria própria. Figura 16: Cor obtida com o sal de numeração 6 usado no experimento. Fonte: Autoria própria. O quinto ensaio foi feito com o sal de numeração 2 (Figura 13), no qual o bequer contendo o reagente foi pego juntamente com o auxilio da pinça e colocada uma amostra sobre a chama do fogo do Bico de Bunsen. Neste quinto ensaio, o resultado foi uma chama de cor Vermelho Sangue, que segundo dados pesquisados em bibliografia referente, trata-se do reagente conhecido como Cloreto de Estrôncio (Figura 14). O sexto e ensaio foi feito com o sal de numeração 6 (Figura 15), no qual o bequer contendo o reagente foi pego juntamente com o auxilio da pinça e colocada uma amostra sobre a chama do fogo do Bico de Bunsen. Neste ensaio, o resultado foi uma chama de cor Verde Azulado, que segundo dados pesquisados em bibliografia referente, trata-se do reagente conhecido como Sulfato de Cobre (Figura 16). 12 Figura 17: Sal de numeração 7 usado no experimento. Fonte: Autoria própria. Figura 18: Cor obtida com o sal de numeração 7 usado no experimento. Fonte: Autoria própria. O sétimo ensaio foi feito com o sal de numeração 7 (Figura 17), no qual o bequer contendo o reagente foi pego juntamente com o auxilio da pinça e colocada uma amostra sobre a chama do fogo do Bico de Bunsen. Neste ensaio, o resultado foi uma chama de cor Violeta, que segundo dados pesquisados em bibliografia referente, trata-se do reagente conhecido como Cloreto de Potássio (Figura 18). Uma hipótese do porque alguns resultados apresentaram algumas cores muito próximas pode ter sido por contaminação da pinça, pois como não sabiamos o sal ensaiado, mesmo lavando a pinça, podem ter ficado resíduos, mas é apenas uma congectura. Apenas duas cores, das sete ensaiadas, apresentaram uma diferença bastante visível, que foi a chama de cor vermelho vivo, do cloreto de estrôncio e a chama de cor verde do sulfato de cobre. 13 6.CONCLUSÕES Conclui-se que os ensaios foram realizados de forma cuidadosa com o uso de adequados EPI’s e ao mesmo tempo divertido, pois cada sal posto sobre o fogo trazia consigo uma curiosidade para saber o resultado de cor obtido, e tudo que tem fogo e cor é instigante, atingindo o objetivo do ensaio. Também ficou bem claro o fenômeno da cor da chama, que remete ao químico Niels Bohr(1885 – 1962) que criou seu modelo atômico, que explica este fenômeno com o ganho de energia que causa o processo de transição eletrônica dos átomos que pula de camada causando tal mudança de cor. Foi interessante realizar o experimento para entender que este fenômeno da química é utilizado nos fogos de artifícios que trazem cores e brilhos encantadores. 14 7.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Blog de Química. Disponível em: http://blogdequimica2014.blogsport.com. Acesso em 02/04/2022. Cores de sais ao fogo. Disponível em: https://lyrus58.wixsite.com. Acesso em: 02/04/2022. Grupo Multivix. Roteiro de aulas práticas • Engenharias (Ambiental, Civil, Mecânica e Elétrica). Laboratório de Química. Disponível em: https://cesad.ufs.br. Acesso em 02/04/2022. 15 8.QUESTIONÁRIO 1 – Quais as cores observadas para cada sal testado? - Cloreto de Estrôncio........................vermelho sangue. - Cloreto de Sódio Cristalizado..........amarelo alaranjado. - Cloreto de Cálcio.............................vermelho alaranjado. - Cloreto de Potássio.........................violeta. - Cloreto de Lítio................................laranja. - Cloreto de Bário..............................verde amarelado. - Sulfato de Cobre.............................verde azulado. 2 – Faça a distribuição eletrônica do cobre, do cálcio, do sódio, do bário e do potássio. - Cobre: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s1, 3d10. - Sódio: 1s2, 2s2, 2p6, 3s1. - Bário: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2,3p6, 3d10, 4s2, 4p6, 4d10, 5s2, 5p6, 6s2. - Potássio: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s1. 3 – Se fosse testado o sulfato de cálcio (CaSO4) e o sulfato de sódio (Na2SO4). Qual a cor esperada para cada chama? - Sulfato de Cálcio: vermelho. - Sulfato de Sódio: amarelo alaranjado.