RELATÓRIO 03

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
LABORATÓRIO DE QUÍMICA A 
 
 
 
 
 
GRUPO III 
CAROLINA VIANA MAIA 
FILIPE AUGUSTO PEREIRA 
LUCAS FADINI FAVARATO 
MARIANA ZANI PAGIO 
SANE ALVES GUIMARÃES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IDENTIFICAÇÃO DE ELEMENTOS QUÍMICOS PELO TESTE DA CHAMA E O 
USO DO BICO DE BUNSEN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VITÓRIA 
2013 
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GRUPO III 
CAROLINA VIANA MAIA 
FILIPE AUGUSTO PEREIRA 
LUCAS FADINI FAVARATO 
MARIANA ZANI PAGIO 
SANE ALVES GUIMARÃES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IDENTIFICAÇÃO DE ELEMENTOS QUÍMICOS PELO TESTE DA CHAMA E O 
USO DO BICO DE BUNSEN 
 
 
 
 
 
Relatório apresentado à disciplina de Química A 
do Curso de Engenharia Civil da Universidade 
Federal do Espírito Santo, como requisito parcial 
para obtenção de nota. 
Orientador: Prof. Dr. Rafael de Queiroz Ferreira. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VITÓRIA 
2013 
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SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 3 
 
2 OBJETIVO ........................................................................................................... 5 
 
3 PARTE EXPERIMENTAL..................................................................................... 5 
 
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................... 7 
 
5 CONCLUSÃO .................................................................................................... 11 
 
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................... 12 
 
3 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
De acordo com Russel (2008), quando a comunidade científica começou a buscar 
uma forma de representar o átomo e sua estrutura, o modelo proposto por 
Rutherford foi inicialmente aceito. Ele propôs ser o átomo semelhante a um sistema 
planetário, isto é, um núcleo central positivo que exercia atração sobre partículas – 
os elétrons, de carga negativa – que orbitavam seu entorno, conforme leis da 
mecânica newtoniana. 
 
Esse modelo, todavia, não era capaz de explicar certos fenômenos, como a emissão 
de luz pelos átomos. O físico dinamarquês Niels Bohr propôs que deveriam existir 
princípios até então desconhecidos que descrevessem o comportamento dos 
elétrons nos átomos, hoje integrantes da Mecânica Quântica. 
 
Após realizar uma série de estudos aprofundados, Bohr concluiu que os elétrons 
ocupam órbitas com níveis de energia bem definidos, o que significa que a energia, 
tanto recebida como cedida, é quantizada. 
 
Ainda em conformidade com Russel (2008), no início do século XX, os físicos Albert 
Einstein e Max Planck chegaram à conclusão de que essa energia não é transmitida 
de forma contínua, mas sim em pacotes de energia, os fótons. Para uma radiação 
qualquer, a energia por ela transportada é diretamente proporcional à sua 
frequência, isto é: 
 
 
Em que h representa uma constante de proporcionalidade denominada constante de 
Planck (h = 6,63x10-34 J.s). 
 
Bohr ainda explicou que o elétron, em geral, ocupa um estado energético mais baixo 
possível (E0), conhecido como estado fundamental. A partir da absorção de energia 
por uma descarga elétrica ou chama, ele passa para um estado excitado (EF), que é 
meta-estável, isto é, de curta duração. Ao retornar para o estado fundamental, a 
energia absorvida é liberada para o meio externo na forma de radiação 
4 
 
 
eletromagnética, com comprimento de onda determinado pela equação abaixo 
(RUSSEL, 2008). 
I. 
II. 
III. 
 
Em que as variáveis representam: 
 : comprimento de onda da radiação 
 : constante de Planck 
 : velocidade da luz no vácuo (c = 3 x 10^8 m/s) 
 : energia no estado ativado 
 : energia no estado fundamental 
 
De acordo com o comprimento de onda da radiação emitida, ela pode ser percebida 
pelo olho humano como uma cor, desde que esteja entre os limites estabelecidos 
para a luz visível, ou seja, entre 400 nm e 750 nm (Figura 1). 
 
Figura 1: Espectro eletromagnético. 
(Disponível em: http://www.sbfisica.org.br/v1/novopion/index.php/publicacoes/imagens/130-espectro-
eletromagnetico . Acessado em 22/11/2013) 
 
Essa é a base da espectroscopia, que, dentre outros ramos, é capaz de identificar 
elementos químicos com base na cor da radiação por eles emitida (se visível ao olho 
humano) e seu comprimento de onda (RUSSEL, 2008). Neste sentido, certos metais 
quando introduzidos em uma chama produzem cores características, sendo este um 
procedimento utilizado na descrição qualitativa de elementos (VOGEL, 2002). 
 
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2 OBJETIVO 
 
Este experimento tem por objetivo analisar a cor da chama relacionada à presença 
de elementos químicos metálicos em alguns sais e, em seguida identificá-los a partir 
da cor emitida pela chama. Pretende-se analisar o fenômeno de emissão luminosa 
por excitação e sua relação com o modelo atômico de Bohr. Visa-se ainda identificar 
regiões do espectro eletromagnético, utilizar de forma correta o bico de Bunsen e 
conhecer e caracterizar as zonas da chama produzida por este equipamento. 
 
 
3 PARTE EXPERIMENTAL 
 
Materiais 
 
1 Bastão com fio de níquel-cromo 
1 Bico de Bunsen 
4 Tubos de ensaio 
1 Caixa de fósforo 
2 Pissetas 
2 Béquer de 50 mL Ekipsul 
 
 
Reagentes 
 
1 Cloreto de cálcio. CaCl2, P.A. 
1 Cloreto de bário, BaCl2, P.A. 
1 Cloreto de estrôncio, SrCl2, P.A. 
1 Cloreto de sódio, NaCl, P.A. 
1 Cloreto de potássio, KCl, P.A. 
Solução de Ácido clorídrico, HCl 6,0 mol.L-1 
Água destilada 
 
 
 
6 
 
 
Procedimento 
 
O experimento teve início com a lavagem das vidrarias com água corrente em 
triplicata e da mesma forma com água destilada. Enquanto isso, acendeu-se o bico 
de Bunsen respeitando a ordem de abertura das válvulas do sistema de gás, sendo 
em primeiro lugar aberta a válvula de controle da bancada, em seguida a válvula de 
saída de gás específica do grupo e, por fim, a válvula presente no bico, que só foi 
aberta após o fósforo aceso estar posicionado próximo ao tubo de saída do bico de 
Bunsen. 
 
Logo após, a altura da chama foi ajustada abrindo e fechando a válvula de controle 
de gás, buscando uma altura adequada para o experimento, que varia de 5 a 8 
centímetros. Buscou-se também ajustar a cor da chama, observando a entrada de 
ar. 
 
Com as vidrarias limpas e o bico de Bunsen aceso, realizou-se a limpeza do fio de 
níquel-cromo. Para isso, com o auxílio do béquer, colocou-se um pouco da solução 
de HCl 6 mol.L-1 em um tubo de ensaio. 
 
Para a segurança na execução do experimento, foi observado o Diagrama de 
Hommel, que mostra o grau de risco (Risco à saúde, Inflamabilidade, Risco 
específico e Reatividade) do produto utilizado, no caso o HCl. 
 
A argola do fio foi colocada nessa solução e posicionada na zona mais quente da 
chama do bico de Bunsen para verificar a presença de resíduos através da 
coloração produzida. 
 
Esse procedimento foi repetido até que a chama não emitisse nenhuma coloração 
visível, mostrando que o objeto estava livre de resíduos. Em cada repetição foi 
trocada a solução de ácido clorídrico e feita a limpeza das vidrarias, seguindo os 
procedimentos citados anteriormente. 
 
A argola limpa foi posta mais uma vez na solução de HCl limpa contida em um tubo 
de ensaio e logo após colocada em contato com o sal a ser estudado, sendo assim 
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posicionada na zona mais quente da chama do bico de Bunsen para análise da 
coloração obtida. Esse procedimento foi repetido duas vezes para todas as amostras 
dos sais observadas. 
 
Após a análise de todos os sais, a chama do bico de Bunsen foi apagada fechando-
se as válvulas em ordem inversa à de acendimento. Primeiro foi fechada a válvula 
presente no bico, em seguida a válvula de saída de gás específica do grupo e, por 
último, a válvula de controle da bancada. 
 
Com o procedimento realizado, todasas vidrarias foram lavadas e o resíduo de 
ácido clorídrico foi descartado na pia, pois o mesmo não é considerado nocivo ao 
meio ambiente na concentração e quantidade utilizada. 
 
 
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Através da execução do experimento, foram identificadas as seguintes colorações 
para os sais analisados: 
 
 
As cores esperadas para os elementos analisados são as descritas na tabela a 
seguir (BACCAN et al,1997). 
Amostra 
Cor da chama 
(1ª observação) 
Cor da chama 
(2ª observação) 
Elemento 
metálico 
Cloreto de bário BaCl2 
Verde no início e 
laranja no fim 
Verde no início e 
laranja no fim 
Ba 
Cloreto de cálcio CaCl2 Vermelho 
Vermelho 
Alaranjado 
Ca 
Cloreto de estrôncio 
SrCl2 
Vermelho 
Vermelho 
Carmim 
Sr 
Cloreto de postássio KCl Não identificado Lilás K 
Cloreto de sódio NaCl 
Amarelo 
Alaranjado 
Amarelo 
Alaranjado 
Na 
8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As fotos abaixo mostram as cores percebidas na análise de cada amostra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Elemento Metálico Cor Esperada 
Bário (Ba) Verde-amarelado 
Cálcio (Ca) Vermelho-tijolo 
Estrôncio (Sr) Vermelho Carmim 
Potássio (K) Violeta 
Sódio (Na) Amarelo Intenso 
Cloreto de bário Cloreto de cálcio Cloreto de estrôncio 
Cloreto de potássio Cloreto de sódio 
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Comparando os resultados obtidos aos esperados, notam-se diferenças sutis, como 
a chama do bário, que foi percebida verde no início e laranja no fim e que segundo a 
literatura é verde-amarelada, e a chama do sódio, que foi vista amarela alaranjada e 
que segundo a literatura tem coloração amarelo intenso. Essas pequenas diferenças 
podem ter sido ocasionadas pelas condições do experimento, como a possível 
contaminação da amostra, a limpeza dos equipamentos utilizados, a analise 
subjetiva das cores pelos integrantes do grupo e até mesmo a chama do bico de 
Bunsen. 
 
Deve-se levar em conta que para maior precisão do experimento era necessário 
alcançar uma chama ideal, que teria em torno de 5 a 8 centímetros e que fosse de 
coloração azul devido a maior oxigenação. A obtenção dessa chama ideal contava 
com alguns critérios, como por exemplo, o estudo das três zonas que a compõem. A 
zona oxidante é a que tem a maior temperatura, pois os gases são completamente 
queimados, a zona redutora é onde ocorre a combustão incompleta do gás e a zona 
neutra, onde ficam os gases ainda não queimados. O ideal é que se coloque a 
amostra na zona oxidante devido a temperatura mais alta (MEDEIROS, 2012). 
 
Porém, essa chama não foi obtida devido ao defeito no regulador de entrada de 
oxigênio do bico de Bunsen utilizado, dificultando a realização do experimento. A 
chama obtida não tinha a coloração azul uniforme, o que desfavoreceu a observação 
das cores emitidas. Assim, os resultados alcançados foram influenciados pela má 
condição do equipamento. 
 
A coloração verde da chama do bário, por exemplo, só foi percebida nos primeiros 
instantes, sendo que esta ficou laranja rapidamente. Na primeira tentativa de 
visualização da chama do potássio não foi possível identificar a cor, sendo o lilás 
percebido por poucos instantes na segunda tentativa. 
 
Entretanto, os resultados foram satisfatórios e foi possível constatar que a cor 
emitida é proveniente dos cátions, e estes são metais da família dos alcalinos e 
alcalinos terrosos, pois precisam de menor energia para levar os elétrons ao estado 
excitado (MEDEIROS, 2012). É válido considerar ainda que foram analisados 
cloretos devido à sua volatilidade, pois nitratos e sulfatos se decompõem em óxidos 
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não voláteis, não produzindo chamas com cores intensas como a dos cloretos. Além 
disso, a lavagem das vidrarias estava sendo feita com ácido clorídrico (BACCAN et 
al,1997). 
 
O experimento também confirma o descrito por Bohr, pois ao colocar o sal em 
contato com a chama, a absorção da energia fez com que os elétrons passassem 
para o estado excitado, e sendo esse um estado meta-estável, ao retornar para o 
estado fundamental a energia absorvida foi liberada como radiação eletromagnética, 
com comprimento de onda que, no caso dos elementos metálicos analisados, estava 
na região do visível, ou seja, entre 400 nm (luz violeta) e 700 nm (luz vermelha) 
(ATKINS; JONES, 2012). 
 
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5 CONCLUSÃO 
 
Constatou-se após a execução do experimento e discussão dos resultados que é de 
extrema importância o uso dos instrumentos corretos e em bom estado, como no 
caso do bico de Bunsen utilizado, que continha um defeito no regulador de oxigênio 
impedindo que a chama ideal fosse alcançada, assim como a limpeza minuciosa de 
cada utensilio utilizado, para evitar uma possível contaminação do material e 
amostras em teste, que pode ocasionar erros e influenciar de maneira negativa a 
percepção correta da coloração da luz emitida por determinado elemento. 
 
Para que haja maior êxito nos resultados também deve-se realizar todos os 
procedimentos com extrema perícia e repeti-los no mínimo duas vezes, buscando 
assim maior confiabilidade e exatidão. Observando se as repetições apresentam 
resultados compatíveis entre si e também em relação a literatura ou em caso 
negativo, busca-se o motivo para tal, alcançando assim um bom resultado. 
 
De forma geral, o resultado obtido com o experimento foi satisfatório, sendo 
observadas as cores emitidas pelos elementos metálicos mesmo com as 
dificuldades citadas, sendo a coloração vista do bário verde no início e laranja no 
fim, do cálcio vermelho alaranjado, do estrôncio vermelho carmim , do potássio lilás 
e do sódio amarelo alaranjado. Foi possível assim a assimilação da teoria com a 
prática executada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ATKINS, P. W.; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida 
moderna e o meio ambiente. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2012. 1 v. 
 
BACCAN, Nivaldo et al. Introdução a semimicroanalise qualitativa. 7. ed. - 
Campinas, SP: Ed. da UNICAMP, 1997. 295p. 
 
MEDEIROS, Jane Schneider de. Apostila de Química Geral. Apostila do curso 
oferecida pelo Departamento de Química do Centro de Ciências Exatas da UFES, 
Vitória, 2012. p. 23-27. 
 
RUSSELL, John Blair. Química geral. 2. ed. São Paulo: Pearson Makron Books, 
2008. 1v. 
 
VOGEL, Arthur Israel. Análise química quantitativa. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 
2002. 462 p