Relatorio 1 - Teste de chama

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Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR
Unidade Campo Mourão
	
	Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR
Unidade Campo Mourão
ENGENHARIA ELETRÔNICA
RELATÓRIO TESTE DE CHAMA
Transição eletrônica
Discente: Alex Ribeiro da Silva RA: 1354469
 Cleyton Emanoel Dos Santos RA: 1458019
 Diogo Rossi Flores RA: 1354140
 Fernando Bonfim Martins RA: 1452622
 Kellen Kanada RA: 1452096
 Marco José Pedro RA: 1452118
Disciplina/Semestre: Quimica Geral / 2ºSemestre
Docente: Gustavo Pricinotto
CAMPO MOURÃO
2013
RESUMO 
O teste de chama é uma forma que procura identificar elementos químicos a partir da coloração emitida em uma chama. Este relatório tem como objetivo observar a coloração formada por cada elemento químico proposto. Quando o composto a ser estudado é submetido ao aquecimento, em uma chama, os íons presentes no metal começarão a emitir luz. Baseado no espectro de emissão do elemento, o composto irá modificar a cor da chama para uma cor característica, no experimento foram utilizados os sais de KCI, Cu, SnCl, NaCl, BaCl2 e CaCl2 sendo verificados suas colorações.
INTRODUÇÃO 
1) O Átomo:
Todas as substancias são formadas de pequenas partículas chamadas átomos. Os gregos antigos foram os primeiros a saber que a matéria é formada por tais partículas, as quais chamaram átomos, que significa indivisível. Os átomos porem são compostos de partículas menores: os prótons, os nêutrons e os elétrons.
2.1) Modelo de Dalton (bola de bilhar):
O átomo de John Dalton era uma bolinha maciça e indivisível. 
Para ele, a matéria era formada por partículas que não podiam ser divididas chamadas de átomos.
2.2) Modelo atômico de Thomson:
O modelo atômico de Thomson é conhecido como “pudim de passas” e enuncia que o átomo é uma esfera de carga elétrica positiva, não maciça e que nela se encontram cargas negativas estáticas distribuídas uniformemente, de modo que sua carga elétrica total seja nula.
2.3) Modelo atômico de Rutherford:
Rutherford, com a intenção de aprofundar seus estudos, foi para a Inglaterra submeter-se à orientação de Thomson nas investigações sobre as propriedades dos raios X e das emissões radioativas. Em seus estudos, ele conseguiu, através de experimentos, bombardear uma fina lâmina de ouro com partículas alfa (núcleo do átomo de hélio). Ele percebeu que a maioria das partículas alfa emitidas atravessava a lâmina sem sofrer qualquer desvio. Porém uma pequena parte das partículas sofria um desvio. Com isso, ele pôde concluir que o átomo possuía um pequeno núcleo e uma grande região vazia.
Em seu experimento ele enunciou que os elétrons eram dotados de cargas negativas enquanto que no núcleo se encontravam as cargas positivas. Dessa forma, baseando-se no sistema planetário, Rutherford propôs para o átomo de hidrogênio um modelo semelhante.
2.4) Modelo atômico de Bohr:
O modelo de Rutherford tinha alguns problemas sérios: um átomo contendo um núcleo pequeno positivamente carregado deveria ser instável, se os elétrons estivessem parados, nada os impediria de serem atraídos para o núcleo.
Figura 1 - Camadas
Fonte: Google Imagens
A teoria de Bohr trouxe uma contribuição importante para compreensão da estrutura atômica (Figura 1). Seu primeiro sucesso foi à explicação dos espectros de emissão dos átomos. A emissão da luz era provocada por uma descarga elétrica através do hidrogênio. Alguns destes átomos podem adquirir um excesso de energia interna e emitir luz na região do visível, ultravioleta ou infravermelho (Figura 2).
Figura 2 - Salto da camada
Fonte: Google Imagens
Seu pensamento estava baseado em alguns postulados:
No átomo, só é permitido ao elétron estar em certos estados estacionários, sendo que cada um deles possui uma energia fixa e definida.
Quando um átomo estiver em um destes estados, ele não pode emitir luz. No entanto, quando um estado de alta energia para um de menor há emissão de um quantum de radiação.
3) Teoria: Teste da chama:
O teste de chama é um ensaio utilizado na química analítica que permite detectar a presença de alguns cátions em amostras de compostos, baseando-se no espectro de emissão característico de cada elemento.
Quando um determinado elemento químico é exposto a uma quantidade de energia (para a chama, energia em forma de calor), parte dos elétrons da última camada de valência recebe esta energia e avança para um nível de energia mais elevado, alcançando um estado conhecido com estado excitado. Ao retornar do estado excitado para o estado anterior (estado fundam), os elétrons liberam a energia recebida em forma de radiação.
Portanto cada elemento químico libera radiação em um comprimento de onda característico, visto que quantidade de energia demandada por um elétron ao ser excitado é diferente para cada elemento. E ocorre que, alguns elementos químicos emitem radiação com o comprimento de onda na faixa do visível, onde o corpo humano é capaz de visualizar através de cores. Considerando essas afirmações, conclui-se que é possível identificar certos elementos químicos os expondo a chama e observando sua radiação.
OBJETIVO
O objetivo desta atividade prático-laboratorial visa observar a coloração da chama através da combustão de algumas substâncias, comparando os resultados obtidos com uma tabela de cores e elementos – análise elementar por via seca, identificando os elementos químicos metálicos pelo teste da chama.
PARTE EXPERIMENTAL
Materiais e Reagentes 
Fio de níquel-cromo de 10cm de comprimento(clips);
Pinças de madeiras;
sais de KCI, Cu, SnCl, NaCl, BaCl2 e CaCl2 
6 Vidros de relógio;
Bico de Bunsen;
Fósforos;
Esponja de aço;
Béquer com ácido clorídrico.
Imagem 4 - Sais Imagem 5 - Béquer e Fio de níquel-cromo 
 
 Fonte: Acervo pessoal Fonte: Acervo pessoal
Procedimento Experimental 
Foi feita a lavagem do fio com esponja de aço na água, para tirar todos os resíduos antigos e ter uma melhor eficácia na observação da chama; os fios foram deixados dentro do béquer contendo ácido clorídrico (HCl). Logo depois foi aceso o Bico de Bunsen, que foi regulado até que a chama ficasse azul. Os sais foram colocados em vidros de relógio para que fosse mais fácil de se manusear, em seguida foi feita a coleta das amostras sólida com o fio, para colocar na chama. Foi feita a observação e identificação das cores e dos elementos. O processo foi repetido até que todas as amostras foram testadas.
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Foram utilizadas 8 amostras de substâncias no experimento, enumerados 01, 02, 03, 04, 05, 06, X e Y todas em estado sólido.
Tabela de cores
	Elementos
	Cor da chama
	Cation Presente
	Cloreto de Sódio (NaCl)
	Amarelo
	Sódio (Na+)
	Cobre (Cu)
	Verde
	Cobre (Cu2+)
	Cloreto de estrôncio (SrCl2 )
	Vermelho
	Estrôncio (Sr2+)
	Cloreto de potássio (KCl)
	Lilás
	Potássio (K+)
	Cloreto de bário (BaCl2)
	Verde-claro
	Bário (Ba2+)
	Cloreto de cálcio (CaCl2)
	Vermelho
	Cálcio (Ca2+)
	Elemento X
	Amarelo
	Sódio (Na+)
	Elemento Y
	Vermelho
	Estrôncio (Sr2+)
De acordo com a tabela acima, pode-se observar que cada uma das substâncias utilizadas liberou uma coloração diferente durante o experimento, isto se deve a diferentes quantidades de energia liberada pelos elétrons presentes em cada solução.
1) Porque é necessário limpar o fio com a esponja de aço e lavá-lo na água antes de passá-lo pelo acido a cada troca de substancia?
Porque as amostras são solúveis em água ou em HCl diluído, já que não existem cátions. Uma vez que apresentam tal propriedade, ao entrar em contato com o ácido clorídrico, ao mesmo tempo eles aderem ao fiode clipe.
2) Utilize o modelo atômico de Rutherford-Bohr para explicar a observação de cores nos sais expostos a aquecimento.
O modelo de Bohr explica se baseia na quantidade de energia que é fornecida a um elétron de um dado elemento químico, este absorve-a e passa para um nível de energia mais elevado – o estado excitado. Porém, esse elétron tende a voltar ao estado fundamental, sendo este mais estável. Quando esse elétron volta ao seu estado fundamental emite uma certa quantidade de energia, cujo comprimento de onda é característico do elemento. Isto explica o aparecimento de riscas no espectro. Quando as amostras das substâncias são levadas à chama a energia emitida é expelida sob a forma de luz de cores diferentes. Por fim, através da cor emitida podemos identificar qual o elemento químico presente na amostra.
3) Você já observou o uso de lâmpadas amarelas - diferentes das residenciais - na iluminação publica? Com base nas observações deste experimento, qual pode ser o elemento químico no interior da lâmpada?
Sim. O elemento químico é o sódio, pois é característica do sódio irradiar tal cor quando excitado.
4) Explique a coloração dos fogos de artifício.
As cores devem-se aos espectros de emissão de riscas que são característicos de cada elemento. Quando absorve energia, um elétron de um dado elemento químico passa para o estado excitado. Porém, quando um elétron excitado volta ao estado fundamental, emite uma certa quantidade de energia. Assim, a cor emitida vai depender de cada elemento químico. Como verificamos nesta atividade experimental, diferentes elementos químicos emitem cores distintas.
CONCLUSÃO 
Por meio da realização dessa experiência, pode-se concluir que o fornecimento de energia, que neste experimento, foi através da chama do bico de bunsen, excita os elétrons fazendo com que estes passem para níveis de energia mais altos e quando “voltam” para níveis de energia mais internos, liberam, ou seja, emitem um quantum de energia, na forma de luz de cor bem definida ou outra radiação eletromagnética. 
REFERÊNCIAS 
BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: A ciência central. 9 ed. São Paulo: Prentice Hall, 2005.
RUSSELL, John B.; Química Geral vol.1, São Paulo: Pearson Education do Brasil, Makron Books, 1994.
SANTOS, Isaias Jose; SANTOS, Rodrigo. Estudo Do Átomo. Disponível em: < www.unisalesiano.edu.br/encontro2007/trabalho/aceitos/PO29562408892.pdf >.
Acesso em: 18 de Junho de 2013 
VIDEOS DE DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA. Disponível em: <http://nautilus.fis.uc.pt/bl/conteudos/42/pags/videosdivulgcientifica/chama/index.html> Acesso em: 18 de Junho de 2013
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