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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS – Regional Catalão – Curso de Química Disciplina: Química Geral Experimental Professora: Ariadne Canedo Eduardo Nome: Geraldo Sousa Gonçalves Neto Matrícula:201517182 Nome: Graziella de Souza Prado Matrícula:201513272 Experimento 2: Manuseio do bico de Bunsen teste de chama 1-Introdução Calor é a energia transferida em consequência de uma transferência de temperatura.[1] Bico de Bunsen é um importante equipamento usado em laboratórios, entre suas diversas funções estão o aquecimento de substâncias químicas, esterilização de alguns materiais e, principalmente, a combustão (queima). É um equipamento totalmente manipulável, onde pode-se controlar a entrada de gás, a quantidade de oxigênio (comburente) e a chama desejada. Este equipamento funciona geralmente com o uso do gás de cozinha GLP (C3H8 e C4H10), em contato com o oxigênio (O2). Cada tipo de chama e usada para uma finalidade, a chama azul, por exemplo, é a mais usada para o aquecimento. As principais características das chamas são as cores, que podem variar entre amarelo e laranja na zona oxidante da chama e azul na zona redutora da chama, suas temperaturas variam de 300 ºC a 1540 ºC. Quando certa quantidade de energia e fornecida a determinado elemento químico, alguns elétrons da última camada de valência absorvem essa energia e passam para um nível de energia mais elevado, ou seja, estes elétrons ficam exitados. Quando esses elétrons voltam aos seus estados fundamentais, liberam a energia obtida anteriormente emitindo radiação em um comprimento de onda característico de cada elemento, em alguns elementos, a radiação liberada possui comprimento de onda na faixa do visível, ou seja, o ser humano consegue enxergar cores quando ocorre este processo. Portanto é possível identificar a presença de certos elementos devido a cor que é emitida como o aquecimento em uma chama de temperatura elevada.[1].[2] 2. Procedimento experimental O procedimento foi dividido em quatro partes. 2.1 Uso do bico de bunsen O bico de foi acendido, as janelas reguladas no sentido de se obter uma combustão completa, com uma chama em torno de 5 a 7 cm de altura e azulada. 2.2 Mobilidade molecular em líquidos em um béquer de 150 ml, adicionou-se 100 ml de água em ebulição. A um segundo béquer de 150 ml, colocou-se 100 ml de água da torneira, em temperatura ambiente, logo após, foi adicionado cuidadosamente 3 gotas de uma solução de corante azul de metileno, em cada um dos béqueres por igual. Usou-se um termômetro para medir a temperatura dos dois béqueres. 2.3 Ponto de fusão de metais com o auxílio de uma pinça de metal, foram presos pedaços de amostras de cobre, alumínio e magnésio, logo após, foram expostos a chama do bico de bunsen cada um, separadamente. 2.4 teste de chama Acendeu-se a chama do bico de bunsen, de modo que, obteve um chama azulada, limpou-se o fio com esponja de aço, e a colocou na chama, logo após, mergulhou-se o fio nas amostras de cloreto de cálcio e depois levou a chama. Após fazer este procedimento limpou-se novamente o fio, repetindo a limpeza após cada procedimento. Repetiu-se o procedimento para cloreto de lítio, sulfato de cobre 2, cloreto de potássio, Nitrato de estrôncio, cloreto de bário e cloreto de sódio. 3.Resultado e discussões. 3.1Uso do bico de bunsen Foi observado que chamas azuis no bico de bunsen são resultados de combustão completa, e chamas amarelas combustão incompleta. 3.2 Mobilidade molecular em líquidos Fazes Água da torneira Água destilada Temperatura 28°C 96°C Azul de metileno Misturou lentamente Misturou rapidamente Foi observado que, na água em ebulição o azul de metileno misturou-se mais rapidamente em comparação com a água em temperatura ambiente, este fato se deu pois, no aquecimento à agitação das moléculas ocorre com bastante velocidade fazendo com que o azul de metileno misture com maior velocidade. Ao nível do mar a água entra em ebulição a 100°C, então a explicação para a água ter entrado em ebulição a 96°C, é ao possível fato de que a cidade em que foi realizado o teste, catalão, tem cerca de 835 M de altitude, e, portanto a pressão atmosférica pode ter atuado durante o processo de aquecimento da água em uma quantidade menor. 3.3 Ponto de fusão de metais Materiais Temperatura de fusão Zona de fusão exp. Coloração Cobre 1085°C Zona redutora Verde Alumínio 666°C Zona redutora Vermelho Magnésio 650°C Zona redutora Luz branca intensa Ao queimar o cobre, observou-se que foi preciso fornecer uma quantidade alta de temperatura para que este fundisse totalmente, ele fundiu-se na zona redutora do bico de busen mais ou menos 1085°C, obtendo oxido de cobre, nesta reação ocorreu a oxidação de Cu para Cu2+, a coloração observada e devido a excitação do elétron que ao voltar ao seu estado fundamental liberou fóton de energia. Reação 1: Cu(s)+ O2(g) ∆ CuO(g) Ao queimar o alumínio, observou-se que além do alumínio ter baixo ponto de fusão, foi preciso fornecer uma temperatura mais alta do que a esperada, isto ocorreu pois, o alumínio ao reagir com o ar forma uma fina camada de oxido que dificulta a fusão do metal. Após fornecer uma temperatura mais elevada observou-se a fusão do alumínio liberando uma coloração vermelha que pode ser explicado pela excitação do elétron, ao voltar ao seu estado fundamental libera fóton de energia. Nesta reação houve a oxidação do Al para Al3+. Reação 2: 4Al(s)+3O2(g) ∆ 2Al2O3(g) Ao queimar magnésio, observou-se a formação de uma chama branca intensa e brilhante e o baixo ponto de fusão, isto ocorre pois o magnésio ao ser queimado sofre oxidação, ou seja, perdem elétron passando de Mg para Mg2+, com isso formando o oxido de magnésio. Reação 3: 2 Mg(s) + O2(g) ∆ 2MgO(g) 3.4 Teste de chama A ideia de central do teste de chama é a mesma da dos fogos de artifício, que consiste no fato de ao fornecer calor para as moléculas, isso faz com que seus elétrons fiquem exitados, este estado e instável, fazendo com que o elétron pule uma camada e ao fazer o caminho de volta isto e convertido em luz visível e calor. Soluções Coloração da chama Cloreto de cálcio Laranjada Cloreto de lítio Vermelho Sulfato de cobre 2 Verde Cloreto de potássio Roxo Nitrato de estrôncio Vermelho Cloreto de bário Verde-amarelo Cloreto de sódio Laranjada Os cations presentes são: Ca2+,Li+,Cu+,K+,Ba2+,Na+,Sr2+ 3.4.1 O espectro visível da luz Analisando, pode-se dizer que a solução de KCl apresenta a menor energia é o maior comprimento de onda. Já o BaCl2 possui a maior energia, e o menor comprimento de onda, dentre as amostras analisadas. 4. Conclusão Conclui-se que nos testes efetuados, o bico de bunsen se caracteriza como importante fonte de aquecimento no laboratório, foi observado que tendo um controle mais homogêneo das misturas pode-se obter uma capacidade de maior aquecimento. Além disso o teste da chama mostrou-se bastante útil para descobrir se ha determinado elemento em uma solução, já que cada elemento emite um comprimento de onda característico. A partir dos resultados obtidos, o objetivo estipulado obteve êxito. 5. Bibliografia [1] ATKINS, P.; JONES, L. “Princípios de química: questionando a vida e o meio ambiente”. 5º ed. Porto Alegre: Bookman, 2012. Capítulo 06. Pág:309. [2] Kotz, Jhon c. Treichel, Paul M. Weaver, Gbriela c. Waver. “Química geral e reações químicas”.6° ed. Califórnia: Ongage larning LTDA.2010. Capitula 07. Pág: 256 a 260.
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