Estudo da Chama

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Universidade Federal de Pelotas 
Disciplina de Química Geral 
Prof. Fábio André Sangiogo 
 
 
Prática 3 – Análise Pirognóstica 
 
 
A análise pirognóstica, também conhecida como o teste da chama, consiste em aquecer 
uma amostra de um sal do metal, mergulhado em HCl concentrado, sobre um fio de platina ou 
de níquel-cromo na chama de um bico de Bunsen. O calor da chama excita um elétron externo 
a um nível energético mais alto. Quando o elétron retorna ao seu nível energético original, a 
energia absorvida é liberada. Para os metais alcalinos e os metais alcalinos terrosos, essa 
energia é liberada como luz visível, conferindo coloração à chama. 
BICO DE BUNSEN: 
 
O calor para experiências de laboratório pode ser produzido por uma fonte elétrica, 
como ocorre em mantas e aquecedores, ou pode ser produzido pela queima de um gás no Bico 
de Bunsen. O aquecimento por meio da combustão de um gás é o método mais comum e pode 
chegar rapidamente a temperaturas de 1500
o
C. 
O bico de Bunsen possui na parte inferior uma entrada de gás, na parte média um anel 
que controla a entrada de ar que irá alimentar a combustão e na parte superior a região onde 
será formada a chama (Figura 1). A chama é o resultado da reação de combustão de uma 
mistura de gases (propano e butano) com oxigênio. A queima da mistura de gases produz calor, 
o qual é utilizado para diversos fins no laboratório. 
 
 Figura 1: Bico de Bunsen. 
Para acender o bico de Bunsen, deve-se fechar a entrada de ar (girando o anel), abrir a 
válvula do gás e acender. A chama será larga e amarelada, pois a quantidade de oxigênio 
disponível é pequena e a combustão será incompleta (há formação de fuligem). Assim, a 
quantidade de calor produzida pela chama será pequena. Gradualmente, abre-se a entrada de ar 
até que a chama torne-se azul. O aumento da quantidade de oxigênio resulta na combustão 
completa dos gases (sem formação de fuligem) e a quantidade de calor produzida pela chama 
será maior. 
Na mistura ideal de gases e oxigênio, distinguem-se dois cones: um cone interior com 
chama azul e outro cone mais externo, de coloração violeta. O ponto mais quente da chama é o 
topo do cone azul, também chamado de zona oxidante (os gases entram em contato com o 
oxigênio, ocorrendo a combustão). A parte inferior da chama é denominada zona redutora 
(quase não há combustão, pois os gases estão misturados e não há quantidade suficiente de 
oxigênio para a queima), onde menos calor é produzido. 
Eventualmente, quando a mistura de gases e de oxigênio não estiver bem regulada, a 
queima pode ocorrer dentro do tubo. Neste caso, apague imediatamente o bico, não deixando o 
gás escapar e evitando risco de explosões. 
COR DA CHAMA: 
 Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr afirmou que deveriam existir princípios 
físicos ainda desconhecidos que descrevessem os elétrons nos átomos. Esta afirmação se deu 
em função dos conhecimentos da física clássica não explicarem porque há emissão de luz 
quando as substâncias são aquecidas a altas temperaturas por uma chama ou por descarga 
elétrica. A coloração observada depende da substância que está sendo investigada. Por 
exemplo, o sódio e compostos contendo sódio emitem luz amarela, enquanto o potássio e 
compostos contendo potássio produzem coloração violeta. 
 A explicação das diferentes colorações obtidas por substâncias distintas quando 
aquecidas, segundo a Teoria de Bohr, é que os átomos absorvem a energia da chama ou da 
descarga elétrica. Ele propôs que são os elétrons que absorvem a energias e a seguir reemitem 
na forma de luz. A explicação para que diferentes cores sejam observadas (diferentes 
comprimentos de onda) estaria na quantização da energia de um elétron em um átomo. Ou seja, 
os elétrons que compõem a eletrosfera estariam distribuídos ao redor do núcleo em níveis de 
energia distintos e específicos. 
 Bohr descreveu a origem da coloração da seguinte forma: cada átomo de um elemento 
tem disponível um conjunto de energias quantizadas, ou níveis de energia, para seus elétrons. 
Normalmente, o átomo está em seu estado fundamental (todos os elétrons estão nos níveis mais 
baixos disponíveis), mas quando esse elétron absorve energia de uma chama ou descarga 
elétrica, seus elétrons passam a níveis de energia mais altos, deixando o átomo no estado 
excitado. Essa diferença de energia absorvida é exatamente igual à energia do fóton da radiação 
eletromagnética (luz) que é emitida e observada, quando no visível. A luz emitida apresenta 
linhas características de cada elemento e essas linhas são denominadas espectros de linhas. 
 Embora tenha sido demonstrado que a teoria de Bohr apresenta imperfeições, sua teoria 
foi importante por ter questionado a física clássica, e por ter incentivado outros cientistas a 
observarem as falhas existentes nas teorias quando aplicadas a partículas pequenas, o que 
auxiliou no desenvolvimento da mecânica quântica. 
 
Identificação dos íons Na
+
, Li
+
, K
+
, Ba
2+
, Cu
2+
, Ca
2+
 e Sr
2+
 
1- Acender o bico de Bunsen e deixar o ar entrar para obter uma chama com maior 
temperatura; 
2- Tocar com o fio no HCl concentrado e aquecer na chama para limpar o fio. 
3- Tocar com o fio na solução do sal que contém o cátion Na; 
4- Colocar a ponta do fio no meio da chama do bico de Bunsen. Se a chama tornar-se 
amarela intensa, indicará a presença do íon sódio; 
5- Tocar com o fio no HCl concentrado e aquecer na chama para limpar o fio. Repetir a 
operação até não mais observar a coloração do cátion analisado; 
6- Repetir os procedimentos 3 a 5 para a análise dos outros cátions. 
 Anote na Tabela 1 as colorações observadas: 
Tabela 1: Coloração observada para os sais metálicos dissolvidos em ácido clorídrico. 
Cátion Coloração observada 
Na
+
 
K
+
 
Li
+
 
Ca
2+
 
Ba
2+
 
Cu
2+
 
Sr
2+