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Centro Universitário Eurípides de Marília Engenharia de Produção 3 Semestre Teste de Chama Disciplina: Laboratório de Química Prof°: José Michel Monassa Aula Prática n° 2: 25/02/2016 Integrantes do Grupo: Alessandra Cancini RA: 556122 Fernando Guedes RA: 553085 Thayla Michaela RA: 550541 OBJETIVOS O Teste de Chama tem por objetivo mostrar diferentes colorações da chama, a partir dos cátions que compõem alguns sais. INTRODUÇÃO A aula teve como objetivo adquirir conhecimento sobre o teste de chamas que se entende por ser um experimento realizado principalmente ao se estudar o conceito do modelo atômico de Rutherford-Böhr, pois foi por meio desse modelo que se introduziu o conceito de transição eletrônica. Assim possível identificar o elemento presente no composto através da cor apresentada pela chama. PARTE EXPERIMENTAL O TESTE DE CHAMA O Teste da Chama é um importante método de identificação, principalmente de cátions metálicos, utilizado na análise química. Neste ensaio, ocorrem as interações atômicas através dos níveis e subníveis de energia quantizada. “Quando um objeto é aquecido, ele emite radiação, que pode ser observada através da sua cor. Um exemplo é o aquecimento de metais nas indústrias metalúrgicas, quando eles emitem uma cor vermelha intensa” “De forma simplificada, observa-se que quando um elétron recebe energia ele salta para uma orbita mais externa. E a quantidade pacote de energia absorvida e bem definida (quantum) que é equivalente á diferença energética entre as camadas. E quando um elétron esta no estado excitado ele volta para a sua orbita estacionaria ele libera energia na forma de ondas eletromagnéticas (luz) de frequência característica do elemento desse átomo. Bohr então propõe que o átomo só pode perder energia em certas quantidades discretas e definidas, e isso sugere que os átomos possuem níveis com energia definida. Essas teorias de Bohr hoje são comprovadas a partir de cálculos e experimentos. Onde dá origem a duas características da onda: o comprimento ( e freqüência (. Esta relação entre o comprimento e a frequência da onda pode ser observada na figura 1: Figura 1. Relação entre o comprimento e a frequência de uma onda. Quanto maior o comprimento, mais baixa a frequência; quanto menor o comprimento, mas alta a frequência. A frequência é expressa em ciclos por segundo, e a sua unidade é o Hertz (Hz). Esta unidade equivale ao inverso de um segundo, ou seja: A freqüência da luz que determina a sua cor. Nossos olhos detectam diferentes cores porque eles respondem de forma diferente a cada freqüência. Apenas uma estreita faixa de frequências (e, consequentemente de comprimentos de onda), é visível ao olho humano. É o chamado espectro da luz visível. Esta faixa de luz visível se estende entre as frequências maiores que o infravermelho e menores que o ultravioleta, e entre comprimentos menores que 700 nm maiores que 420 nm, como pode ser observado. Figura 2. Espectro de luz visível. A figura 3 mostra a relação entre a energia e a frequência da onda eletromagnética. Figura 3. Relação entre a energia e a frequência de uma onda. E a tabela 1 mostra o valores da relação de cada cor com seu respectivo comprimento e freqüência da onda. Cor Comprimento de onda ( Frequência Violeta 420 nm 7,1x10-14 Hz Azul 470 nm 6,4x10-14 Hz Verde 530 nm 5,7x10-14 Hz Amarelo 580 nm 5,2x10-14 Hz Laranja 620 nm 4,8x10-14 Hz Vermelho 700 nm 3,0x10-14 Hz Tabela 1. Comprimentos de onda e frequência característicos de cada cor de radiação eletromagnética. Convém afirmar que o teste da chama é um teste simples, rápido e requer equipamentos mínimos ao um laboratório. Entretanto, é um teste muito limitado devido a pequena quantidade de elementos químicos detectáveis e a faixa de concentração detectável é pouco conhecida segundo as mudanças visuais. Há ainda a possibilidade de haver contaminação de elementos na amostra e a cor produzida por um elemento mascarar a cor produzida por outro. Um macete para contornar essa situação, é o uso do vidro de cobalto na visualização de amostras na chama. O sódio, contaminante muito freqüente em outros compostos, emite uma forte luz amarela que sobrepõe ou altera as cores de outros compostos na chama. Então o vidro de cobalto atua como um filtro que ‘’neutraliza’’ a cor amarela e permite outra interpretação da amostra. Os equipamentos e materiais compostos para o teste pode ser observado na tabela 2: EQUIPAMENTOS E MATERIAIS: Fios de níquel-cromo Pinças de Madeira Cloreto de Sódio Cloreto de Potássio Cloreto de Lítio Cloreto de Bário Cloreto de Cálcio Cloreto de Estrônico Sulfato de Cobre 2 Bico de bunsen Tabela 2. Equipamentos e Materiais utilizados para o procedimento do Teste de Chama. Após a separação de equipamentos e materiais foi a vez do procedimento que seguiu a seqüência da Figura 4 e da Tabela 3: Figura 4. Procedimento experimental de teste da chama. PROCEDIMENTO: Fizemos uma argola em uma das extremidades do fio de níquel- cromo; (Finalidade de reter uma pequena amostra da substancia) A argola foi ligada a Pinça de Madeira; Colocou-se um pouco de cada elemento nos béqueres; Passamos o fio de níquel-cromo na água; Colocamos depois uma pequena amostra do elemento; Levamos ao bico de busen. Tabela 3. Procedimento utilizado para o Teste de Chama Observação: Fizemos o mesmo procedimento para todos os tipos de elementos(sais). Após o procedimento, para cada elemento pode ser visto uma cor como indicado na tabela 4: Sal Cor na literatura Cor observada LiCl Vermelho Vermelho NaCl Amarelo Amarelo KCl Violeta Amarelo CaCl2 Laranja Laranja SrCl2 Vermelho Vermelho BaCl2 Verde Verde CuCl2 Verde Azul esverdeado Tabela 4. Cores observada na Literatura e no Teste de Chama. CONCLUSÃO: As informações e conhecimento adquiridos sobre o teste de chama nos mostra que no momento em que colocamos o sal no fogo, estamos fornecendo energia para seus elétrons. E que a cor observada vem dos cátions, pois o ânions de todos os sais é igual e provavelmente não emitem luz. Também como cada sal apresenta elementos diferentes, com átomos que têm níveis de energia também de valores diferentes, a luz emitida por cada um dos sais será em um comprimento de onda bem característico de cada um. E por fim aprendeu-se a colocar em prática o modelo atômico de Bohr para explicar diferentes cátions metálicos que emitem cores diferentes e seus respectivos motivos emitirem tais cores. E seus respectivos cálculos de freqüência e comprimento de onda do espectro eletromagnético. BIBLIOGRAFIA: Referências: RUSSELL, John B.; Química Geral vol.1, São Paulo: Pearson Education do Brasil, Makron Books, 1994. ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. Tradução de Ricardo Bicca de Alencastro. 3 ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. ENDEREÇO DE E-MAIL DOS AUTORES: thaylamichaela@outlook.com Guedes.598@gmail.com alessandracancini@hotmail.com