EXPERIMENTO 1 - TESTE DE CHAMA

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Manual do Laboratório de Química Aplicada à Engenharia
 
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ÁREA 1 - FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
Engenharia Ambiental
Engenharia da Computação
Engenharia Elétrica com ênfase em Telecomunicações e Informática
Engenharia Mecatrônica
Engenharia de Produção com ênfase em Gestão Empresarial
Manual de Laboratório – Química Geral Aplicada à Engenharia
Professores: Alex Fiscina, Angela Costa, Caline Ferraz, Divanildes Galrão, Elisângela 
 Andrade, Hebert Oliveira, Jucelino Jr. e Tatiana Oliveira. 
2013-1
Manual do Laboratório de Química Aplicada à Engenharia Profª MSc. Angela Costa 2013-1
ÁREA
 1
 
- FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
Engenharia Ambiental e Sanitária
Engenharia Civil
Engenharia da Computação
Engenharia de Controle e Automação
Engenharia de Produção
Engenharia Elétrica 
Manual de Laboratório
 – Química 
Aplicada à Engenharia
Professores: 
Ana Carla Dias
, 
Douglas Gonçalves, 
Diógenes 
Gramacho
, 
Elecy
 Costa, 
Luana 
 
Sena, 
Maricleide Lima e
 Tatiana Oliveira. 
Regras para o Laboratório de Química
Em caso de dúvidas dirija-se ao professor, pois o seu interesse em aprender é fundamental ao seu desenvolvimento. Seja bem vindo ao mundo da Química Experimental!
Ter em mãos o roteiro de prática, sem o mesmo não será permitida a entrada do aluno no laboratório;
A tolerância para o atraso será de apenas 10 minutos, após esse tempo não será permitida a entrada do aluno no Laboratório;
O aluno deverá usar calça comprida (jeans), calçar sapato fechado e estar vestido com um guarda-pó (jaleco) branco de algodão (ou com um percentual mínimo de material sintético na sua composição). Não será permitida a entrada com trajes como: bermuda, short, saia, calçados abertos ou similares. Evitar usar roupas de tecido sintético (facilmente inflamável). 
Aula perdida não será reposta. A falta só será justificada mediante apresentação de atestado, o qual será analisado pela Coordenação;
Não será permitida a saída do aluno do Laboratório antes da aula terminar;
Desligar o telefone celular, não será permitido seu uso no laboratório;
Não será permitida entrada de comida e/ou bebida no Laboratório;
Não será permitido fumar dentro do Laboratório;
O trabalho em laboratório exige concentração. Não converse desnecessariamente, nem distraia os colegas;
Seguir sempre as orientações do instrutor; não executar nenhuma tarefa sem autorização;
Manter a bancada de trabalho sempre limpa e livre de materiais estranhos ao trabalho;
Cada aluno deverá ser responsável pelos seus dados gerados no Laboratório;
Não usar lentes de contato, pois elas podem ser danificadas por produtos químicos, causando lesões oculares graves;
Não leve as mãos à boca ou aos olhos quando estiver manuseando produtos químicos; lavar sempre as mãos ao sair do laboratório;
ÁREA
 1
 
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Engenharia Ambiental e Sanitária
Engenharia Civil
Engenharia da Computação
Engenharia de Controle e Automação
Engenharia de Produção
Engenharia Elétrica 
Manual de Laboratório
 – Química 
Aplicada à Engenharia
Professores: 
Ana Carla Dias, Douglas Gonçalves, Diógenes 
Gramacho
, 
Elecy
 Costa, Luana 
 Sena, Maricleide Lima e Tatiana Oliveira.
Não cheirar, pegar com as mãos e/ou levar à boca qualquer solução, vidraria ou reagente (mesmo que supostamente seja água).
Qualquer incidente comunicar IMEDIATAMENTE ao responsável; No caso de derramamento de líquidos inflamáveis, produtos tóxicos ou corrosivos, tomar as seguintes precauções:
- 
Interrompa o trabalho;
- Advirta as pessoas próximas sobre o ocorrido;
- Alerte imediatamente ao responsável;
- Solicite ou efetue limpeza imediata com os devidos cuidados;
- Verifique e corrija as causas do problema.
Não pipetar nenhum tipo de material com a boca;
Não utilizar material de vidro quando trincados; Atenção redobrada ao manusear vidrarias;
Antes de reutilizar vidrarias lavá-las com água destilada; Evitar contaminação das soluções e da água de trabalho;
Só operar equipamentos elétricos quando fios, tomadas e plugues estiverem em perfeitas condições; Tiver certeza da voltagem correta entre equipamentos e circuitos;
Verificar periodicamente a temperatura do conjunto plug-tomada. Caso esteja fora do normal, desligue o equipamento e avise ao responsável;
Remova frascos de inflamáveis das proximidades do local onde for usar equipamentos elétricos e houver chama;
Não descartar resíduos de produtos químicos na pia, solicitar informações do responsável;
O relatório da prática realizada deverá estar em conformidade com as NBRs 14724 e 6023, da ABNT, apresentando, obrigatoriamente, os seguintes tópicos:
ÁREA
 1
 
- FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
Engenharia Ambiental e Sanitária
Engenharia Civil
Engenharia da Computação
Engenharia de Controle e Automação
Engenharia de Produção
Engenharia Elétrica 
Manual de Laboratório
 – Química 
Aplicada à Engenharia
Professores: 
Ana Carla Dias, Douglas Gonçalves, Diógenes 
Gramacho
, 
Elecy
 Costa, Luana 
 Sena, Maricleide Lima e Tatiana Oliveira.
Tópicos que deverão constar do relatório:
Elementos pré-textuais
Capa (Vide modelo a seguir);
Folha de rosto;
Resumo;
Lista de figuras;
Lista de tabelas;
Lista de abreviaturas e siglas (se houver);
Sumário (índice);
Elementos textuaisIntrodução: Conceitos e exemplos sobre o assunto;
Objetivos: Resultados que se esperam obter ao final do experimento;
Material: Todos os materiais (vidrarias, aparelhos e substâncias) utilizados no decorrer do experimento;
Procedimento: Descrever como foi feita a experiência;
Resultados, discussão e Observações: Relatar e discutir os resultados obtidos citando as observações destacadas durante o experimento;
Conclusão: Conclusão final da experiência, a partir dos resultados obtidos, relatando se os objetivos foram alcançados e buscar explicações teóricas para os acontecimentos no experimento;
Elementos 
pós-
textuaisReferências bibliográficas: Livros, artigos de periódicos, profissionais, sites da internet, etc. Conforme a NBR 6023.
Glossário;
Anexos.
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Engenharia Ambiental e Sanitária
Engenharia Civil
Engenharia da Computação
Engenharia de Controle e Automação
Engenharia de Produção
Engenharia Elétrica 
Manual de Laboratório
 – Química 
Aplicada à Engenharia
Professores: 
Ana Carla Dias, Douglas Gonçalves, Diógenes 
Gramacho
, 
Elecy
 Costa, Luana 
 Sena, Maricleide Lima e Tatiana Oliveira.
Modelo proposto para capa dos relatórios:
 
 
 
 
 ÁREA1
 Curso: NOME DO CURSO	
 Laboratório de Química Aplicada à Engenharia
 Turno: ______________
Professora: NOME DO PROFESSOR (A)
Alunos: ____________________________________________
 ____________________________________________
 ____________________________________________
 ____________________________________________
 ____________________________________________
Experimento nº _______
Data do Experimento _________ 		
Data de Entrega do Relatório_________
Título do Experimento _________________________________________________
ÁREA
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Engenharia Ambiental e Sanitária
Engenharia Civil
Engenharia da Computação
Engenharia de Controle e Automação
Engenharia de Produção
Engenharia Elétrica 
Manual de Laboratório
 – Química 
Aplicada à Engenharia
Professores: 
Ana Carla Dias, Douglas Gonçalves, Diógenes 
Gramacho
, 
Elecy
 Costa, Luana 
 Sena, Maricleide Lima e Tatiana Oliveira.
1o Experimento – TESTE DE CHAMA
1 - OBJETIVOS
Caracterizar os elementos químicos através dos seus espectros de emissão;
Relacionar a cor da chama obtida, pelo aquecimento das soluções, com as mudanças de níveis energéticos do átomo, como descrito pela teoria de Bohr.
2 - INTRODUÇÃO
A interação da luz com a matéria ainda é um fenômeno que intriga a todos. O LASER de rubi, o colorido dos fogos de artifício ou mesmo a bioluminescência do vaga-lume são exemplos de extrema beleza e curiosidade científica.
Nos postes de iluminação pública a luz de uma lâmpada de vapor mercúrio (Hg) tem uma aparência azulada, enquanto uma lâmpada de vapor de sódio (Na) emite uma luz de coloração amarelo-alaranjada. A luz do sol é considerada “luz branca”, pois todas as cores da região do espectro eletromagnético visível são emitidas, ou seja, todos os comprimentos de onda ( compreendidos entre 400 e 700 nm são emitidos pelo sol.
Quando a luz do sol atinge um objeto e este não absorve nenhuma radiação eletromagnética da região do visível, sua aparência será branca. Mas se o objeto absorve todos os  da região do visível, então sua aparência será preta. Assim, se um objeto absorver entre 435 – 480 nm (região azul do visível), este então terá uma aparência amarela (cor complementar) emitindo entre 580 – 595nm.
Como e porque átomos e moléculas de um objeto absorvem ou não radiação eletromagnética é à base deste experimento.
ÁREA
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Engenharia Ambiental e Sanitária
Engenharia Civil
Engenharia da Computação
Engenharia de Controle e Automação
Engenharia de Produção
Engenharia Elétrica 
Manual de Laboratório
 – Química 
Aplicada à Engenharia
Professores: 
Ana Carla Dias, Douglas Gonçalves, Diógenes 
Gramacho
, 
Elecy
 Costa, Luana 
 Sena, Maricleide Lima e Tatiana Oliveira.
3 - PRINCÍPIO
	
As observações experimentais que serão vivenciadas no laboratório e a sua interpretação estão diretamente ligadas à estrutura atômica proposta considerando a energia do elétron em um átomo quantizada, isto é, o elétron em um átomo tem apenas energias discretas.
	
A energia do fóton (da emissão de radiação eletromagnética) poderá ser calculada considerando a seguinte expressão:
h
 (constante de Planck) = 6,63 x 10
-34 
J.s
 fóton
-1
c
 (velocidade da luz) = 3,00 x 10
8
 m s
-1
 

 (
freqüência
 do fóton) dado em s
-1
 (ou Hertz, 
Hz)

 (comprimento de onda do fóton) dado em nanômetros (10
-9
 m) 
	
Muitas indústrias e hospitais, no dia-a-dia, utilizam equipamentos de análise (quantificação e identificação) de metais e outros elementos cuja técnica é baseada na espectroscopia, ou seja, baseadas na absorção ou emissão de radiação eletromagnética. Técnicas como Fotometria de Chama, Espectrometria de Emissão por Plasma (ICP-OES), Espectrometria de Fluorescência baseiam-se na emissão de radiação eletromagnética. Já técnicas como Espectrometria de Absorção Atômica e Espectrofotometria de Absorção Molecular, são exemplos de técnicas que utilizam, como princípio, a absorção de radiação eletromagnética.
4 - MATERIAIS E REAGENTES
Vidrarias e Diversos: Lamparina de álcool, haste metálica, piscete contendo 
água destilada
ÁREA
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Engenharia Ambiental e Sanitária
Engenharia Civil
Engenharia da Computação
Engenharia de Controle e Automação
Engenharia de Produção
Engenharia Elétrica 
Manual de Laboratório
 – Química 
Aplicada à Engenharia
Professores: 
Ana Carla Dias, Douglas Gonçalves, Diógenes 
Gramacho
, 
Elecy
 Costa, Luana 
 Sena, Maricleide Lima e Tatiana Oliveira.
Reagentes e Soluções: Soluções ácidas (ou sais sólidos) de nitrato, sulfato ou cloreto de sódio, lítio, cálcio, ferro, cobre, potássio e magnésio na 
concentração de 1 % (m/v).
5 - PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Tomar uma haste metálica e aquecê-la na chama da lamparina para eliminar contaminantes voláteis. Resfriá-la com água destilada e limpar com o papel toalha.
Introduzir a haste na solução do cátion, tomando uma pequena porção e 
levando à chama da lamparina. Pode ser também utilizada uma pequena porção de grãos do sal.
Anotar a coloração observada na tabela de dados. 
Antes de utilizar outra solução, repita as três etapas anteriores.
Tabela de Dados Experimentais:
	Solução/
Sal sólido
	Símbolo do cátion
	Cor observada
	Observações
	Sódio
	
	
	
	Lítio
	
	
	
	Potássio
	
	
	
	Cálcio
	
	
	
	Ferro
	
	
	
	Cobre
	
	
	
	Magnésio
	
	
	
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Engenharia Civil
Engenharia da Computação
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Manual de Laboratório
 – Química 
Aplicada à Engenharia
Professores: 
Ana Carla Dias, Douglas Gonçalves, Diógenes 
Gramacho
, 
Elecy
 Costa, Luana 
 Sena, Maricleide Lima e Tatiana Oliveira.
6- TÓPICOS OBRIGATÓRIOS A SEREM DISCUTIDOS
Os objetivos foram alcançados? Justifique se SIM ou NÃO.
Explicar os principais fenômenos observados no experimento.
Os dados e observações obtidos estão de acordo com o esperado 
teoricamente? Justifique.
Pesquisar os comprimentos de onda máximos de emissão para cada um 
dos elementos metálicos cujos sais foram utilizados e calcular as suas 
energias, de acordo com a equação apresentada na página 7.
Pesquisar a aplicação dos princípios deste experimento no dia-a-dia (na 
residência, na indústria...).
Tecer comentários sobre a relevância do conteúdo deste experimento no 
seu curso.
7- BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
Laboratory Manual, Annotated Techer’s Edition – Chemistry – Prentice Hall 
(Editor), Connections to Our Changing World
Experimental Chemistry – James F. Hall, 4th Edition (Houghton Mifflin) – 1997
Laboratory Manual (Teacher’s Edition) – Chemistry The Study of Matter – 
Prentice Hall; 4th Edition, Maxine Wagner.
Química uma Ciência Experimental (Chemical Education Material Study) – 
Edart, São Paulo.