Relatório Prática 2 Teste de Chama

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FACCI- FACULDADE DE CIÊNCIAS ADMINISTRATIVAS E CONTÁBEIS DE ITABIRA
	
Suelen Bárbara de Oliveira 
Luiz Gustavo Almeida Duarte
PRÁTICA II:
TESTE DE CHAMA
Relatório de atividade prática realizada no dia 13/03/2014 no laboratório de química da Funcesi, referente à disciplina de Química Geral do curso de Engenharia de Produção, turma B2 sob orientação da Prof.ª Graciane Fonseca.
	
Itabira-MG
2014
INTRODUÇÃO
Uma das mais importantes propriedades dos elétrons é que suas energias são "quantizadas", isto é, um elétron ocupa sempre um nível energético bem definido. Se, no entanto o elétron for submetido a uma fonte de energia adequada (calor, luz, etc...), poderá sofrer mudança de um nível mais baixo para outro de nível de energia mais elevado ficando em estado excitado. O estado excitado é um estado de curtíssima duração e, portanto, o elétron retorna imediatamente ao seu estado fundamental liberando em forma de radiação visível a energia ganha durante a excitação. 
O teste de chama é baseado nesse fato, quando certa quantidade de energia em forma de calor é fornecida através do bico de Bunsen a um determinado elemento químico, alguns elétrons da última camada de valência absorvem esta energia passando para um nível de energia mais elevado. Quando esses elétrons excitados retornam ao estado fundamental, liberam a energia recebida anteriormente em forma de radiação. Cada elemento libera a radiação em um comprimento de onda característico, pois a quantidade de energia necessária para excitar um elétron é única para cada elemento. 
A radiação liberada por alguns elementos possui comprimento de onda na faixa do espectro visível, ou seja, a olho humano é possível enxergá-las através de cores. Assim se pode identificar a presença de certos elementos devido à cor característica que eles emitem quando aquecidos numa chama. O teste de chama é rápido e fácil de ser feito, e não requer nenhum equipamento que não seja encontrado normalmente num laboratório de química. 
OBJETIVO
Identificação dos íons sódio, potássio, cálcio, bário e estrôncio através do teste de chama.
MATERIAIS E REAGENTES
-Bico de Bunsen
-Fio de Platina
-Suporte para tubos de ensaio
-Tubos de ensaio
-Vidro de relógio
-BaCl2(s)
-CaCl2(s)
-KCl(s)
-NaCl(s)
-SrCl2(s)
-Solução de Ácido Clorídrico 0,1 mol. L-1 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
4.1 Preparação dos Materiais e reagentes
Inicialmente colocou-se no tubo de ensaio a solução de ácido clorídrico a ser utilizada no procedimento, e no vidro de relógio foram identificados e colocados os íons, predispostos um em cada extremidade a fim de evitar a mistura dos mesmos.
4.2 Preparação do Bico de Bunsen
O bico de Bunsen é um queimador de gás de pequeno porte com uma chama ajustável que em sua parte inferior possui: um bocal para conectar-se com uma fonte de combustível, um regulador de combustão que controla a quantidade de ar através de pequenos orifícios e uma válvula de gás. O gás se mistura com o ar na parte inferior do tubo e, logo em seguida, vai em direção ao seu topo onde pode ser aceso com um fósforo ou isqueiro. O bico de Bunsen produz uma notável e luminosa chama que pode ser controlada tanto na sua altura quanto em sua intensidade através da manipulação da quantidade de gás e ar. 
Primeiramente abriu-se a válvula de entrada de gás da bancada, em seguida regulou-se o dispositivo de entrada de ar de forma a ficar parcialmente aberto, acendeu-se o fósforo posicionando-o próximo a extremidade do queimador e abriu-se lentamente a válvula do Bico de Bunsen. Após aceso regulou-se a altura e a cor da chama através da válvula e do regulador de entrada de ar respectivamente.
4.3 Ensaio de chama
Com o fio de platina umedecido na solução de ácido clorídrico, tocou-se a ponta do fio no íon cátion Na+, retirou-se pequena amostra e aqueceu-se no Bico de Bunsen, a cor da chama foi observada e devidamente anotada. Logo em seguida efetuou-se a limpeza do fio de platina, mergulhando-o na solução de ácido clorídrico novamente e levando o até a chama. Repetiu-se os passos anteriores para cada um dos íons observados. Sendo eles: Sódio (NaCl), Potássio (KCl), Cálcio (CaCl2), Bário (BaCl2) e Estrôncio (SrCl2).
RESULTADOS E DISCUSSÕES
A tabela a seguir expõe a comparação das cores dos sais descritas no roteiro disponibilizado para o experimento com as cores observadas no teste de chama. 
Tabela 1- Cores da chama descritas no Roteiro e Cores Observadas no Experimento
	Ìons 
	Cor do Roteiro
	Cor observada
	NaCl
	Amarelo
	Amarelo
	KCl
	Violeta
	Amarelo / Violeta
	CaCl2
	Vermelha- alaranjada 
	Laranja
	BaCl2
	Verde- amarelada
	Verde
	SrCl2
	Vermelho Carmim
	Vermelho Carmim
O ensaio do KCl foi o que mais se distanciou do resultado esperado, entretanto testando-se mais de duas vezes, com a ajuda do professor, foi possível finalmente ver a cor violeta nas bordas da chama, mas com um pouco de dificuldade de visualização.
Pode-se notar que em alguns íons não foi observada claramente a cor esperada. Surgiu então como uma hipótese para a margem de erro o fato de ficar preso no fio de platina vestígios de outros sais, o que pode ter contaminado e modificado a coloração dos próximos íons testados. Por isso, após todos os ensaios, o fio de platina deve ser limpo com ácido clorídrico como foi feito na prática, e, além disso, o ideal seria conservar o fio permanente no ácido esperando a haste esfriar a cada aquecimento.
Mesmo havendo margem de erro, utilizando a figura 1 que exibe o comprimento de onda de acordo com a cor observada, foram calculados os valores de frequência associados a cada um dos cátions através da relação abaixo. 
Onde:
 = Comprimento de onda 
f = Frequência da onda 1/s = Hz.
c =Velocidade da luz no vácuo 
Figura 1- Espectro da radiação eletromagnética na região do visível.
Na+ = amarelo = 580 nm
 	
KC+ = violeta = 455 nm
 	
Ca2+ = laranja = 620nm
 	
Ba2+ = verde = 550nm
 	
Sr2+ = vermelho = 750nm
 	
Após calculadas as frequências de onda de cada um dos cátions, calculou-se a energia através da relação abaixo:
Onde: 
 =energia do fóton
 = constante de Planck 
f = frequência da radiação
Na+
K+
 Ca2+
Ba2+
Sr2+
A tabela a seguir relaciona em ordem crescente os íons do experimento com a cor e os resultados dos cálculos realizados.
Tabela 2- Íons e seus respectivos dados observados organizados em ordem crescente de energia
	Ìons 
	Cor 
	Comprimento de onda (nm)
	Frequência (Hz)
	Energia ()
	SrCl2
	Vermelho
	750
	
	
	CaCl2
	Violeta
	620
	
	
	Nacl
	Amarelo
	580
	
	
	BaCl2
	Verde
	550
	
	
	kCl
	Laranja
	455
	
	
CONCLUSÃO
O experimento realizado veio a agregar mais valor para entendimento do conteúdo estudado em sala, embora algumas das cores esperadas tenham sido vistas com certa dificuldade outras foram claramente notadas. Através do teste de chama pode-se notar que ao utilizarmos os íons propostos a cor observada é a dos cátions, porque o ânion de todos os sais é igual e provavelmente não emite luz no visível. Entendeu-se na prática o modelo atômico de Bohr e como se comportam os elétrons quando excitados e quando retornam para seu estado normal. Entendeu-se a relação das cores do espectro visível com o comprimento de onda e pode-se observar que a frequência e a energia são grandezas inversamente proporcionais ao comprimento da onda, ou seja, quanto maior o comprimento de onda menor será a energia e a frequência.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CONSTANTINO, M. G.; SILVA, G.V.J.; DONATE, P.M.; Fundamentos da química experimental. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2004.
ATKINS, P. JONES, L. Chemistry: Molecules, Matter and Change. 4 ed. 2000. 
KOTZ, Jonh C.; TREICHEL Jr,Paul. Química e reações químicas. Tradução de José Alberto Portela Bonapace e Oswaldo Esteves Barcia. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2002. 2v. Título original: Chemistry and chemical reactivity
BROWN, T. L; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E. Química: a ciência central. Tradução de Robson Matos. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.
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.