Relatório Química Geral Configuração Eletrônica e Periodicidade

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RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA 
QUÍMICA GERAL 
 
CURSO Engenharia 
TURMA 3147 DATA 15/03/2017 
Aluno/ 
Grupo 
Eduardo de Almeida Xavier 
Luana Albuquerque Castro* (Turma 3139) 
Murilo Joaquim Vasconcelos Ramos 
TÍTULO Configuração Eletrônica e Periodicidade 
OBJETIVOS 
Observar a cor da chama associada à presença de elementos químicos 
metálicos na constituição de sais. Identificar esses elementos pelo teste de 
chama. 
Estudar a reatividade dos metais, verificando a ocorrência ou não de reação 
proposta nos experimentos. 
 
INTRODUÇÃO 
 
Reatividade dos metais: Reação de metais com ácidos 
 
Os metais que têm maior tendência de ceder elétrons são mais reativos e aparecem no início 
da fila de reatividade. Os metais reativos doam elétrons para os menos reativos 
espontaneamente, estabelecendo, assim, as reações espontâneas. Essa reatividade varia 
com a eletropositividade, logo quanto mais eletropositivo for o elemento, mais reativo será o 
metal. Os metais mais reativos são aqueles que possuem grande tendência de perder elétrons, 
logo, formam íons positivos com mais facilidade (AGUILAR et al., 2017). 
 
Li, K, Rb, Cs, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Co, Ni, Pb, H, Cu, Ag, Pd, Pt, Au 
𝑀𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑎𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← 𝑀𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑅𝑒𝑎𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 
 
Teste da chama 
 
Em 1913, Niels Bohr, influenciado pelas ideias de Planck e Einstein que a luz, em todas as 
suas formas, apresenta propriedades ondulatórias e de partícula, revolucionou o modelo 
atômico postulado que os elétrons que circundam o núcleo atômico estão em órbitas que 
possuem níveis de energia quantizados e que quando ocorre o salto de um elétron entre 
órbitas, a diferença de energia é emitida (ou suprida) por um simples quantum de luz (fóton), 
que tem energia igual à diferença de energia entre as órbitas em questão (SANTOS et al., 
2015). 
 
O Teste de Chama é um experimento amplamente utilizado para detectar a presença de 
alguns íons metálicos, ele se baseia na postulação de Bohr supracitada. Quando uma 
quantidade de energia é fornecida a um determinado elemento químico, os elétrons da última 
camada de valência absorvem esta energia passando para um nível de energia mais elevado, 
passando para um estado excitado. Este estado não é estável e os elétrons excitados 
retornam ao estado fundamental, nisso eles liberam a energia recebida anteriormente em 
forma de radiação (fótons) (AGUILAR et al., 2017). A energia destes fótons, corresponde a um 
determinado comprimento de onda, que quando no espectro da luz visível [entre 370nm 
(violeta) e 750 nm (vermelho) ] é percebida na forma de luz. Para cada comprimento de onda 
pertencente à faixa de luz visível encontra-se associada a percepção de uma cor (BARROS, 
2016). Cada elemento, por ter uma configuração eletrônica característica, libera a radiação 
em um comprimento de onda também característico, pois a quantidade de energia necessária 
para excitar um elétron é diferente em cada orbital atômico. Assim, é possível identificar a 
presença de certos elementos devido à cor característica que eles emitem quando aquecidos 
numa chama (AGUILAR et al., 2017). 
 
 
REAGENTES, MATERIAIS E EQUIPAMENTOS 
 
Reatividade dos metais: Teste da chama: 
 
3 Tubos de ensaio; 
Estante; 
Ácido clorídrico 20%; 
Prego de ferro; 
Fio de cobre; 
Zinco em pó. 
 
Becker; 
Ácido clorídrico 20%; 
Alça de platina; 
5 Vidros de relógio; 
Bico de Bunsen; 
Cloreto de bário; 
Cloreto de cálcio; 
Sulfato de cobre; 
Cloreto de estanho; 
Cloreto de sódio. 
 
 
PROCEDIMENTOS 
 
Reatividade dos metais: Reação de metais com ácidos 
 
Três tubos de ensaio foram preparados em uma estante, cada um contendo uma pequena 
quantidade de ácido clorídrico 20%. A cada um dos tubos foi adicionado um metal diferente: 
(1) zinco em pó; (2) um prego de ferro; e (3) um fio de cobre. Observou-se então se ocorram 
reações espontâneas nas misturas. 
 
Teste da chama 
 
Pequenas porções dos sais: (1) cloreto de bário; (2) cloreto de cálcio; (3) sulfato de cobre; (4) 
cloreto de estanho; e (5) cloreto de sódio foram preparadas para o teste da chama dispostas 
em vidros de relógio individuais para cada sal. Uma alça de platina foi preparada (i.e., limpa 
de qualquer substância contaminante) repetindo-se o procedimento de mergulhar sua argola 
num becker contendo ácido clorídrico 20% e na sequência posta no topo da chama acesa de 
um bico de Bunsen até que a coloração da chama não se alterasse. Com a alça de platina 
pronta, mergulhou-se sua argola em um sal de forma que a substância aderisse na alça para 
que então fosse levada à chama. A mudança na coloração da chama foi observada e 
registrada. O processo foi repetido para o teste com cada um dos cinco sais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESULTADOS e DISCUSSÃO 
 
Reatividade dos metais: Reação de metais com ácidos 
 
O registro das observações é apresentado na Figura 1. O pó de zinco (Figura 1A) e o prego 
de ferro (Figura 1B) reagiram com a solução de ácido clorídrico 20% formando uma fase 
gasosa em forma de bolhas de ar. Notou-se também uma intensidade maior na reação do pó 
de zinco atribuída à maior superfície de contato deste sob a forma de pó em comparação ao 
prego de ferro, uma peça sólida única. 
 
(A) Pó de Zinco (B) Prego de Ferro (C) Fio de Cobre 
 
Figura 1. Registro fotográfico do observado na reação de metais com o ácido clorídrico. O (A) 
pó de zinco e o (B) prego de ferro reagem com o meio ácido apresentando a formação de 
uma fase gasosa (bolhas); enquanto que o (C) fio de cobre permanece inerte. 
 
 
As reações do zinco e do ferro com o ácido clorídrico são descritas respectivamente nas 
equações 1 e 2. Nos dois casos o metal reage com o ácido formando um sal que se dilui na 
solução e não é visível e o gás hidrogênio que é percebido pela formação das bolhas de ar. 
 
 
2𝐻𝐶𝑙(𝑎𝑞) + 𝑍𝑛(𝑠) → 𝑍𝑛𝐶𝑙(𝑎𝑞) + 𝐻2(𝑔) (1) 
2𝐻𝐶𝑙(𝑎𝑞) + 𝐹𝑒(𝑠) → 𝐹𝑒𝐶𝑙(𝑎𝑞) + 𝐻2(𝑔) (2) 
 
As reações com o pó de zinco e do prego de ferro com a solução de ácido clorídrico 20% 
ocorreram espontaneamente pois estes dois elementos possuem uma maior reatividade que 
o hidrogênio, portanto estes metais deslocam o hidrogênio do ácido para formar um sal com o 
cloro; os átomos de hidrogênio deslocados reagem entre si formando então o gás hidrogênio. 
Isto não ocorreu com o fio de cobre (Figura 1C) pois o este metal possui menor reatividade 
que o hidrogênio. 
 
Teste da chama 
 
Os resultados do teste da chama são sumarizados na Tabela 1. Nota-se que os sais são 
compostos formados por um elemento metálico e um ametal. No entanto é o elemento metálico 
que responde ao teste da chama provocando a emissão de luz nas cores de referência para 
cada elemento. As cores das chamas também são registradas na Figura 2. 
 
 
 
 
 
Tabela 1. Registro da cor da chama dos sais e identificação dos elementos metálicos. 
Amostra 
Elemento 
metálico 
Cor da chama de 
referência 
(AGUILAR et al. 2017) 
Cor da chama 
observada 
Cloreto de bário Ba Verde limão Amarelo pálido 
Cloreto de cálcio Ca Vermelho tijolo Vermelho 
Sulfato de cobre Cu Verde Verde 
Cloreto de estrôncio Sr Vermelho carmim Vermelho 
Cloreto de sódio Na Amarelo Amarelo 
 
(A) Cloreto de 
Bário 
(B) Cloreto de 
Cálcio 
(C) Sulfato de 
Cobre 
(D) Cloreto de 
Estrôncio 
(E) Cloreto de 
Sódio 
 
Figura 2. Registro fotográfico da coloração das chamas para os cinco sais reagentes: (A) 
cloreto de bário; (B) cloreto de cálcio; (C) sulfato de cobre; (D) cloreto de estanho; e (E) cloreto 
de sódio. 
 
CONCLUSÃO 
 
Tanto o zinco quanto o ferro metálico reagem numa solução de ácido clorídrico formando sais 
com o cloro e o gás hidrogênio. Essas reações ocorrem espontaneamente por estes 
apresentaremmaior reatividade que o hidrogênio presente no ácido. A reação com o cobre 
metálico não ocorre, pois este possui uma reatividade menor que o hidrogênio. 
 
O cloreto de bário emite uma coloração amarelo pálida / verde fraca, correspondente a cor 
verde limão referência para o elemento bário; O cloreto de cálcio emite uma coloração 
vermelha alaranjada, correspondente a cor vermelho tijolo referência para o elemento cálcio; 
O sulfato cobre emite uma coloração verde, correspondente a cor verde referência para o 
elemento cobre; O cloreto de estrôncio emite uma coloração vermelha viva, correspondente a 
cor vermelho carmim referência para o elemento estrôncio; e O cloreto de sódio emite uma 
coloração amarelo viva, correspondente a cor amarela referência para o elemento sódio. 
 
REFERÊNCIAS 
 
AGUILAR, M. S.; LOPES, G. B. L.; LANDEIRO, R. Apostila de Aulas práticas de Química 
Geral. Niterói: Universidade Estácio de Sá Campus Niterói. 2017. 32p. Apostila. 
 
BARROS, L.M. Física teórica experimental II.1. ed. Rio de Janeiro: Seses. 2016. 184p. 
 
SANTOS, C. M., CARVALHO, M. A. LIMA, N. S. Química Geral.1. ed. Rio de Janeiro: Lexikon. 
2015. 216p.