Relatório 01 (9,4)

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Universidade Federal do Rio de Janeiro
UFRJ
 Química Analítica Experimental
 Matéria e Energia
	
Prática: 01 – Matéria e Energia
Relatório: 01
Data: 24.02.2014
Aluna: Jéssica Escorcio de Andrade
Professora: Marlice Aparecida Sípoli Marques
Turma: INC
INTRODUÇÃO
Matéria é tudo aquilo que possui massa e ocupa lugar no espaço. Além disso, a matéria existente está em constantes transformações. Essas transformações podem ser de dois tipos: físicas e químicas. A primeira ocorre quando não há formação de novas substâncias, assim, a matéria não tem sua composição alterada. Toma-se como exemplo, a mudança de estado físico de um elemento. A transformação química ocorre quando há formação de novas substâncias, dessa forma, a composição química é alterada. Toma-se como exemplo, a combustão de um gás.
Energia é tudo que produz ou pode produzir ação, trabalho ou movimento. A energia não pode ser criada, apenas transformada. Com isso, é envolvida diretamente nas transformações da matéria.
OBJETIVOS
Proporcionar informações e conhecimentos sobre matéria e energia, além da transformação que ambas sofrem.
Diferenciar os tipos de fenômenos – físicos ou químicos – que uma matéria pode sofrer.
EXPERIMENTOS
Experimento I: ENSAIO DE CHAMA
Materiais
2 a 3 gotas de HCl
Placa de porcelana
Palito de fósforo
Bico de Bunsen
Sais de cátions K+, Na+, Li+, Ca2+, Sr2+, Cu2+ e Ba2+
Procedimento:
Nos seis orifícios da placa de porcelana, foram colocadas de 2 a 3 gotas de HCl. 
A parte lisa do palito de fósforo foi mergulhada em um desses orifícios com HCl, e, em seguida, colocada em um frasco com um dos sais. Isso foi feito para que o sal ficasse parcialmente preso a essa parte do fósforo. 
A parte lisa do fósforo, com o sal aderido, foi colocada diretamente na chama azul que saía do Bico de Bunsen. 
Foram analisadas as novas cores que saíam da chama. 
Esse procedimento foi realizado com todos os sais.
 3.2 Experimento II: QUEIMA DE MAGNÉSIO 
Materiais:
Fita de Magnésio
Vidro de relógio
Pinça metálica
Bico de Bunsen
Procedimento:
Uma pequena quantidade de fita de magnésio foi transferida para um vidro de relógio. 
Em seguida, com o uso da pinça metálica, foi retirado um pedaço desta fita.
A pinça metálica, juntamente com um pedaço da fita de magnésio, foi levada até a chama do bico de Bunsen. 
Observou-se o fenômeno.
	
 3.3 Experimento III: COLORAÇÃO DE SOLUÇÕES
Materiais:
Três tubos de ensaio
1, 3 e 5 mL de solução de KMnO4
Proveta de 10mL
Água destilada
Bastão de vidro
Procedimento:
Foram separados os três tubos de ensaio. 
Em cada um, foram colocadas diferentes quantidades de KMnO4 (0,025M) – 1mL, 3mL e 5mL –.
Foi adicionada água destilada em cada tubo, de modo que os três tivessem ao final o volume total de 5 mL. Dessa forma, foram colocados 4 mL de água destilada no tubo 1 e 2mL no tubo 2, e o tubo 3 ficou isento pois já continha 5mL de KmnO4.
 Após isso, utilizando o bastão de vidro, cada tubo de ensaio foi agitado. 
A intensidade das cores de cada tubo foi observada.
		
 3.4 Experimento IV: SUBLIMAÇÃO DO IODO
Materiais:
Cristais de Iodo
Béquer de 100mL
Bastão de vidro
Vidro de relógio
Água destilada
Pisseta
Tela de amianto
Bico de Bunsen
Garra metálica
Procedimento:
Com o bastão de vidro, alguns cristais de iodo foram transferidos para o béquer. 
O béquer foi vedado com o vidro de relógio. 
Com o uso da pisseta, foi adicionada água destilada no vidro de relógio, até 2/3 do seu volume.
Todo este conjunto foi colocado sobre a tela de amianto e aquecido com a chama baixa do bico de Bunsen, até os vapores chegarem ao vidro de relógio.
Usando a garra metálica, foi retirado o conjunto da tela de amianto e colocado na capela até que esfriasse. 
Após ser descartada a água do vidro de relógio, foi possível observar a reação. 
 3.5 Experimento V: DECOMPOSIÇÃO DO DICROMATO DE AMÔNIO
Materiais:
Cristais de dicromato de amônio
Tubo de ensaio
Bastão de vidro
Bico de Bunsen
Pinça de madeira
Procedimento:
Com o auxílio de um bastão de vidro, uma pequena quantidade de cristais de dicromato de amônio foi colocada em um tubo de ensaio.
O fundo do tubo – que foi segurado pela pinça de madeira – foi aquecido na chama do bico de Bunsen.
O fenômeno foi observado. 
RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Experimento I – ENSAIO DE CHAMA
A coloração dos sais analisados foi:
	Cátion
	Cor da chama
	Potássio
	Violeta claro
	Lítio
	Rosa/Magenta
	Sódio
	Amarelo alaranjado
	Cobre
	Azul esverdeado
	Bário
	Verde claro
	Estrôncio
	Vermelho Alaranjado
	 Cálcio
	Vermelho 
Segundo o modelo atômico de Bohr, o elétron precisa receber energia de alguma fonte externa para passar para um estado de maior energia; assim, quando isso ocorre, o elétron salta para uma órbita ligeiramente mais afastada do núcleo, ficando em seu estado excitado.
Dessa forma, quando o sal, juntamente com o HCl, foi colocado sobre a chama do bico de Bunsen, uma energia foi fornecida a seus elétrons. Entretanto, como o estado excitado não é estável, os elétrons que “saltaram” de nível retornam à órbita de seu estado estacionário. Nesse momento, o elétron perde – emitindo uma espécie de luz – uma quantidade de energia que corresponde à diferença energética existente entre as órbitas. 
A variação da cor de um sal para outro é dada devido ao comprimento de onda emitida pelos cátions utilizados. Logo, as soluções de NaCl e KCl, em contato com o fogo, emitem cores diferentes. Entretanto, as soluções de Ba(NO3)3 e BaCl2 emitem as mesmas cores, pois ambas possuem o mesmo elemento de cátion (Ba). Percebe, portanto, que a diferença das cores emitidas, nesses exemplos, se deve ao cátion.
O espectro eletromagnético é a distribuição da intensidade da radiação eletromagnética com relação ao seu comprimento de onda ou frequência. As regiões do espectro eletromagnético são divididas em: Raios Gama, Raios X, Ultravioleta, Infravermelho, Micro-ondas, Ondas de radio e Luz Visível. Este último, por sua vez, é definido como a radiação capaz de produzir a sensação de visão para o olho humano normal. Sua faixa de comprimento de onda varia entre os 700 e 400 nanômetros.
4.2 Experimento II – QUEIMA DE MAGNÉSIO
Neste experimento, observou-se que a queima da fita de magnésio, emitiu uma energia na forma de um “flash” fotográfico.
A reação química do processo acima é descrita em:
	Mg + ½ O2 ––> MgO + Energia (flash)
Também foi possível observar o fenômeno da combustão, que é uma reação química entre uma substância (combustível) e um gás (oxigênio) com liberação de energia. Com isso, os reagentes – o sólido (Mg) e o gás (O2) – geraram o MgO (sólido) e energia luminosa (branca).
4.3 Experimento III - COLORAÇÃO DE SOLUÇÕES
Neste experimento foi possível observar que o terceiro tubo, onde não foi acrescentada água destilada, apresentou a coloração mais intensa. Isto ocorreu porque o tubo 3 manteve a sua concentração molar (0,025M).
Percebeu-se que o tubo 1 e 2, que tiveram a concentração molar alterada devido à adição de água destilada, apresentaram coloração mais fraca. O tubo 1(0,005M) e o tubo 2(0,015M) tiveram uma coloração menos intensa pois suas concentrações molares eram menores que a do tudo 3(0,025M).
É possível utilizar a Lei de Lambert-Beer no fenômeno observado, já que nela é aplicado que a quantidade de luz absorvida ou transmitida por uma determinada solução depende da concentração do soluto e da espessura da solução. Logo, a absorbância depende da concentração e do caminho óptico.Com isso, a intensidade da cor do tubo 1(0,005M) < intensidade da cor do tubo 2(0,015M) < intensidade da cor do tubo 3(0,025M).
A cor de compostos químicos está relacionada à sua configuração eletrônica. Fontes de luz como o sol, uma vela ou uma lâmpada produzem luz branca, isto é, luz composta por todas as cores do espectro visível. Quando a luz branca incide sobre uma substância colorida, a substânciaabsorve todas as cores, refletindo apenas a cor que vemos. 
A cor absorvida por uma substância depende de sua estrutura eletrônica, na medida em que os elétrons de uma substância podem absorver energia luminosa. A cor da substância depende da cor absorvida pelos elétrons da substância. Depois de absorver energia, os elétrons a devolvem, integral ou parcialmente, dando origem aos processos fotoquímicos e fotofísicos.
4.4 Experimento IV – SUBLIMAÇÃO DO IODO
Neste experimento ocorreu o fenômeno físico(sublimação), pois o iodo não sofreu alteração na sua composição química. 
Antes do aquecimento, o iodo se apresentava em cristais (com uma coloração roxa), no seu estado sólido. Durante o aquecimento, o iodo se apresentou em seu estado gasoso. E após o resfriamento do béquer na capela, foi observado que o iodo estava preso ao vidro relógio – na parte que estava virada para o béquer – e que o mesmo voltou ao seu estado sólido, entretanto com uma coloração diferente (grafite).
4.5 Experimento V – DECOMPOSIÇÃO DO DICROMATO DE AMÔNIO
Neste experimento ocorreu o fenômeno químico, pois houve uma alteração na composição química da matéria. 
O reagente (dicromato de amônio) era sólido e apresentava a cor laranja. Os produtos, por sua vez, se apresentaram nos três estados físicos da matéria: N2 (estado gasoso), H2O(estado líquido) e o Cr2O3(estado sólido – que se apresentou em flocos de cor verde-escuro).
CONCLUSÃO
	Os experimentos realizados comprovam que a energia está intimamente ligada às transformações da matéria. Em todos os experimentos foi possível notar que a energia (no caso, térmica – calor) é capaz de mudar quimicamente e/ou fisicamente as soluções. 
REFERÊNCIAS
Apostila de Química Analítica Experimental (MARQUES, Marlice).
JENNIFER FOGAÇA. Transição Eletrônica. Disponível em: http://educador.brasilescola.com/estrategias-ensino/teste-chama-transicao-eletronica.htm. Acesso em: 03 de março de 2014.
http://www.explicatorium.com/CFQ8/Luz_espectro_eletromagnetico.php Acesso: 03 de março de 2014. 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL. Espectrofotometria. Disponível em: http://www.ufrgs.br/leo/site_espec/conceito.html Acesso em: 03 de março de 2014.
http://www.klickeducacao.com.br/2006/bcoresp/bcoresp_mostra/0,6674,POR-935-6635,00.html. Acesso em: 03 de março de 2014.