Relatório 02

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MEC-SETEC
INSTITUTO FEDERAL DE MINAS GERAIS – CAMPUS AVANÇADO PIUMHI
Engenharia Civil
RELATÓRIO QUÍMICA GERAL E EXPERIMENTAL
Aula experimental - 2
Camila Ferreira Faria
Guilherme dos Santos Barbosa
Marina Molinar Gonzales
Ricardo Junio dos Santos
Piumhi
2016
Camila Ferreira Faria
Guilherme dos Santos Barbosa
Marina Molinar Gonzales
Ricardo Junio dos Santos
RELATÓRIO QUÍMICA GERAL E EXPERIMENTAL
Aula Experimental - 2
Relatório sobre determinação e cátions e ânions em experimentos de via úmida e seca.
Professor (a): Evelisy C. O. Nassor
	Piumhi	
2016
RESUMO
Neste trabalho foram realizados experimentos ligados a determinação de cátions e ânions em experimentos de via úmida e seca. Foi possível observar a mudança de coloração na chama do fogo quando adicionado à combustão um determinado sal a ser analisado. Observou-se também cátions e ânions determinados a partir de soluções aquosas e reações químicas.
1 INTRODUÇÃO
A teoria de Bohr descreve os elétrons como tendo somente órbitas e energias específicas. Se um elétron se move de um nível de energia para o outro, então a energia deve ser absorvida ou liberada. Essa ideia permitiu a Bohr relacionar as energias dos elétrons e o espectro de emissão dos átomos de hidrogênio.
A energia pode ser fornecida aos átomos por uma descarga elétrica ou por aquecimento. Dependendo da quantidade de energia que é adicionada, alguns átomos têm seus elétrons excitados do estado n=1 para o estado n=2, 3 ou outros ainda mais elevados. Depois de absorver energia, esses elétrons podem retornar para o nível menor de energia liberando energia. Observamos essa energia liberada como fótons de radiação eletromagnética e, como somente certos níveis de energia são possíveis, apenas fótons com determinadas energias e comprimentos de ondas são emitidos.
De um modo geral as reações por via úmida são as reações mais usuais, aquelas onde o reagente e a amostra estão no estado físico líquido ou em solução. No caso de amostras sólidas, o primeiro passo é dissolvê-las. O solvente usual é a água, ou um ácido se a amostra for insolúvel em água por exemplo. Nas reações por via úmida não se detecta o sal, mas o íon deste sal.
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
Realizar experimentos por via seca e em solução aquosa (via úmida) para identificação de cátions e ânions e íons metálicos.
2.2 Objetivos Específicos
Realizar o teste de chama para observação das colorações características de determinados íons metálicos.
Realizar a identificação em solução aquosa de alguns cátions e ânions através de reações químicas.
3 EXPERIMENTAL
3.1 Materiais
Fio (arame);
Bico de Bunsen (Lamparina);
Tubo de ensaio;
Pipeta de Pasteur de plástico;
Seringa;
3.2 Reagentes
Cloreto de sódio (NaCl);
Sulfato de potássio (K2SO4);
Nitrato de lítio (LiNO3);
Cloreto de bário (BaCl2);
Cloreto de cálcio (CaCl2);
Sulfato de cobre (CuSO4);
Cloreto de estrôncio (SrCl2);
Iodeto de potássio (Kl);
Amônia (NH3);
Nitrato de Prata (AgNO3);
3.3 Procedimentos
3.3.1 Teste da chama
	Para realizar o teste da chama, usou-se o fio (arame) e colocou-se uma pequena porção do sal a ser analisado na ponta do fio. Segurou-se o fio nas bordas da chama da lamparina. Observou-se e anotou-se a cor.
Quadro 1: Teste de Chama
	Sal
	Cátions Presente
	Cor da Chama Observada
	Corda da Chama Esperada
	K2SO4
(Sulfato de Potássio)
	
	
	Lilás
	LiNO3
(Nitrato de Lítio)
	
	
	Vermelho
	NaCl
(Cloreto de Sódio)
	
	
	Amarelo Intenso
	BaCl2
(Cloreto de Bário)
	
	
	Verde Amarelado
	CaCl2
(Cloreto de Cálcio)
	
	
	Vermelho Laranja
	CuSO4
(Sulfato de Cobre)
	
	
	Verde com Centro Azul
	SrCl2
(Cloreto de Estrôncio)
	
	
	Vermelho Carmesim
Fonte: Arquivo Pessoal
3.3.2 Identificação de cátions
Procedimento 1: Adicionou-se aproximadamente 5 ml da solução de CuSO4(aq). Em seguida, adicionou-se 5 gotas de KI(aq). Deixou-se em repouso por 30 minutos e anotou-se as observações.
Procedimento 2: Adicionou-se aproximadamente 5 ml da solução de CuSO4(aq). Em seguida adicionou-se 5 gotas da solução de NH3(aq). Anotou-se as alterações observadas. Em seguida, adicionou-se excesso de NH3(aq) e anotou-se as alterações observadas.
Procedimento 3: Adicionou-se aproximadamente 5 ml da solução de NaCl(aq). Em seguida, adicionou-se 5 gotas da solução de AgNO3(aq). Anotou-se as alterações observadas.
Procedimento 4: Adicionou-se aproximadamente 5 ml da solução de KI(aq). Em seguida, adicionou-se 5 gotas da solução de AgNO3(aq). Anotou-se as alterações observadas.
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Teste da Chama
Quadro 2: Teste de Chama com os resultados observados
	Sal
	Cátions Presente
	Cor da Chama Observada
	Corda da Chama Esperada
	K2SO4
(Sulfato de Potássio)
	K+
	Não foi possível observar
	Lilás
	LiNO3
(Nitrato de Lítio)
	Li+
	Vermelho
	Vermelho
	NaCl
(Cloreto de Sódio)
	Na+
	Amarelo Forte
	Amarelo Intenso
	BaCl2
(Cloreto de Bário)
	Ba2+
	Verde amarelado
	Verde Amarelado
	
CaCl2
(Cloreto de Cálcio)
	
Ca2+
	
Vermelho alaranjado
	
Vermelho alaranjado
	CuSO4
(Sulfato de Cobre)
	Cu2+
	Verde
	Verde com Centro Azul
	SrCl2
(Cloreto de Estrôncio)
	Sr2+
	Vermelho
	Vermelho Carmesim
Fonte: Arquivo Pessoal
4.2 Identificação de cátions e ânions
Quadro 3: Identificação de cátions com os resultados observados
	Solução
	Cátion presente
	Solução reagente
	Alterações observadas
	CuSO4
(sulfato de cobre)
	CU2+
K+
	Tubo 1: Adicione aproximadamente 5 ml da solução de CuSO4(aq).
Adicione em seguida 5 gotas de KI(aq), centrifugue e descarte o sobrenadante.
Anote suas observações
	Formou-se uma solução homogênea na cor azul claro.
	CuSO4
(sulfato de cobre)
	CU2+
H+
	Tubo 2: Adicione aproximadamente 5 ml da solução de CuSO4(aq).
Adicione em seguida 5 gotas da solução de NH3(aq).
	Formou-se uma solução heterogênea com precipitado na cor azul claro.
	
	
	Em seguida, adicione excesso de NH3(aq) ao tubo 2.
	Formou-se uma solução homogênea na cor azul escuro.
Fonte: Arquivo Próprio
 Foto 1: Tubo 1					 Foto 2: Tubo 2
 Fonte: Arquivos pessoais			 Fonte: Arquivos pessoais
Quadro 4: Identificação de ânion com os resultados observados
	Solução
	Ânion presente
	Solução reagente
	Alterações Observadas
	NaCl
(cloreto de sódio)
	Cl-
NO3-
	Tubo 3: Adicione aproximadamente 5 ml da solução de NaCl(aq).
Adicione 5 gotas da solução de AgNO3(aq).
	Formou-se um precipitado branco, com o tempo sofreu fotólise, mudando para a cor cinza.
	KI
(Iodeto de potássio)
	I-
NO3-
	Tubo 4: Adicione aproximadamente 5 ml da solução de KI(aq). 
Adicione 5 gotas da solução de AgNO3(aq).
Anote suas observações.
	Formou-se um precipitado amarelo claro, com o tempo sofreu fotólise, mudando para a cor verde amarelado.
Fonte: Arquivos pessoais
 Foto 3: Tubo 3 antes da fotólise		 Foto 4: Tubo 3 após fotólise
Fonte: Arquivos pessoais			 Fonte: Arquivos pessoais
 Foto 5: Tubo 4				 Foto 6: Tubos 1, 2, 3 e 4
 Fonte: Arquivos pessoais			 Fonte: Arquivos pessoais
Resposta do questionário:
Quando aquecemos o sal, o elétron absorve energia e salta para um nível mais externo, de maior energia. Dizemos que o elétron realizou um salto quântico e que está em um estado excitado. Porém, esse estado é instável e logo ele retorna para sua órbita anterior, mas quando o elétron salta de um nível até o outro que seja mais próximo do núcleo, ele libera energia. Essa liberação ocorre na forma de luz visível, por isso os íons metálicos colorem a chama.
A cor observada em cada chama é característica do elemento presente na substância aquecida. As cores são ondas eletromagnéticas, cada uma com um comprimento de onda diferente e que ficam na região do visível. Como os átomos de cada elemento possuem órbitas com níveis de energia diferentes, a luzliberada em cada caso será em um comprimento de onda também diferente, o que corresponde a cada cor.
O teste da chama não pode ser aplicado a todos os metais. Alguns metais podem difundir a mesma cor entre si, ou a cor da chama, não sendo possível identificá-los através deste teste.
5 CONCLUSÃO
Através dos experimentos por via seca, observou-se que há diferentes colorações na chama de acordo com cada íon metálico utilizado.
Quando colocado sulfato de potássio na chama, não foi possível observar nenhuma coloração pois a chama utilizada não sofria combustão completa, não sendo a ideal para o experimento.
Observou-se também que através dos experimentos por via úmida (solução aquosa), é possível a identificação de cátions e ânions.
REFERÊNCIAS
RUSSELL, John Blair. Química geral. 2. ed. São Paulo: Makron Books, c1994. v. 1, xl, 621 p.
BROWN, Lawrence S.; HOLME, Thomas A. Química geral aplicada à engenharia. São Paulo: Cengage Learning, c2016 xxiv, 628 p. ISBN 978852218205.
KOTZ, John C.; TREICHEL, Paul M; WEAVER, Gabriela C. Química geral e reações químicas: vol. 2. São Paulo: Cengage Learning, 2010. v. 2, xxvii, 613-1018 p. ISBN 9788522107544 (v. 2).