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Roosenilson Dias Muniz Sabrina Teles Amorim TESTE DE CHAMA RESUMO Detecção dos elementos formadores de um determinado composto, através do ensaio por via seca (ensaio de coloração de chama) utilizando de produtos disponíveis no Laboratório de Química do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amapá – IFAP. Baseado no espectro de emissão do elemento, o composto irá modificar a cor da chama para uma cor característica, no experimento foram utilizados cloreto de sódio (NaCl), Sulfato de Potássio (K2SO4); Cloreto de Cálcio (CaCl); Cloreto de Bário (BaCl2); Sulfato de Cobre (CuSO4); Cloreto Férrico (FeCl2). INTRODUÇÃO O teste da chama baseia-se no fato de que quando certa quantidade de energia é fornecida a um determinado elemento químico, alguns elétrons da última camada de valência absorvem esta energia passando para um nível de energia mais elevado, ou seja, para um estado excitado. Quando estes elétrons retornam ao estado fundamental, eles emitem uma quantidade de energia radiante, igual àquela absorvida, cujo comprimento de onda é característico do elemento e da mudança do nível eletrônico de energia conforme demonstrado na figura 1. Dessa forma, a luz observada de um determinado comprimento de onda é utilizada para identificar o elemento químico. Segundo RAMOS (2004) o teste da chama baseia-se na teoria da mecânica quântica. Einstein, um pouco mais tarde que Planck, enunciou-a, verificando por numerosas experiências de que a matéria emite ou absorve uma radiação, a energia E é emitida ou absorvida em quantidades discretas iguais a hν; tem-se, assim, E = hν, onde ν designa a freqüência da radiação considerada e h a constante universal de Planck (h = 6.5510-27 erg. sec). A constante h foi introduzida na Física por Planck, em 1900, em seus célebres trabalhos sobre a intensidade específica da radiação de origem térmica que existe no interior de um recinto isotérmico. Roosenilson Dias Muniz Sabrina Teles Amorim Figura 1 - mudança do nível eletrônico de energia PARTE EXPERIMENTAL Materiais e Reagentes Os seguintes materiais, disponíveis no laboratório de Química, foram utilizados neste experimento: Vidro de relógio; Espátula de metal; Álcool; Algodão; Fósforo. As seguintes substâncias, disponíveis no laboratório de Química, foram utilizadas neste experimento: Cloreto de Sódio (NaCl); Sulfato de Potássio (K2SO4); Cloreto de Cálcio (CaCl); Cloreto de Bário (BaCl2); Sulfato de Cobre (CuSO4); Cloreto Férrico (FeCl2). Procedimento Primeiramente foi colocado em um vidro de relógio quantidade suficiente de algodão umedecido em álcool (P.A) para que produzisse a chama onde seria realizado o teste da coloração dos produtos selecionados previamente. Em um segundo momento, com auxílio de uma espátula, foi submetido (colocado em contato com) à chama as substâncias selecionadas e foi observado e anotado a mudança de coloração ocorrida na chama. Tal procedimento foi efetuado com todas as substâncias separadas previamente. RESULTADOS E DISCUSSÕES Roosenilson Dias Muniz Sabrina Teles Amorim Foi observado durante o experimento que conforme a substância sujeitas a altas temperaturas é possível observar os elétrons passarem do estado fundamental a estados excitados, com posterior emissão de radiações de cor característica, sob a forma de uma chama colorida. Nos ensaios de chama, conforme Vogel (1981) ocorre às interações atômicas através dos níveis e subníveis de energia quantizada, ele baseia-se na possibilidade de muitos íons metálicos e seus sais conferirem uma cor característica quando é vaporizado numa chama, isso porque todo átomo quando aquecido ou recebe um descarga elétrica, absorve energia, que em seguida é emitida como radiação, ou seja, uma linha espectral pode ser absorvida e também emitida quando de alguma forma o átomo é excitado. Cada elemento químico apresenta um espectro de linha distinto que este relacionado com sua natureza atômica. Os dados obtidos no experimento estão relacionados na tabela 1 onde foi anotado as cores obtidas e os valores de temperaturas em graus celsius. Tabela 1 - Dados obtidos no teste de coloração da chama Item Elementos Observações Coloração da chama 1 Cloreto de Sódio (NaCl) Amarelo 2 Sulfato de Potássio (K2SO4) Azul (lilás) 3 Cloreto de Cálcio (CaCl) Vermelho 4 Cloreto de Bário (BaCl2) Verde claro 5 Sulfato de Cobre (CuSO4) Verde escuro 6 Cloreto Férrico (FeCl2) Dourado Fonte: experimentos realizados em laboratório. CONCLUSÃO As emissões acontecem a nível atômico ou molecular pela excitação de um ou mais elétrons que absorvem energia térmica no presente caso, passando a um estado excitado obedecendo sempre os limites de transição permitidos dentro da eletrosfera em seu subnível. A perda do estado de excitação desse elétron ou elétrons acontece de maneira muito rápida com a consequente emissão de fótons com comprimento de onda específico para o átomo em questão. REFERÊNCIAS BROWN, T.L.; LEMAY JR, H.E.; BURSTEN, B.E.; BURDGE, J.R. Química a ciência central. São Paulo, Pearson Prentice Hall, 2005. Roosenilson Dias Muniz Sabrina Teles Amorim RAMOS, T. Introdução à mecânica dos quanta Parte III. Revista Brasileira de Ensino de Física: 26 (1), 2004. VOGEL, A. I. Química Analítica Quantitativa. 5° Ed. São Paulo: Mestrejou, 1981.
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