Identificação de Íons (RELATORIO)

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Química Experimental 
Experimento III: ANÁLISE QUALITAVIVA – IDENTIFICAÇÃO DE ÍONS
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OBJETIVO: Detectar a presença de alguns íons metálicos em função do espectro de emissão típico de cada elemento e identificar a presença de íons de alguns elementos cuja radiação não se encontra no espectro visível.
SUMARIO
INTRODUÇÃO 4
MATERIAIS E REAGENTES 5
METODOLOGIA OU PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 6
RESULTADOS E DISCUSSÕES 7
CONCLUSÕES 9
ANEXOS 10
REFERÊNCIAS E BIBLIOGRÁFIAS 11 
1. INTRODUÇÃO
Os elementos químicos apresentam uma distribuição eletrônica específica, com níveis de energia particulares (K, L M, N, O, P e Q). Quando um elemento químico absorve energia, que pode ser de uma chama, esta absorção pode provocar a passagem do elétron de um nível de menor para outro de maior energia. Como o elétron deixou um nível de menor energia para ocupar outro de energia mais elevada, aquele nível inicial ficou desocupado e a tendência do elétron é retornar à condição inicial (ou seja, devolver o átomo a seu estado fundamental). Nesta situação, a energia absorvida pelo elétron é liberada e pode o fazer emitindo algum tipo de radiação, algumas vezes com comprimentos de onda da região do visível, no espectro eletromagnético. Uma vez que os átomos possuem distribuições eletrônicas particulares, estas energias liberadas pelos elétrons, no seu retorno aos níveis de origem, podem ser utilizadas para identificação de elementos químicos presentes nos materiais, já que cada elemento irá apresentar absorção e emissão de energia em quantidades específicas. Para verificar a existência de transições envolvendo quantidades de energia diferentes em elementos químicos distintos, iremos testar a coloração da luz emitida por alguns íons metálicos quando expostos à chama do bico de Bunsen.
2. MATERIAIS E REAGENTES
2.1 Materiais
Haste de fio de Ni-Cr; 
Bico de Bunsen;
Tubo de ensaio;
Becker;
Pinça de madeira.
2.2 Reagentes
Solução 1 mol.L-1 de ácido clorídrico (HCl);
Sais Cloreto de sódio (NaCl, BaCl2, LiCl, KCl, CuSO4, SrCl2, CaCl2);
3. METODOLOGIA OU PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
3.1 Parte I: Identificação de íons com espectro de emissão visível 
Pegamos o tubo de ensaio e fizemos uma numeração de 1 à 7 em cada tubo, com a ajuda de uma pipeta de Pasteur absorvemos 2ml de cada um dos reagentes e expelimos nos tubos de ensaio conforme a numeração.
Verificamos a válvula de gás conforme a instrução da professora.
Acendemos o bico de Bunsen de modo que produziu uma chama azul na parte inferior, e alaranjada da parte superior.
Limpamos o fio aquecendo ao rubro na chama e, em seguida mergulhamos em uma solução de ácido clorídrico (HCl). Repetimos o procedimento diversas vezes até que fio, passado pela chama aquecendo-o, não apresentasse nenhuma coloração à chama. 
Pegamos um oitavo tubo de ensaio e expelimos água destilada para facilitar o procedimento.
Mergulhamos o fio em água destilada e em seguida em um dos sais.
Colocamos o fio mergulhado no primeiro sal e observamos a coloração da chama mudar. Com o resultado desejado anotamos na tabela do roteiro as observações.
Limpamos o fio de Ni-Cr até que nenhuma coloração foi atribuída à chama azul do bico de Bunsen. 
Repetimos os procedimentos anteriores utilizando as amostras de outros sais. 
3.2 Parte II: Identificação de íons com espectro de emissão não visível (Grupo I)
Apanhamos quatro tubos de ensaio e marcamos cada um com as respectivas letras A, B, C e D. 
Expelimos cerca de 2ml de dois reagentes em cada tubo com a ajuda de uma pipeta de Pasteur. 
Observamos a reação de cada tubo, que obteve cores diferenciadas. Segundo assim: Tubo A- Alaranjado, Tubo B- Amarelo, Tubo C – Branco e Tubo B- Cinza. 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Como a luz é composta por radiações eletromagnéticas, um tipo de onda formada por um campo elétrico e um campo magnético, onde se pode observar características ondulatórias que se devem as oscilações periódicas entre o campo magnético e o campo elétrico isso se dá a origem a duas características dessa onda: o comprimento e frequência.
A frequência é expressa em ciclos por segundo, e a sua unidade é o Hertz (Hz). Esta unidade equivale ao inverso de um segundo, ou seja:
É a frequência da luz que determina a sua cor. Conforme a frequência, nossos olhos detectam diferentes cores, mais somente uma estreita faixa de frequências nossos olhos conseguem enxergar que é o chamado aspecto de luz visível. 
Está faixa de luz visível vai de frequências menores que o ultravioleta a maiores que o infravermelho, entre comprimentos menores de 750 nm e maiores de 420 nm como pode ser observado na tabela 1:
Tabela 1 - https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8d/Espectro_eletromagnetico-pt.svg
Com a aproximação haste de fio de níquel (Ni-Cr) no fogo do Bico de Bunsen, e seguindo os procedimentos, foram obtidas e registradas colorações na chama conforme a tabela 2: 
	Elemento
	Coloração da chama
	 Comprimento da onda (λ)
	 Frequência 
	Sigla 
	Nome
	
	
	
	NaCl
	Cloreto de Sódio
	Laranja
	620 nm
	4,8x10 -14 Hz
	BaCl
	Cloreto de Bário
	Amarelo
	580 nm
	5,2x10-14 Hz
	LiCl
	Cloreto de Lítio
	Vermelho
	700 nm
	3,0x10-14 Hz
	KCl
	Cloreto de Potássio
	Violeta
	420 nm
	7,1x10-14 Hz
	CuSO
	Sulfato de Cobre
	Azul
	470 nm
	6,4x10-14 Hz
	SrCl
	Cloreto de Estrôncio
	Vermelho
	700 nm
	3,0x10-14 Hz
	CaCl
	Cloreto de Cálcio
	Vermelho
	700 nm
	3,0x10-14 Hz
Tabela 2
Observamos que a cor de cada chama é característica do elemento presente na substancia aquecida, por exemplo:
Ao colocar o cloreto de potássio (KCl) a luz emitida é de uma coloração violeta.
Já quando ao colocar cloreto de sódio (NaCl) apresentou um laranja intenso.
Isso acontece porque cada elemento é formado por um átomo diferente e possuem suas camadas de energia bem definidas, segundo o modelo atômico de Bohr.
De forma simplificada, conforme o elétron está no estado excitado e volta para sua orbita estacionaria ele libera energia na forma eletromagnéticas (luz) e frequência característica do elemento desse átomo e conforme a frequência que essa luz é emitida observamos diferentes cores de luzes. 
4.2 Parte II: Identificação de íons com espectro de emissão não visível (Grupo I) 
Após observamos as reações que obtivemos através das misturas dos reagentes registramos as seguintes colorações como mostra a tabela 3: 
	Tubos
	Reagentes
	Coloração
	
	
	
	A
	Sigla
	Pp(NO ) + K Cr O 
 
	Laranja
	
	Nome
	Nitrato de chumbo + Dicromato de potássio 
	
	B
	Sigla
	Pp(NO ) + Ki 
	Amarelo
	
	Nome
	Nitrato de chumbo + Iodeto de potássio
	
	C
	Sigla
	HNO + HCl (6m)
	Branco
	
	Nome
	Nitrato de prata + Ácido Clorídrico
	
	D
	Sigla
	HNO3 + NHOH (6m)
	Cinza
	
	Nome
	Nitrato de prata + Hidróxido de amônio
	
Tabela 3
5. CONCLUSÕES
Parte I: Através deste experimento concluímos que um determinado elemento quando aplicado ao fogo no Bico de Bunsen passa a emitir luz com tipos de cores diferentes.
Isso ocorre devido a excitação dos elétronsem sua orbita onde a luz e gerada pela energia na forma eletromagnética.
Parte II: Foram identificados os íons com aspecto de emissão não visível (Grupo I)
Observando as seguintes reações de cada tubo obtendo cores diferenciadas.
6. ANEXOS
 Esboço do salto quântico utilizando o modelo de Bohr
Isso ocorre quando o elétron recebe uma carga de energia maior que sua camada pode suportar, sendo assim ele acaba saltando para sua próxima camada, porém esse seu estado excitado ocorre por pouco tempo e o mesmo volta para sua camada original, nesse momento é onde ocorre a liberação da energia extra na forma de luz.
Nome dos Sais utilizados no experimento 
Tabela 4
Reações químicas ocorridas no processo de espectro não visível 
Em todos os tubos de ensaio houveram a reação química de dupla troca.
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] CARLOS, C.; SARDELLA, A. J. Química Geral: Estrutura atômica 2. ed. São Paulo: Ed. Ática, 1977 p. 38-49.
[2] SANTOS, Carlos Alberto. “O físico e o fóton"; Instituto Ciência Hoje. Disponível em <http://www.cienciahoje.org.br/noticia/v/ler/id/2924/n/o_fisico_e_o_foton/Post_page/9>. Acesso em 29 de setembro de 2017.
[3] Schenato, Rossana. “Teste da Chama – Identificação de Cátions"; PUCRS. Disponível em <http://www.pucrs.br/quimica/professores/schenato/download/chama.pdf>. Acesso em 29 de setembro de 2017.