Relatório - Identificação de metais utilizando o teste de chama

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UNIEVANGÉLICA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
Rhanyelly Nascimento da Silva
Lucas Victor Oliveira Fernandes
Relatórios de aulas experimentais 1° V.A
ANÁPOLIS / GO
2018
RELATÓRIO 02
Disciplina: Química Experimental	
Professor: Msc. Marcos Franscisco Novaes Valentino
Alunos: Rhanyelly Nascimento da Silva e Lucas Victor Oliveira 
Aula Prática: Identificação de metais utilizando o teste de chama
INTRODUCÃO
O teste de chamas é um experimento realizado principalmente ao se estudar o conceito do modelo atômico de Rutherford-Bohr, pois foi por meio desse modelo que se introduziu o conceito de transição eletrônica. Por meio desse experimento é possível identificar o elemento que está presente no composto através da cor apresentada pela chama.
O teste de chama é baseado 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, produzindo o que chamamos de estado excitado. Quando um desses elétrons excitados retorna ao seu estado fundamental, ele libera a energia recebida em forma de radiação. A radiação liberada por alguns elementos possui comprimento de onda na faixa do espectro visível, ou seja, o olho humano é capaz de enxerga – los através de cores, assim é possível identificar a presença de certos elementos devida á cor característica que eles emitem quando aquecidos numa chama. Em geral, os metais, sobretudo os alcalinos e alcalinos terrosos são os elementos cujos elétrons exigem menos energia para serem excitados.
No experimento foram utilizados os sais de SrCl2, NaCl, CaCl2, KCl, LiCi, BaCl2, CuCl2, sendo verificado as suas colorações.
OBJETIVO
Os ensaios da coloração da chama serão utilizados na identificação de metais alcalinos, alcalinos terrosos e o cobre, por meio das colorações específicas que estes elementos emitem.
PARTE EXPERIMENTAL
Materiais e reagentes
 Bico de Bunsen
 Palitos de Fósforos
Béquer com Ácido clorídrico
 Sais de SrCl2, NaCl, CaCl2, KCl, LiCi, BaCl2, CuCl2
 Haste com alça de platina
 
 Procedimento experimental
Para esta atividade foram colocados sobre a bancada 7 recipientes contendo sais: (Cloreto de Estrôncio) SrCl2, (Cloreto de Sódio) NaCl, (Cloreto de Cálcio) CaCl2, (Cloreto de Potássio) KCl, (Cloreto de Lítio) LiCl, (Cloreto de Bário) BaCl2, (Cloreto de Cobre) CuCl2
 Com a haste alça de platina pega-se uma amostra de um dos sais e em seguida leve a chama e aqueça. 
Observe a coloração da chama e anote na tabela de resultados.
Repita os procedimentos acima com as outras amostras.
RESULTADOS E DISCUSSÃO	
As cores obtidas nos experimentos são:
	Sais
	Coloração
	(Cloreto de Estrôncio) SrCl2
	vermelho-sangue
	(Cloreto de Sódio) NaCl
	amarelo-alaranjado
	(Cloreto de Cálcio) CaCl2
	vermelho-alaranjado, verde e roxo
	(Cloreto de Potássio) KCl
	Roxo- lilás
	(Cloreto de Bário) BaCl2
	Amarelo- esverdiado
	(Cloreto de Cobre) CuCl2
	Verde
	(Cloreto de Lítio) LiCl
	Rosa
O cloreto de sódio normalmente contamina as demais amostras, adulterando os resultados; por este motivo, deve ser deixado por último.
No experimento do (Cloreto de Cálcio) CaCl2, houve contaminação da haste.
CONCLUSÃO
Observamos que cada sal possui uma coloração característica devido à disposição dos elétrons nas camadas de energia, quando um sal recebe uma quantidade bem definida de energia os elétrons tendem a saltar para uma camada mais externa, assim quando perde energia os elétrons voltam para sua camada original emitindo desta forma uma luz característica de cada cátion.
BIBLIOGRAFIA
https://www.infoescola.com/quimica/teste-da-chama/http://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/teste-chama-transicao-eletronica.htm
Apostila de Química, páginas 23 – 24 – A.F, Mello, Introdução à análise mineral qualitativa. Editora Pioneira, São Paulo, 1977.
QUESTIONÁRIO
01) Como um analista realizaria num laboratório, a identificação qualitativa dos seguintes cátions: sódio, potássio, cobre, estrôncio e bário. 
Através da cor de todos os cátions em contato com aquecimento.
Sódio: amarelo, potássio: Roxo-Lilás Cobre: Verde, Estrôncio: Vermelho-alaranjado, Bário: amarelo esverdeado.
02) Porque cada substancia apresenta uma coloração ao ser aquecida no bico de Bunsen?
 Isso acontece porque cada elemento é formado por um átomo diferente, pois as suas camadas eletrônicas possuem valores de energia bem definidos, segundo o modelo atômico estabelecido por Bohr. Quanto mais distante do núcleo, maior é a energia do nível eletrônico.
03) Qual a relação entre energia e emissão de luz no teste da chama? 
A absorção de energia promove os elétrons periféricos para um estado de mais alta energia (estado excitado), no momento em que cessa essa adição de energia, esses elétrons retornam à sua posição de origem, devolvendo a energia recebida sob a forma de luz (que nós percebemos como cor).
04) Porque ao se pesquisar uma determinada amostra, encontramos outras cores na chama, além da principal ?
Devido à contaminação da haste de platina com outras substâncias, o melhor método, é para cada substância utilizar a sua própria haste com alça de platina para evitar a contaminação.
05) Em que situações do cotidiano podemos observar fenômenos semelhantes aos evidenciados nesta aula prática.
Quando os fabricantes desejam produzir fogos de artifício coloridos, eles misturam à pólvora compostos de certos elementos químicos apropriados. A cor que um elemento confere aos fogos de artifício é a mesma que ele possui no teste da chama.
Quando se queima palha de aço, verifica-se a presença de fagulhas amarelo-alaranjadas e ouvem-se estalidos. O comportamento esperado na queima de um sal de ferro é, portanto, o de apresentar coloração amarela-alaranjada.
POSTULADOS DO ÁTOMO DE BOHR
Niels Bohr foi um físico dinamarquês responsável por aperfeiçoar a teoria atômica proposta por Rutherford (sistema planetário), que se tornou falha para explicar, dentre outras coisas, o porquê de o elétron não perder energia durante os movimentos de rotação em torno do núcleo e colidir com ele, mas permanecer em órbita constante sem tornar o átomo instável.
Baseando-se nos fundamentos de Max Planck, Bohr reformulou a teoria atômica mediante conclusões resumidas a cinco postulados:
1º postulado – A energia emitida (ou absorvida) por um sistema atômico não é contínua, como mostrado pela eletrodinâmica, mas se processa através de transições do sistema de um estado estacionário para algum outro diferente.
Portanto, um átomo só emite radiação (seja ela de qualquer comprimento de onda, na região do visível ou não) caso seja excitado de algum modo, saindo, assim, de um estado estacionário (permanente e constante).
2º postulado – Radiação de frequência bem definida é emitida por um sistema atômico quando há transição de elétron entre camadas. Sendo a energia total liberada pela transição desse elétron definida por E = hf, onde f = frequência da radiação (em hertz) e h = constante de Planck (em J.s).
A partir desse postulado, pode-se afirmar que essa energia liberada nada mais é que a diferença entre as energias das camadas onde a transição ocorre. Assim, quando um elétron realiza um salto quântico entre as camadas K e L de um átomo X, a diferença energética é dada por: EL-EK = hf.
3º postulado – O equilíbrio dinâmico dos sistemas nos estados estacionários (baseados em interações eletrostáticas e eletromagnéticas) obedece às leis da mecânica clássica.
Assim, para transições em diversos estados estacionários (mudança de camadas) essas leis clássicas não se aplicam. Mesmo que ocorram no limite de grandes órbitas e altas energias (camadas mais externas).
4º postulado – As possíveis órbitas descritas por elétrons em torno do núcleo atômico são múltiplos inteiros de h/2π. Inclusive nas órbitas provenientes de umatransição.
Esse postulado pode ser compreendido da seguinte forma: imaginando os elétrons com movimento ondulatório, para que o átomo esteja estável energeticamente, essas ondas não podem sofrer interferência tal que se aniquilem mutuamente ou causem qualquer tipo de instabilidade no átomo. Assim, todas devem estar em harmonia, essa, definida pelo múltiplo inteiro da Planck corrigida para um movimento circular.
5º postulado – O estado no qual a energia emitida é máxima deve ser, também, um múltiplo inteiro da constante de Planck corrigida para um movimento circular em relação ao momento angular do elétron.
Assim, de acordo com o 4º postulado, como as órbitas são sempre múltiplos inteiros de h/2π, as energias máximas emitidas quando o átomo é excitado (mais precisamente, quando um elétron realiza salto quântico) também são proporcionais a h/2π. p, com p = momento angular do elétron.