Relatório Teste de Chama

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Faculdade SENAI CETIQT
Engenharia Química - Química Experimental I
Teste de Chama
Ana Beatriz Freitas
Carolina Barbosa Paiva
Letícia Borges Lima
Outubro 2014.
Objetivo 
 O objetivo do procedimento foi observar a variação de coloração de cada elemento químico analisado exposto ao fogo. E explicar o porquê dos diferentes cátions presentes na composição de sais por meio do ensaio da chama.
Introdução
	O teste de chama é um importante método para a identificação, principalmente de cátions metálicos, da coloração dos elementos. Com o aquecimento das substâncias ocorrem as interações atômicas através dos níveis e subníveis de energia quantizada. A quantização de energia admite que a transmissão de energia entre os corpos ocorra através da troca de pacotes de energia ou quanta de energia e que as radiações se constituíam de quanta (plural de quantum) de energia. Portanto a energia é transferida de maneira descontinua, ou seja, quantizada. 
	Observa-se que quando um elétron recebe energia ele salta para uma órbita mais externa e a quantidade pacote de energia absorvida e bem definida (quantum) é equivalente à diferença energética entre as camadas. Essa promoção dos elétrons de valência a níveis energéticos mais elevados devido à energia térmica, é seguida pelo retorno ao estado fundamental com a liberação de radiação através de ondas eletromagnéticas (luz) características do elemento do átomo. Bohr então propôs que o átomo só pode perder energia em certas quantidades discretas e definidas, e isso sugere que os átomos possuem níveis com energia definida. 
	Segundo ele, o átomo teria uma eletrosfera composta de camadas energéticas (ou níveis de energia), que conteriam apenas os elétrons que tivessem a energia respectiva de cada nível. Isso significa que só seriam permitidas algumas órbitas circulares ao elétron, sendo que em cada uma dessas órbitas o elétron apresenta energia constante. Para passar para um estado de maior energia, o elétron precisa receber energia de alguma fonte externa, assim, quando isso ocorre, o elétron salta para uma órbita ligeiramente mais afastada do núcleo, ficando em seu estado excitado. 
	No procedimento de Teste de Chama a fonte de energia externa utilizada é a radiação eletromagnética que é um tipo de onda formada por um campo elétrico e um magnético que devido às oscilações periódicas entre elas acabam gerando as ondulações que resultam na origem de duas características das ondas: o comprimento e a frequência. E é a frequência que da luz que determina sua cor. O teste da chama é um processo simples que consiste em inserir uma amostra de um determinado cátion metálico, geralmente em estado sólido, a base da chama de um bico de Bunsen com o auxilio de uma pinça de madeira com um fio preso (fio de cobre), observando-se assim a mudança de coloração que a chama irá apresentar e isso devido a influencia da temperatura na estrutura atômica da amostra do cátion. Na imagem abaixo (figura 1) é possível ver as diversas colorações que são vistas no processo do Teste de Chama.
Figura 1: Teste de chama.
http://edquimicaedbem.blogspot.com.br/2013/10/teste-da-chama.html
Materiais e Reagentes
	De acordo com o procedimento Teste da Chama, utilizaram-se os seguintes materiais e reagentes existentes na Tabela 1:
Tabela 1: Tabela referente aos Materiais e Reagentes utilizados.
	Materiais
	Reagentes
	Bico de Bunsen
	CuSO4 (Sulfato de Cobre)
	Pinça de Madeira
	CaCl2 (Cloreto de Cálcio)
	Fio de Cobre
	NaCl (Cloreto de Sódio)
	Mangueira de Látex 
	Ba(NO3)2 (Nitrato de Bário)
	
	KCl (Cloreto de Potássio)
Procedimento Experimental
Pegou-se a pinça de madeira e nela enrolou-se o fio de cobre.
Colocou-se a pinça com fio de cobre no frasco com solução de NaCl e depois levou-se à chama levemente observando a coloração. 
Colocou-se o pequeno gancho com fio de cobre no frasco com solução de CuSO4 e depois levou-se à chama levemente observando a coloração. 
Colocou-se o pequeno gancho com fio de cobre no frasco com solução de CaCl2 e depois levou-se à chama levemente observando a coloração. 
Colocou-se o pequeno gancho com fio de cobre no frasco com solução de Ba(NO3)2 e depois levou-se à chama levemente observando a coloração. 
Colocou-se o pequeno gancho com fio de cobre no frasco com solução de KCl e depois levou-se à chama levemente observando a coloração. 
Registraram-se as informações observadas. 
Resultados e Discussões 
	O teste de chama é um procedimento usado para testar a presença de certos metais em compostos químicos.
	Quando o composto a ser estudado é submetido ao aquecimento, em uma chama, os íons presentes no metal começarão a emitir luz. Baseado no espectro de emissão do elemento, o composto vai modificar a cor da chama para uma cor característica.
	Essa característica pode ser observada também na pirotecnia por produzir uma gama de cores. Como aquele show de cores na queima de fogos. Cada elemento libera a radiação em um comprimento de onda característico, pois a quantidade de energia necessária para excitar um elétron é única para cada elemento.
	A radiação liberada por alguns elementos possui comprimento de onda na faixa do espectro visível, ou seja, o olho humano é capaz de enxergá-las através de cores (figura 2). Assim, é possível identificar a presença de certos elementos devido à cor característica que eles emitem quando aquecidos numa chama.
Figura 2: Cores e seus comprimentos.
http://blog.kolaborativa.com/wp-content/uploads/2014/04/espectro.png
	A intensidade da cor é comparada com a intensidade da cor que se obtém com o mesmo procedimento pelo tratamento de uma amostra cuja quantidade e concentração são conhecidas. 
	No momento em que colocamos o sal no fogo, estamos fornecendo energia para seus elétrons. No entanto, o estado excitado é instável, portanto, os elétrons que “saltaram” de nível retornam à órbita de seu estado estacionário. Nesse momento, o elétron perde a quantidade de energia antes absorvida e a devolve na forma de luz. Cada elemento libera a radiação em um comprimento de onda característico, pois a quantidade de energia necessária para excitar um elétron é única para cada elemento. Para entender o motivo, o modelo atômico de Rutherford-Böhr explica essa característica:
	Segundo Böhr, o átomo teria uma eletrosfera composta de camadas energéticas, que conteriam apenas os elétrons que tivessem a energia respectiva de cada nível. Isso significa que só seriam permitidas algumas órbitas circulares ao elétron, sendo que em cada uma dessas órbitas o elétron apresenta energia constante. Para passar para um estado de maior energia, o elétron precisa receber energia de alguma fonte externa; assim, quando isso ocorre, o elétron salta para uma órbita ligeiramente mais afastada do núcleo, ficando em seu estado excitado.
	No trabalho aqui apresentado, obtiveram-se as seguintes análises da coloração dos sais citados na tabela abaixo:
Tabela 2: Colorações dos sais
	
	NaCl
	KCl
	CuSO4
	CaCl2
	Ba(NO3)2 
	Coloração adequada
	Amarelo
	Violeta
	Azul
	Laranja
	Verde
	Coloração obtida
	Amarelo
	Laranja
	Verde
	Verde
	Verde-alaranjado
NaCl
	O Cloreto de sódio apresentou coloração amarelada, a mesma que a literatura. Sendo assim, presume-se que nada de errado ocorreu em seu teste de chama.
KCl
	Pode-se notar que a partir do Cloreto de potássio as cores começaram a se diferir das apresentadas na literatura. Uma possível explicação pode ser o fio de cobre utilizado não estar devidamente limpo, e isso ter feito a alteração da cor. A cor obtida foi laranja, e a literatura indica cor violeta.
CuSO4
	O sulfato de cobre também não apresentou a cor apresentada na literatura. A cor obtida foi verde, e a literatura indica cor azul. Sua possível mudança pode ser relacionada com a qualidade do material fornecido no laboratório, que apresentava uma aparência não muito agradável e embalada num recipiente não adequado.
CaCl2
	A cor do cloretode cálcio obtida foi verde, e a literatura indica cor laranja. Uma possível explicação pode ser o fio de cobre utilizado não estar devidamente limpo, e isso ter feito a alteração da cor.
Ba(NO3)2
	Pode-se perceber que nem todos os sais obtiveram a mesma coloração que a literatura adverte, devidamente apresentados na tabela 1. Há várias explicações para o fato, uma delas refere-se à coloração do Nitrato de Bário ter apresentado a dualidade de cores. O fato pode ser explicado pois o sal pode emitir dois comprimentos de onda, já que tem mais orbitais e elétrons, e assim, mais níveis energéticos e por isso duas cores foram detectadas. Outra explicação da dualidade de cores pode ser a presença de elementos diferentes no sal, com átomos que têm níveis de energia também de valores diferentes, a luz emitida por cada um dos sais será em um comprimento de onda característico de cada um.
	A cor apresentada no teste de chama depende do elemento químico em maior abundância no material que está sendo queimado. A mais comum de ser vista na maioria das atividades humanas é a chama de cor amarelada, resultado da combustão do sódio que emite luz amarela quando aquecido a altas temperaturas.
	Nas queimadas é rotineiro se encontrar labaredas violeta, resultante do potássio encontrado nas árvores. Outra coloração de fogo, raramente produzido pela queima de materiais, mas presente nos fogos de artifício, é o vermelho intenso, produto da combustão do cálcio. Em algumas ocasiões a chama pode ser também invisível, como a produzida pelo metanol. Ele é invisível por não ter nenhum dos elementos com cor citada.
O uso do fio de cobre 
	A principal razão para explicar o uso do cobre nessa experiência é sua excelente condutividade elétrica. O cobre apresenta a resistência elétrica mais baixa entre todos os metais não preciosos.
	Como é sabido, existem vários materiais que podem ser utilizados como condutores, já que quase todos os materiais conduzem eletricidade em determinado grau. 
Conclusão
	A partir da presente aula prática sobre teste de chama, pode- se concluir através das observações dos experimentos realizados no laboratório químico, que é de extrema importância compreender a variação de coloração de cada elemento químico, pois por meio desse experimento pode-se identificar o elemento que está presente no composto através da cor apresentada pela chama. Esse método também é utilizado para criação de fogos de artificio.
	No processo elaborado em sala de aula, foram realizados testes de chama, que resultou na identificação e observação dos sais através de cores que nela radiavam, assim compreendendo melhor as operações realizadas. E também compreendeu-se melhor o manuseamento correto de um bico de Bunsen.
Referências
http://edquimicaedbem.blogspot.com.br/2013/10/teste-da-chama.html
- VOGEL. A.I. Química Analítica Qualitativa, 5.ed.,São Paulo:Editora Mestre Jou,1985.
2 - DOMINGUINI. L. Aula 05 – Chama e Teste da Chama. Apostila de Aulas Práticas. Laboratório de Química Farmácia/UNESC. Criciúma, Agosto, 2010.
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAl2oAF/teste-chama-transicao-cores
http://educador.brasilescola.com/estrategias-ensino/teste-chama-transicao-eletronica.htm
http://www.quiprocura.net/fogo.htm Acesso em 30/10/2014 às 17:47
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http://www.ebah.com.br/content/ABAAABqE4AI/queima-sais-atual Acesso em 28/10/2014 ás 12:04
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http://www.infoescola.com/quimica/aplicacoes-do-teste-da-chama/ Acesso em 28/10/2014 ás 12:21
http://super.abril.com.br/cotidiano/cor-chama-depende-elemento-queimado-436423.shtml Acesso em 28/10/2014 ás 12:22
http://quimicaensinada.blogspot.com.br/2012/01/teste-da-chama.html Acesso em 28/10/2014 ás 12:23
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc23/a11.pdf Acesso em 28/10/2014 ás 12:29
http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=epc&cod=_testedachama Acesso em 28/10/2014 ás 12:31
http://clube-ciencia.blogspot.com.br/2013/09/teste-da-chama.html Acesso em 28/10/2014 ás 12:34
http://www.infoescola.com/quimica/teste-da-chama/ Acesso em 28/10/2014 ás 13:12