Relatório quimica 1 teste de chama

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CENTRO UNIVERSITÁRIO PLANALTO DO DISTRITO FEDERAL – UNIPLAN
UNIDADE ÁGUAS CLARAS
CURSO DE FARMÁCIA
ALESSANDRO BARBOSA DOS REIS
BRASÍLIA-DF
2018
ALESSANDRO BARBOSA DOS REIS
RA – 02410033534
Identificação de elementos químicos pelo Teste da Chama e Teste de Identificação por Via Úmida
Relatório de atividade prática da aula 1 como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina Química Analítica, Curso de Farmácia do Centro Universitário Planalto do Distrito Federal – UNIPLAN.
ORIENTADOR: Manuela Gontijo
BRASÍLIA-DF
2018
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO____________________________________________________ __4
OBJETIVOS _________________________________________________ _6
MATERIAIS ________________________________________________________ 7
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ____________________________________8
DADOS EXPERIMENTAIS ____________________________________________ 9
CONCLUSÃO ______________________________________________________ 12
REFERÊNCIAS ____________________________________________________ _13
�
1. INTRODUÇÃO
Em meados do século XVIII começaram os estudos sistemáticos de identificação de compostos pelo uso de chamas, conduzidos mais ou menos de modo simultâneo por vários pesquisadores. Thomas Melvill (1726-1753) observou, em 1752, o espectro de linhas brilhantes emitido por chamas contendo sais metálicos. Em 1758, Andreas Marggraf (1709-1782) conseguiu diferenciar sais de sódio e sais de potássio pela cor de suas chamas.
	
Esta vasta gama de estudos permitiu, em 1928, que o botânico dinamarquês Henrik Lundegardh (1888-1969) criasse a fotometria de chama.
A aplicação da teoria dos quantum ao estudo da estrutura dos átomos e de suas raias espectrais de emissão e de absorção foi feita, pela primeira vez, por Niels Bohr em 1913. A teoria atômica de Bohr utilizou-se do modelo atômico de Rutherford (RAMOS, 2004).
No trabalho de Bohr, foi aplicada pela primeira vez a hipótese quântica para explicar a estrutura atômica com razoável sucesso. Entretanto, a teoria de Bohr estava parcialmente incorreta, sendo abandonada 12 anos depois para dar lugar a teoria quântica. Havia, contudo, fundamentos suficientes nas ideias de Bohr que lhe permitiram explicar por que os átomos no estado excitados emitiam luz somente com certas frequências, a teoria de  Bohr trouxe uma contribuição importante para a compreensão da estrutura atômica (MAHAN, 1995). 
O teste de chama ou prova da chama é um procedimento utilizado em Química para detectar a presença de alguns íons metálicos, baseado no espectro de emissão característico para cada elemento.
O teste de chama é baseado no fato de que quando uma certa quantidade de energia é fornecida a um determinado elemento químico (no caso da chama, energia em forma de calor), 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 estado fundamental, ele libera a energia recebida anteriormente em forma de radiação. 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. Assim, é possível identificar a presença de certos elementos devido à cor característica que eles emitem quando aquecidos numa chama.
A temperatura da chama do bico de Bünsen é suficiente para excitar uma quantidade de elétrons de certos elementos que emitem luz ao retornarem ao estado fundamental de cor e intensidade, que podem ser detectados com considerável certeza e sensibilidade através da observação visual da chama.
O teste de chama é rápido e fácil de ser feito, e não requer nenhum equipamento que não seja encontrado normalmente num laboratório de química. Porém, a quantidade de elementos detectáveis é pequena e existe uma dificuldade em detectar concentrações baixas de alguns elementos, enquanto que outros elementos produzem cores muito fortes que tendem a mascarar sinais mais fracos.
1.1 OBJETIVOS
Observar a cor da chama associada à presença de elementos químicos metálicos presentes em sais e identificar os cátions por reações de precipitação.
2. MATERIAIS
	
Os materiais e equipamentos utilizados: 
 
	MATERIAIS
	QUANTIDADE POR GRUPO
	Cloreto de sódio (NaCl) 
	1 g por grupo
	Cloreto de potássio (KCl)
	1 g por grupo
	Cloreto de bário (BaCl2)
	1 g por grupo
	Cloreto de Estrôncio ( SrCl2)
	1 g por grupo
	Sulfato de cobre (II) (CuSO4)
	1 g por grupo
	Cloreto de cálcio (CaCl2)
	1 g por grupo
	Ácido clorídrico concentrada HCl (tubo com rolha)
	1 por grupo
	Ácido Clorídrico 6M com conta gotas
	20 ml
	Ácido Nítrico diluído com conta gotas
	10 ml
	Hidróxido de amônio concentrado
	Capela
	Ácido acético 6 mol/L
	10 ml
	Solução de Nitrato de Prata (AgNO3) 0,1 mol/L
	10 mL
	Solução de Nitrato de Chumbo (Pb(NO3)2) 0,1 mol/L
	10 mL
	Bico de bunsen e fósforo
	1 por grupo
	Chapa de aquecimento
	1 por grupo
	Pinça metálica
	1 por grupo
	Pisseta de água
	1 por grupo
	Banho maria
	1 unidade 
	Centrífuga
	1 unidade
	Estante com 6 tubos de ensaio que caibam na centrífuga
	1 por grupo
	Béquer de 50 ml
	2 por grupo
	Pipeta pasteur 
	3 por grupo
	Vidro de relógio
	5 por grupo
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Procedimento:
Parte I
a) Colocar uma pequena porção de cada um dos sais num vidro de relógio, devidamente identificada.( Técnico pode deixar pronto e identificado).
b) Aquecer a argola metálica do fio no cone superior da chama do bico de Bunsen. Se apresentar coloração é porque a argola está suja. Se assim for, mergulhar na solução de HCl concentrado, e levar de novo à chama. Havendo necessidade, repetir este procedimento até não haver coloração.
c) Mergulhar a argola na amostra , "agarrando" assim a substância que adere à argola.
d) Levar a argola à chama, observar e registrar a cor.
e) Comparar as cores das chamas obtidas com as da tabela de referência.
f) Colocar num vidro de relógio uma pequena porção da mistura de cloreto de sódio e cloreto de potássio.(observar a chama com e sem o vidro de cobalto duplo)
g) Observar a coloração da chama e registrar. 
Parte II
Procedimento para a Separação e Identificação dos cátions do grupo I.
a) Colocar 10 ml gotas da solução de cátions em um tubo de ensaio e adicionar 10 gotas de HCl 6 mol/L; Agitar para formação de um precipitado branco.
b) Centrifugar a 1.200 rpm. Verificar se a precipitação foi completa pela adição de 1 gota de HCl 6 mol/L ao sobrenadante, caso positivo, adicionar mais HCl e centrifugar novamente;
c) Agitar bem e centrifugar e separar o sobrenadante para análises, você não deve desprezá-lo;
d) O precipitado será denominado de Precipitado I;
e) Ao Precipitado I, adicionar cerca de 4,0 mL de água destilada e aquecer em banho-maria durante três minutos, agitando constantemente;
f) Centrifugar, decantar e separar o líquido sobrenadante (que pode conter Pb2+) em um tubo de ensaio do precipitado (denominado de Precipitado II) (que pode conter Ag+). Ao tubo de ensaio do sobrenadante (que pode conter Pb+2) , adicionar 2 gotas de ácido acético 6 mol/L e 4 gotas de K2CrO4 1 mol/L, observar e anotar. No tubo de ensaio, após a centrifugação, o aparecimento de um precipitado amarelo indica a presença de Pb2+;
g) Ao Precipitado II (que pode conter Ag+), lavar com 4,0 mL de água destilada e aquecerem banho-maria, centrifugar.
h) Ao líquido sobrenadante, adicionar 3,0 mL de HCl 6 mol/L e o aparecimento de um precipitado branco indica a presença de Ag+.
4. DADOS EXPERIMENTAIS 
Parte I
Nos procedimentos realizados neste experimento, encontramos as seguintes cores, para cada elemento exposto à chama.
Resultados
Metal Cor da Chama
Sódio (NaCl) alaranjado
Potássio (KCl) lilás 
Cálcio (CaCl2) alaranjado
Bário (BaCl2) amarelo
Estrôncio (SrCl2) vermelho
Cobre (CuSo4) verde
Uma das mais importantes propriedades dos elétrons é que suas energias são quantizadas, isto é, um elétron ocupa sempre um nível energético bem definido e não um valor qualquer de energia. Se, no entanto um elétron for submetido a uma fonte de energia adequada (calor, luz, etc.), pode sofrer uma mudança de um nível mais baixo para outro de energia mais alto (excitação), isso pode ser observado quando os sais de NaCl, KCl, CaCl2, BaCl2, SrCl2 e foram submetidos a uma fonte de calor no Bico de Bussen. O estado excitado é um estado metal-estável (de curtíssima duração) e, portanto, o elétron retorna imediatamente ao seu estado fundamental. A energia ganha durante a excitação é então emitida na forma de radiação visível do espectro eletromagnético que o olho humano é capaz de detectar.
Etapa 2
Os cátions do grupo I(Prata, Chumbo e Mercúrio), ou grupo dos cloretos insolúveis, consistem em íons que formam cloretos insolúveis. Podem ser identificados em uma solução por meio de reações de identificação onde as propriedades, como a solubilidade, dos elementos permitem a formação de precipitados, desprendimento de gases ou mudança de coloração.
	Foi realizados os procedimentos utilizados ao precipitado 1 quando adicionado Cromato de potássio e levado para a centrifugação foi formado uma precipitado no tubo de ensaio contendo chumbo.
O Chumbo (Pb) É um metal de cor branco-azulado e brilho metálico (o brilho desaparece quando exposto ao ar, tornando-se cinza por se recobrir de uma camada de óxido), muito denso (d = 11,3 g cm-3) e baixo ponto de fusão, funde a 328 °C. É dúctil e maleável e tão mole que se pode riscar com a unha, e cortar facilmente com uma faca. No estado sólido não é tóxico, mas seus vapores possuem uma grande toxicidade. É muito resistente ao ataque pelo ar e água.
	Ao precipitado 2 após a adição de Cloreto de Sódio e centrifugado foi formado no tubo de ensaio um precipitado contendo a prata.
 A prata (Ag) é um metal nobre de cor brilhante, relativamente mole, e é o melhor condutor de calor e eletricidade, é pouco reativa, pertence ao Grupo 1b da tabela periódica, sua camada eletrônica externa possui uma estrutura 3d10, 4s1 e pode atuar em seus compostos com estados de oxidação (I), (II), e (III), embora em meio aquoso, praticamente só encontra-se como monovalente. A maioria dos compostos de Ag é insolúvel em água, exceto o AgNO3 e AgF, que são muito solúveis, e Ag2SO4, que é ligeiramente solúvel. A maior parte dos sais insolúveis da Ag dissolvem-se em HNO3 6M a frio, as principais exceções são os haletos de Ag, AgSCN e Ag2S. Seu cátion é o Ag+. 
4. CONCLUSÃO
	Na Etapa I, através do Teste da Chama foi importante comprovar a origem das cores dos elementos ao serem expostos a uma chama, detectando assim a cor de cada elemento testado, sendo que a energia liberada na combustão, os elétrons externos dos átomos dos metais são promovidos a estados excitados e, ao retornarem ao seu estado eletrônico inicial, liberam a energia excedente na forma de luz.
	Na Etapa 2 A identificação e separação de cátions é possível utilizando-se de propriedades características dos elementos, como a solubilidade em água. Foi possível identificar os cátions presentes nas soluções problema por meio da marcha sistemática dos cátions do grupo I. A formação de precipitados e a dissolução dos mesmos permitiu a identificação e a confirmação dos cátions do grupo I, que são a Prata e o Chumbo. Esses cátions são conhecidos como os íons que formam Cloretos insolúveis. Essa denominação pôde ser entendida na prática ao observar-se que das quatro soluções problema que foram utilizadas, apenas nas três que possuíam estes íons, Ag+, Pb2+ e Hg22+, houve formação de precipitados com a adição de HCl diluído. Foi possível ainda compreender a importância da Química Analítica Quantitativa na vida das pessoas, ela ajuda na identificação de substâncias ajudando no controle de qualidade, em perícias, em exames laboratoriais e em uma infinidade de situações
5. REFERÊNCIAS
Vogel, A. I., “Química Analítica Qualitativa”, 5a edição, Ed. Mestre Jou, (2002)
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAqkAAK/relatorio-cations-grupo-i
http://www.ebah.com.br/content/ABAAABLlYAL/relatorio-aula-05-teste-chama
http://www.ebah.com.br/content/ABAAABLtEAK/separacao-identificacao-cations-grupo-1
http://www.ebah.com.br/content/ABAAABLlYAL/relatorio-aula-05-teste-chama