Teste de chama ( relatório)

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Teste de chama
Autores: Gabriel Dalmagro Ferrarini;
Luiz Marcos Milanez Luchi;
Thales de Souza Mariani;
Wellington Piassi Suzana. 
Disciplina: Química geral 
Professor: Felipe Oliveira
e-mails autores: ferrarini.gabriel@gmail.com;
 luizmarcos8@yahoo.com;
 thalessmariani@gmail.com;
 wellington.piassi@gmail.com.
	O experimento que será descrito nesse artigo é sobre as interações atômicas através de níveis e subníveis de energia quantizada. No experimentos foram usados diferentes tipos de sais afim de verificar suas reações – mais precisamente do seus cátions metálicos - quando colocados em contato com energia térmica provinda da chama originada do  bico de Bunsen. Foram usados: Sulfato de cobre, cloreto de bário, cloreto de cálcio e cloreto de potássio, as cores obtidas após o excitamento dos elétrons foram respectivamente: Verde, amarelo, vermelho tijolo e violeta. A explicação para vermos essas cores se dá pela radiação eletromagnética emitida após o átomo mudar de camada por causa do ganho de energia térmica e voltar a sua camada anterior – tendência natural dele, nessa volta a energia recebida é liberada em forma de energia eletromagnética, enxergamos a cor quando ela está na faixa visível do espectro eletromagnético. 
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Introdução
Niels Bohr, nascido em 1885 postulou em 1913 um artigo que explicava por que os elétrons não ‘’caiam para o núcleo”, ele aperfeiçoou o modelo atômico de   Rutherford - modelo do sistema planetário, onde os elétrons se organizam na eletrosfera na forma de camadas. É aqui que a experiência com sais e energia tira uma base. Ao redor do núcleo estão as camadas K,L,M,N,O,P,Q – quanto mais longe do núcleo, maior a energia do elétron dessa camada. Partindo do conceito de que  toda a radiação eletromagnética é quantizada em fótons podemos explicar as cores emitidas a partir do espectro eletromagnético. O olho humano consegue captar o espectro visível que é uma poção do espectro eletromagnético, para cada frequência de luz visível é associada uma cor, o 
comprimento de onda dessa faixa, espectro visível, fica entre 400 a 750 nm ( nanômetros).
Quando se fornece energia térmica, no caso aqui citado, pelo bico de Bunsen, ocorre uma excitação em alguns elétrons da camada de valência fazendo com que ele passe para uma camada mais elevada – nesse momento ele se encontra em estado excitado. O elétron tem a tendência de voltar ao seu estado anterior, quando um desses elétrons que foram excitados voltam para camada de onde saíram, a energia recebida é liberada – em forma de radiação eletromagnética que é quantizada em fótons. Essa liberação de radiação eletromagnética pode compreender um comprimento de onda dentro do espectro visível, o que gera a cor que vemos na chama. Cada elemento possui um comprimento de onda específico pois a quantidade que ele irá precisar de energia para excitar um elétron é particular. 
Figura 1: Esquema mostrando quando o excitamento e liberação de energia.
Procedimento experimental
Para realizar o experimento escolheu-se a utilização de quatro sais, que são: sulfato de cobre, cloreto de bário, cloreto de cálcio e cloreto de potássio, respectivamente apelidado de sal A,B,C,D para simplificação.
No laboratório foi utilizado bico de Bunsen para produzir uma chama, a chama tem três camadas observáveis através das cores podemos identificar. A camada mais externa, azul escuro, mediana laranja, a mais interna, azul claro. Foram usados palitos de churrasco com algodão na ponta ou fio de platina, no nosso experimento o palito foi mais satisfatório para observação. Um recipiente com água para apagar o fogo caso o palito comece a incendiar também foi usado. Liga-se o bico de Bunsen calibrando-o, para se obter o melhor rendimento da chama passa-se a parte com algodão do palito em um dos sais e coloca-se em contato com a parte do meio da chama 
( laranja) e tem-se o resultado.
Resultados e discussão
Quando em contato com a chama os sais utilizados liberam energia e cores singulares. 
Assim, é fundamental que durante a execução da prática seja registrado qual a precisão de cada instrumento pois deverá levar em conta de maneira muito séria a eventual propagação de erros em cada um dos experimentos. 
Tabela I: Abaixo tem-se os sais que foram utilizados e a cor vista por olho humano.
	Elemento 
	Cor vista após contato com chama
	Sulfato de Cobre
	Verde 
	Cloreto de Bário
	Amarelo
	Cloreto de Cálcio
	Vermelho
	Cloreto de Potássio
	Violeta
Tabela II: Distribuição eletrônica dos metais. 
	Elemento 
	Distribuição eletrônica
	Cu = 29 e-
	1s², 2s2,2p6,3s2, 3p6,4s2,3d9
	Ba = 56 e-
	1s²,2s²,2p6,3s²,3p6,4s²,3d10,4p6,
5s2,4d10,5p6,6s²
	Ca = 20 e-
	1s², 2s2,2p6,3s2, 3p6,4s2
	K = 19 e-
	1s², 2s2,2p6,3s2, 3p6,4s¹
O espectro eletromagnético é a escala de radiações. No intervalo do espectro eletromagnético que corresponde à luz visível, cada frequência equivale à sensação de uma cor. Assim podemos calcular a lâmbda da onda eletromagnética através da seguinte formula: 
 (1)
Onde:
= constante da velocidade da luz(3,0.10^6 m/s);
= frequência de onda em Hertz(1/s);
= Comprimento de onda: Distância entre dois picos ou vales.
De acordo com a Equação I, podemos calcular o comprimento da lâmbda do espectro eletromagnético. Os resultados encontrados foram:
Tabela III: Resultados obtidos.
	Cor
	Comprimento de onda (nm)
	Frequência (1012 Hz)
	vermelho
	780 - 622
	384 - 482
	laranja
	622 - 597
	482 - 503
	amarelo
	597 - 577
	503 - 520
	verde
	577 - 492
	520 - 610
	azul
	492 - 455
	610 - 659
	violeta
	455 - 390
	659 - 769
 
Conclusões
A partir do teste podemos retirar algumas observações. Não se pode identificar um elemento ou dizer que não há transação eletromagnética, visto que ao emitir fótons, essa emissão pode estar em qualquer lugar da escala do espectro eletromagnético, sendo assim, alguns elementos não emitirão ‘’luz’’ que nós podemos enxergar tornado o experimento não viável para identificação ou afirmações citadas a olho nu. 
Através dos experimentos pode-se comprovar o que Bohr diz, referente a emissão de fótons, o que foi observado e descrito ao longo de todo o texto. A realização destes experimentos são bem simples visto que não há dosagem ou algo que tenha que ser rigorosamente controlado, sendo assim a observação das reações não tem muito desvio.
Referências
BOHR, N. Sobre a constituição de átomos e moléculas. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian (1979).
MODELO de Bohr. Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/fismod/mod04/m_s01.html>. Acessado em: 04 de Abril.2015.
ALHANATI, Silvano Lucien. Física: Átomos ATM, Modelos atômicos. Disponível em: < http://alfaconnection.net/pag_avsf/atm0102.htm>.Acessado em: 03 de Abril.2015 
DOS SANTOS,Gomes Floriano Jonas. Física: Conceito e História. Disponível em:<http://www.inape.org.br/colunas/fisica-conceito-historia/atomo-bohr>. Acesso em: 04 de Abril.2015.
TESTE da Chama. Disponível em:< http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=epc&cod=_testedachama>. Acessado em: 04 de Abril. 2015.
09 de Abril De 2015.