Relatório de Química I - Teste da Chama

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES
Larissa Sant’Anna da Cruz RGM: 11191101267, Renan Roberto da Silva RGM: 11191502418, Thais Roberta Martins da Silva RGM: 11191102284 Vinícius Caldeira da Silva RGM: 11191102517
PROPRIEDADES DOS ÁTOMOS:
Teste de chama
Mogi das Cruzes, SP
2019
UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES
Larissa Sant’Anna da Cruz RGM: 11191101267, Renan Roberto da Silva RGM: 11191502418, Thais Roberta Martins da Silva RGM: 11191102284 Vinícius Caldeira da Silva RGM: 11191102517
PROPRIEDADES DOS ÁTOMOS:
Teste de chama
Relatório da aula experimental de Química I no curso de Engenharia Mecânica da Universidade de Mogi das Cruzes
Professora: Tatiane Faustino
Mogi das Cruzes, SP
2019
1 Introdução e Objetivo
 
Conceito de absorção e emissão de energia
Há algum tempo se sabe que muitos materiais quando excitados podem emitir luz. No momento em que os elétrons dos átomos passam para níveis mais altos eles absorvem energia e quando voltam para os níveis mais baixos ocorre a liberação de um fóton, que é uma partícula de luz. A liberação da diferença de energia pode ser na forma de emissão de luz. O estado energético mais baixo é chamado de estado fundamental e o estado mais alto é chamado de estado excitado.
O fóton surge quando ocorre a transição de um elétron de um átomo entre dois estados de energias diferentes. O fóton possui uma certa energia que pode ser calculada através da equação E=h.f, onde “E” é a energia, “h” é a constante de Planck e “f” é a frequência. Em 1905 Albert Einstein descobriu a teoria da relatividade que diz que a energia varia em função da massa, segundo a equação E=mc2 .Igualando as duas equações é possível determinar a massa do fóton emitido.
Portanto, como as transições de energia dos elétrons de cada elemento são únicas e diferente uma das outras é possível analisando as cores de luz emitidas por um determinado átomo identificar tal elemento com base em seu espectro de emissão.
Sendo assim, a experiência tem como objetivo descobrir qual elemento foi utilizado através da emissão de luz. 
Parte Experimental 
 Figura 1: Materiais utilizados.
Materiais utilizados: 
- Fio de Ní/Cr (Níquel Cromo)
- Bico de Bunsen
- Pinça de madeira
- Pedaço de anteparo negro
- Tubos de ensaio
- Pipetas Pasteur 3ml (Descartáveis)
- Becker de vidro graduado 50ml Fonte: tirada pelo grupo.
Reagentes utilizados: Figura 2: Reagente utilizado (HCI).
- Solução 1 Mol L -1 de ácido clorídrico (HCI);
- Solução 1 Mol L -1 de Cloreto de sódio (NaCl);
- Solução 1 Mol L -1 de Cloreto de bário (BaCl2);
- Solução 1 Mol L -1 de Cloreto de Lítio (LiCl);
- Solução 1 Mol L -1 de Cloreto de Potássio (KCL);
- Solução 1 Mol L -1 de Cloreto de Cobre (CuCl2);
- Solução 1 Mol L -1 de Cloreto de estrôncio (SrCl2);
- Solução 1 Mol L -1 de Cloreto de Cálcio (CaCl2);
 Fonte: Tirada pelo grupo.
Método utilizado:
Primeiramente se fez necessário identificar os recipientes onde seriam alocadas as soluções apresentadas anteriormente, após a identificação, colocamos todas as soluções necessárias, sendo a do ácido clorífico colocada no Becker e as demais reservadas nos tubos de ensaio.
Após essa etapa, foi prendido uma extremidade do fio de Ní/Cr utilizando a pinça de madeira e realizado a limpeza do fio conforme passos abaixo:
 Aquecer o fio no rubro da chama;
 Logo em seguida, mergulhar na solução de HCI (ácido clorífico);
 Repetir várias vezes esse procedimento até que o fio quando aquecido, não apresente coloração nenhuma á chama;
Acendemos o Bico de Bunsen de maneira a produzir uma chama azul observada contra o pedaço do anteparo negro. Logo após, iniciamos o experimento mergulhando o fio de Ní/Cr na solução de um dos Sais (que estão nos tubos de ensaio) e colocamos na chama a fim de observar qual coloração a mesma nos apresentaria.
Para cada finalização e troca de solução se fez necessário realizar a limpeza do fio, conforme os passos apresentados anteriormente.
Uma observação importante foi a de deixar a solução de NaCl por último, pois a mesma caso fosse a primeira poderia fazer alterações e dificultar a visualização das demais soluções em reação com a chama.
3 Resultados e discussão
A cor observada em cada chama é característica do elemento presente na substância aquecida. Por exemplo, ao se colocar o cloreto de bário, na chama, a luz emitida é de um laranja, quando colocamos o cloreto de lítio, a luz emitida é de cor rosa e o cloreto de potássio emite uma luz lilás.
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 Böhr. Quanto mais distante do núcleo, maior é a energia do nível eletrônico.
As cores são ondas eletromagnéticas, cada uma com um comprimento de onda diferente e que ficam na região do visível. Isso é demonstrado também quando o gás de algum elemento químico passa por um prisma e gera um espectro descontínuo, com raias ou bandas luminosas coloridas. Cada elemento apresenta um espectro diferente e constante.
Como os átomos de cada elemento possuem órbitas com níveis de energia diferentes, a luz liberada em cada caso será em um comprimento de onda também diferente, o que corresponde a cada cor.
A última amostra analisada foi o cloreto de sódio que emitiu a coloração amarela, como afirma Vogel (1986) essa coloração é característica do elemento sódio, apresenta baixa energia de ionização igual a 497,5 kj mol -1, quando o elétron e irradiado pela luz a energia absorvida excita-o para um nível de energia superior. O elétron retorna ao nível inicial liberando energia que pode ser calculada pela equação de Planck. Sabe-se que a cor amarela tem o comprimento de onda que varia entre 597 e 577 nm e a velocidade da luz é igual 299 792 458 m/s.
Observe os resultados encontrados na tabela 1 a seguir:
	Amostra
	Sal
	Coloração da chama
	1
	Cloreto de Bário (BaCl2)
	Laranja
	2
	Cloreto de Lítio (LiCl)
	Rosa
	3
	Cloreto de Potássio (KCl)
	Lilás
	4
	Cloreto de Cobre (CuCl2)
	Verde
	5
	Cloreto de Estrôncio (SrCl2)
	Vermelho
	6
	Cloreto de Cálcio (CaCl2)
	Laranja
	7
	Cloreto de Sódio (NaCl)
	Amarelo
Tabela 1: Coloração da chama do bico de Bunsen na presença de alguns sais.
4 Conclusão 
Foi possivel realizar a experiencia e objetivo desejado, alem de obter a coloraçao das chamas. Observa-se que cada sal possui uma coloração caracteristica devido a disposição dos elétrons nas camadas de energia, assim, o elétron absorve energia em forma de calor é excitado (pulando) para uma camada mais energizada. Por fim depois que perdem a energia voltam para sua camada original emitindo essa energia em forma de luz característica de cada cátion do elemento.
5 Referências
Fogaça, J. (s.d.). Brasil Escola. Fonte: Brasil Escola: https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/teste-chama-transicao-eletronica.htm
Silva, A. L. (s.d.). Info Escola. Fonte: Info Escola: https://www.infoescola.com/quimica/teste-da-chama/