Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DA BAHIA CAMPUS REITOR EDGARD SANTOS ELLEN ARAÚJO OLIVEIRA RELATÓRIO Teste de chamas BARREIRAS, BAHIA, 2018 ELLEN ARAÚJO OLIVEIRA RELATÓRIO Teste de chamas Trabalho apresentado à professora Mádila Santana Paiva, ministrante da disciplina Fundamentos de Química Geral e Experimental. Elaborado pela aluna Ellen Araújo Oliveira, da Turma V, do curso de Nutrição, da Universidade Federal do Oeste da Bahia – Campus Reitor Edgard Santos, como requisito de nota para o primeiro semestre. BARREIRAS, BAHIA 2018 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 6 2. OBJETIVO ........................................................................................................................... 7 3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ............................................................................. 8 3.1 Materiais utilizados..........................................................................................................8 3.2 Procedimentos...................................................................................................................8 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES ........................................................................................ 9 5. CONCLUSÃO .................................................................................................................... 11 6. REFERÊNCIAS................................................................................................................. 12 ANEXOS................................................................................................................................. 13 LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Representação do espectro eletromagnético ............................................................. 6 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Resultados do teste de chama ........................................................................................ 9 Tabela 2 – Comprimento de onda dos sais ...................................................................................... 9 Tabela 3 – Cores padrão para os sais analisados ........................................................................ 10 6 1. INTRODUÇÃO Nos anos 1900, o físico Max Plank criou o conceito de quantização de energia, que mais tarde, foi utilizado por Bohr para formular seus postulados sobre o modelo atômico, respondendo assim, o que Rutherford não foi capaz de explicar: como os elétrons se comportam na eletrosfera. Bohr propôs que os átomos estavam dispostos em órbitas ao redor do centro do átomo, sendo distríbuidos em níveis diferentes de energia, podendo assumir dois estados, o fundamental e o excitado. No estado fundamental, o elétron está no nível de energia mais baixo, enquanto que no estado excitado, ele está em uma órbita de energia mais alta (OLIVEIRA, 2006). Quando o elétron muda de um nível de energia para outro, pode absorver ou emitir energia. A energia só é emitida ou absorvida por um elétron quando ele se muda de um estado de energia permitido para outro. Essa energia é emitida ou absorvida como fóton, E = hv (BROWN, 2007). Quando o elétron passa para um nível superior ao seu, absorve determinada quantidade de energia, que, naturalmente, é liberada no momento em que o elétron retorna para seu estado fundamental. Essa energia é liberada através de ondas eletromagnéticas, que são capazes de emitir cores, de acordo com o átomo que foi excitado. Essas ondas são distribuídas em um espectro, podendo ser visíveis ou não visíveis, a depender de sua frequência e comprimento. As cores que podem ser observadas ao excitar os elétrons de um átomo, estão na região visível do espectro (ATKINS, JONES, 2012). Figura 1 Representação do espectro eletromagnético. Fonte: Peter Hermes Furian / Shutterstock.com 7 2. OBJETIVO Tornar observável a cor que cada sal utilizado emite ao ser excitado. 8 3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 3.2.1 Materiais utilizados Os materiais utilizados para realizar o experimento do “Teste de chama” foram: fio de Níquel-Cromo; 5 vidros relógio Fósforos 5 clipes de metal 5 sais BaCl2 (cloreto de bário) KCl (cloreto de potássio) LiCl (cloreto de lítio) CuSO4 (sulfato de cobre) CaCl2(cloreto de cálcio) 3.2.2 Procedimentos Primeiramente foram esticados 5 clipes de metal, deixando uma pequena ponta dobrada para colher os sais dispostos em 5 vidros relógio. Logo após, acendeu-se o fio de Níquel-Cromo com fósforo. Por fim, foram colhidas uma porção de cada sal com o clipe e levadas até a chama para visualização e coleta de resultados. 9 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES Ao acender o fio de Níquel-Cromo, observou-se uma chama alaranjada, indício de que o material estava com resquícios de algum tipo de sal utilizado anteriormente. Para começar a encostar os sais do experimento na chama, foi necessário esperar o fio queimar durante alguns minutos, a fim de que ficasse limpo. Após esse período de aguardo, deu-se início ao teste de cada sal. Ao encostar cada um deles na chama, foram observadas cores distintas, apresentadas a seguir: Tabela 1: Resultados do teste de chama SOLUÇÃO COR OBSERVADA BaCl2 (cloreto de bário) Verde KCl (cloreto de potássio) Azul LiCl (cloreto de lítio) Vermelho CuSO4 (sulfato de cobre) Verde CaCl2 Laranja Como previsto por Bohr, ao liberar energia, os átomos podem emitir diferentes cores. Ao encostar os sais na chama, foi fornecida a eles energia térmica advinda do fogo, que fez com que seus elétrons saíssem de seu estado fundamental para o estado excitado. Ao retornarem para seu nível de energia, a energia adquirida foi emitida em forma de ondas eletromagnéticas. As cores puderam ser observadas porque seus comprimentos de onda estão no espectro visível (BROWN, 2007). Analisando as cores no espectro visível, podemos deduzir os comprimentos de onda dos sais: Tabela 2: comprimento de onda dos sais SOLUÇÃO COMPRIMENTO DE ONDA BaCl2 (cloreto de bário) 500nm KCl (cloreto de potássio) 400nm – 500nm LiCl (cloreto de lítio) 700nm CuSO4 (sulfato de cobre) 500nm CaCl2 600nm-700nm 10 Foi possível observar ainda, que a cor emitida pelo BaCl2 (cloreto de bário) e por CuSO4 (sulfato de cobre) é a mesma: verde. Isso se torna possível por seus comprimentos de onda serem iguais. Ao comparar os resultados obtidos com os dados padrões, foi possível perceber a similaridade entre ambos. As cores observadas durante o experimento são iguais às definidas na literatura padrão, com excessão apenas do KCl (cloreto de potássio); observou-se a cor azul durante o experimento, porém, a cor padrão apresentada é a violeta. Isso pode ter ocorrido por diversas razões, como erros durante o experimento, que ocasionam uma variação nos resultados quando comparados com os dados padrões, a exemplo da sujeira presente no fio de Níquel-Cromo ou nos sais que poderiam conter pequenas porções de outro sal, fazendo com que o resultado final fosse diferente. Tabela 3: cores padrão para os sais analisados SOLUÇÃO COR PADRÃO Sais de estrôncio ou de lítio vermelho Sais de cálcio ou cloreto de cálcio laranja Sais de sódio ou cloreto de sódio amarelo Cloreto de bário verde Sais de potássio violeta 11 5. CONCLUSÃO Infere-se, portanto, que o objetivo inicial do experimento “Teste de Chama”, foi alcançado com sucesso, pois apesar de terem acontecido alguns empecilhos – a sujeira no fio de Níquel-Cromo – e um desvio da cor padrão de um dossais utilizados, os resultados encontrados experimentalmente se aproximaram bastante dos dados padrões presentes na literatura. Sendo assim, tornou-se possível observar na prática a teoria do modelo atômico de Bohr e os níveis eletrônicos de energia. 12 6. REFERÊNCIAS BROWN, Theodore L.; LEMAY, H. Eugene Jr.; BUSTEN, Bruce E.; BURDGE, Julia R., Química: a ciência central. Tradução de Robson Mendes Matos, 9ª edição, São Paulo: Pearson, 2007. OLIVEIRA, Ótom Anselmo de; FERNANDES, Joana D’arc Gomes, Quantização da Energia e Modelo de Bohr. 1ª edição, Natal, Rio Grande do Norte: EDUFRN - Editora da UFRN, 2006. ATKINS, Peter; JONES, Loretta, Princípios de Química – Questionando a vida moderna e o meio ambiente. Tradução de Ricardo Bicca de Alencastro, 5ª edição, Porto Alegre: Bookman, 2012. GRACETTO, Augusto César; HIOKA, Noboru; FILHO, Ourides Santin, Combustão, Chamas e Teste de Chama para Cátions: proposta de experimento. Nº 23, Campinas: Química Nova na Escola, 2006. CLARO, Paulo Ribeiro, A Química do Fogo de Artifício. Universidade de Aveiro, 2011. 13 ANEXOS QUESTÕES 1. Quando você aquece as soluções salinas, ocorre a liberação de uma cor característica para cada sal. Explique do ponto de vista da excitação dos elétrons como ocorre a liberação dessas cores. R: Os elétrons ficam dispostos em camadas específicas de energia na eletrosfera. Em seu estado mínimo de energia, encontram-se no chamado estado fundamental. Quando o átomo recebe energia, os elétrons ficam no estado excitado. Sendo assim, passam para um nível de energia maior que o seu, absorvendo energia. Naturalmente, o elétron tende a voltar para o seu estado normal. Ao voltar, libera a energia a mais que foi absorvida. Essa energia liberada é a responsável pela emissão de ondas eletromagnéticas, que quando se encontram no espectro visível, tornam possível enxergar diversas cores a depender da solução salina. 2. Qual a diferença entre “espectro eletromagnético” e “espectro atômico”? R: O espectro atômico é a energia eletromagnética liberado quando o átomo de hidrogênio recebe uma corrente elétrica, enquanto que o espectro eletromagnético é a distribuição das ondas eletromagnéticas visíveis e não visíveis de acordo com sua frequência e comprimento de onda. 3. É possível que dois elementos emitam a mesma cor? Justifique. R: Sim. Pois dois elementos podem ter comprimentos de onda iguais. 4. O teste de chama pode ser aplicado a todos os metais? Discuta. R: Sim, porém nem todos terão cores observáveis 14 UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DA BAHIA CAMPUS REITOR EDGARD SANTOS RELATÓRIO BARREIRAS, BAHIA, 2018 RELATÓRIO (1) BARREIRAS, BAHIA 2018 LISTA DE TABELAS 1. INTRODUÇÃO 2. OBJETIVO 3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 3.2.1 Materiais utilizados 3.2.2 Procedimentos 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 5. CONCLUSÃO 6. REFERÊNCIAS ANEXOS
Compartilhar