[Laboratório Virtual – Ensaio de Chamas] No cotidiano, a realização de uma análise de cátions pelo ensaio de chamas (ou teste de chamas) só ocorre ...

[Laboratório Virtual – Ensaio de Chamas] No cotidiano, a realização de uma análise de cátions pelo ensaio de chamas (ou teste de chamas) só ocorre de forma intencional num laboratório. No entanto, um acontecimento do dia a dia tem o mesmo aspecto experimental. Quando se cozinha arroz e parte da água do cozimento se derrama sobre a chama azul do fogão, é possível observar uma mudança da coloração. Essa mudança ocorre em parte pela presença do cloreto de sódio (NaCl) na água e em parte pela presença de outras espécies químicas, como proteínas, carboidratos e sais minerais. 

Considerando os conhecimentos adquiridos na realização desta prática, disserte sobre (a) a cor predominante na chama do fogão considerando a presença de NaCl e (b) o fenômeno que explica o aparecimento de cores específicas para cada cátion.

Resposta esperada

(a) A coloração predominante se refere ao cátion do sódio (Na+) presente no cloreto de sódio (NaCl), portanto observa-se amarelo. (b) O fenômeno está associado aos saltos quânticos. Ao realizar a experiência, os elétrons recebem energia proveniente da chama e saltam de camadas mais internas (menor energia) para camadas mais externas (maior energia), neste caso, diz-se que o elétron está excitado. Ao retornar para sua camada de origem ele libera essa energia na forma de ondas eletromagnéticas, o que ocasiona a emissão de luz característica.

A cor predominante da chama do fogão, que antes estava azul, passa a ficar amarelada, isso acontecem devido à presença do cátion do sódio (Na+) presente no cloreto de sódio (NaCl), que, após ser excitado pela chama, libera esta coloração.
O fenômeno que explica tal acontecimento é a excitação dos átomos, que, quando são fornecidos energia, têm seus elétrons pulando para níveis energéticos maiores. Quando o fornecimento se encerra, os elétrons voltam ao seu nível energético e liberam o excesso de energia na forma de luz. Este é o princípio usado nos fogos de artifício. Na situação em questão, como o sal que cai na chama (fonte extra de energia) é o cloreto de sódio (NaCl), o sódio e o cloro estão em seu estado iônico, a saber: Na+ e Cl-. O sódio, que é um metal, é então excitado pela energia da chama, o que o faz liberar a cor amarelada.