Química básica e experimental – QUI0341XB

[pic 1][pic 2]

UCS Carvi - Engenharia de Produção

Química básica e experimental – QUI0341XB

Teste de chamas

Resumo

A finalidade deste relatório é verificar a partir dos elementos químicos metálicos presentes em sais, a coloração emitida sobre a chama do bico de Bunsen. Quando os sais forem expostos ao aquecimento na chama, os íons presentes no metal começarão a emitir luz, que por sua vez, irá modificar a cor da chama, formando uma cor característica, baseando-se no espectro de emissão do elemento. No experimento foram utilizados os seguintes sais Li+¹, Na+¹, K+¹, Ca+², Ba+², Si+², verificando sua coloração.

Palavras-chave: Chama. Coloração. Energia. 

Introdução:

O teste de chama é um procedimento realizado para mostrar a presença de alguns íons metálicos, que se baseia no espectro de emissão que cada elemento químico emite ao receber energia.

Cada elemento possui uma distribuição eletrônica diferente, quando os sais são aquecidos a uma fonte de energia adequada, os elétrons dos átomos tendem a sofrer uma mudança de nível de energia, saindo do mais baixo para o mais alto, ficando então excitados. Quando esse elétron volta ao seu nível inicial ele libera energia em forma de radiação. Cada elemento libera uma radiação e possui um comprimento de onda próprio. Pois a energia que cada elétron necessita para ser excitado varia para cada elemento.

Para verificar a existência de transição com elementos químicos diferentes recebendo quantidades diferentes de energia, iremos testar a coloração da luz emitida por cátions de metais alcalino e alcalino terrosos quando expostos a chama do bico de Bunsen.

Referencial teórico:

 Em 1913 o cientista Niels Bohr aperfeiçoou o átomo de Rutherford que era baseado na teoria de Max Planck (o átomo é formado por prótons e ao redor do núcleo estão os elétrons), onde Planck já tinha a hipótese de que a energia era emitida em pacotes, que recebeu o nome de quantum, foi assim que surgiram os postulados de Bohr.

O teste serve para entender que quando um elemento químico é exposto a energia específica, parte dos elétrons saem da camada mais baixa para uma camada mais elevada, entrando no estado de excitação. Quando o elétron volta ao seu estado inicial, libera uma energia em forma de radiação (cores).

Os elétrons se movem com um número restrito de orbitais ao redor do núcleo, se o orbital for estacionário o elétron não emite energia e radiação. Ao saltar de uma orbita para outra o elétron emite ou absorve energia especifica chamada quantum.

Nessa circunstância cada elemento químico libera radiação em um comprimento de onda característico, podendo emitir radiação com o comprimento de onda na faixa do visível, que é onde o corpo humano pode ver através das cores. Conclui-se que é possível identificar alguns elementos químicos expondo-os a chama e observando sua radiação.

O teste de chama é um teste simples e fácil, porém é muito limitado devido a pequena quantidade de elementos químicos que podem ser visualizados pelo ser humano através das radiações emitidas pelos elétrons na forma de cores.

Materiais e métodos:

Materiais

. Alça de platina

. Copo de Becker

. Bico de Bunsen

. Fósforo

. Ácido clorídrico (HCI)

. Lítio (Li+¹)

. Sódio (Na+¹)

. Potássio (K+¹)

. Cálcio (Ca+²)

. Bário (Ba+²)

. Silício (Si+²)

Método

Colocou-se uma quantidade da solução de HCI (ácido clorídrico) dentro de um Becker para que pudesse ser feita a limpeza da alça de platina.

Acendeu-se o bico de Bunsen com um fósforo e regulou-se a chama fechando a entrada de ar que fica na parte inferior do tubo, até atingir a tonalidade azul.

A alça de platina foi mergulhada na solução de HCI e levada a chama do bico de Bunsen para que pudesse ser retirado as impurezas contidas.

Logo após, pegou-se uma pequena quantidade do sal Li+¹ com o auxílio da alça de platina e colocou-se sobre a chama do bico de Bunsen. Em seguida foi feita a limpeza da alça de platina mergulhando-a na solução de HCI e levando-a sobre a chama, repetindo-se essa etapa de modo que não ficasse nenhum vestígio do sal na alça.

Este procedimento foi repetido com os seguintes sais: Na+¹, K+¹, Ca+², Ba+², Si+², observando a coloração emitida pela chama e anotando os respectivos resultados.

Resultados e discussões:

Analisando o teste da chama. Utilizou-se uma alça de platina que é imersa no ácido clorídrico e logo após é aquecido na zona de fusão da chama do bico de Bunsen; a alça de platina fica completamente limpa quando não visualizamos cor na chama. Então ela é novamente imersa no ácido clorídrico e pegamos uma pequena quantidade do elemento químico que fica retido na alça e volta para a chama, podendo observar a cor transmitida.

Conforme Vogel (1981) as interações atômicas ocorrem por meio dos níveis e subniveis de energia, que possibilita os íons metálicos e seus sais quando vaporizados numa chama, formarem uma cor característica.

...