Relatorio

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UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI

ESCOLA DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA

ENGENHARIA CIVIL

Química Aplicada à Engenharia

COR DA CHAMA NA PRESENÇA DE CÁTIONS METÁLICOS

Alan Alves Araujo, 20556619

Guilherme Costa Baptista, 20510657

Lucas Castro Cabral, 20546496

Paulo Simplício Braga, 10122833

Professor: Daiana Maria Furlan

São Paulo, 18 de Março de 2015

Sumário

1. INTRODUÇÃO

1. - .................................................................. Modelo Atômico de Rutherford
2. - .................................................................... Íons e o desequilíbrio elétrico
3. - .................................................................... Elétrosfera: Níveis e camadas
4. - ........................................................................................ O Teste da Chama

1. OBJETIVOS
2. MATERIAIS E MÉTODOS

1. - ...................................................................................... Materiais utilizados
2. - .................................................................................................. Metodologia

1. RESULTADOS OBTIDOS
2. QUESTIONÁRIO
3. CONCLUSÕES
4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. INTRODUÇÃO

1.1 Modelo Atômico de Rutherford

O modelo atômico de Rutherford, conforme mostra a figura 1.1, divide o átomo em duas partes distintas: O núcleo, e; a eletrosfera. Sendo o núcleo a parte central do átomo, onde estão as partículas de caga positiva conhecidas por Próton e as partículas que não possuem caras, conhecidas por Nêutrons. Ao redor do núcleo ficam os elétrons, na chamada eletrosfera. Entende-se assim que as menores partículas da matéria não são os átomos e sim os Elétrons, Prótons e Nêutron, conhecidos por subpartículas atômicas (FELTRE, 2004).

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Figura 1.1 – Modelo Atômico de Rutherford Bohr (Luz, 2006).

As subpartículas atômicas possuem massa e carga elétrica característica. O Próton possui massa e carga iguais a 1, o Nêutron possui massa igual a 1 e carga igual a 0, e o Elétron, por sua vez, possui massa 0 e carga -1 (FELTRE, 2004).

1.  Íons e o desequilíbrio elétrico

Ainda que possua cargas positivas e negativas, os átomos são considerados eletricamente neutros, pois possuem a mesma quantidade de elétrons e prótons. Quando há um desequilíbrio entre o número de prótons e elétrons, este átomo passa a ser um Íon (FELTRE, 2004).

O Íon pode ser chamado de Cátion, quando ele é positivo e possui mais prótons do que elétrons, ou Aníon, quando negativo e possui mais elétrons do que prótons. O átomo se transforme em um Íon (Cátion ou Aníon), quando há perda ou ganho de elétrons. No modelo atômico elaborado por Rutherford e utilizado até os dias de hoje no estudo da química, os prótons estão colados no núcleo do átomo, enquanto os elétrons ficam posicionados de certa maneira livres, em constante movimento, ao redor do núcleo, na chamada eletrosfera. Quando um átomo perde elétrons, ele se transforma em um Cátion, pois passa a possuir mais prótons do que elétrons. Já, ao receber elétrons, o átomo transforma-se em um Ânion pois terá mais elétrons do que prótons (FELTRE, 2004).

1.  Eletrosfera: Níveis e Camadas

O elétron gira ao redor do núcleo e, quando permanece na mesma órbita, chamada de órbita estacionária, ele sempre apresenta a mesma quantidade de energia. Porém, quando este elétron salta de uma camada para outra, a quantidade de energia é alterada e quanto mais externo estiver, maior será sua energia conforme demonstra a figura 1.3.1 (TIMM, 2013).

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Figura 1.3.1 – Salto entre camadas de um elétron (TIMM, 2013).

Ao fazer o salto para o nível mais afastado em relação ao núcleo, o elétron ganha energia, portanto quando retorna à camada anterior, como demonstra a figura 1.3.2, o elétron libera a mesma quantidade de energia absorvida. Está energia é liberada em forma de onda eletromagnética e, dependendo da quantidade de energia, é possível visualizar esta onda na forma de luz (TIMM, 2013).

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Figura 1.3.2 – Salto do elétron para a camada anterior (TIMM, 2013).

1.4 O teste da chama

Toda a matéria existente no universo é formada por átomos. Claro, devido ao fato de não poder ser visto, se faz difícil a identificação de quais elementos químicos compõem determinada substância. Dentre os vários métodos existentes para tal identificação, um dos mais simples e eficaz é o teste da chama.  

Ao colocar um sal de determinado elemento químico em contato com uma chama, este elemento faz com que a chama altere sua cor. A explicação para tal fenômeno vem do fato de que, ao receber energia (neste caso térmica), alguns dos elétrons do elemento são excitados, ou seja, eles passam a ocupar regiões da eletrosfera (região que circunda o núcleo dos átomos) onde eles possuem maiores energias, contudo, como tudo na natureza tende a menor energia, após está ocupação de regiões de maior energia, os átomos tendem a voltar para as camadas de menos energéticas, conhecidas como ‘Estado Fundamental’. Neste momento, a energia absorvida é devolvida em forma de radiação eletromagnética, e está radiação é por vezes emitida na faixa visível do espectro eletromagnético, em outras palavras, torna-se visível ao olho humano (GRACETTO, HIOKA e SANTIN, 2004).

 A figura 1.0 demonstra o comportamento do átomo ao receber e ao devolver a energia, onde o elétron alterna para uma camada mais externa ao ser excitado e ao retornar para sua camada original (Estado Fundamento), há a emissão da radiação eletromagnética.

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Figura 1.0 – Absorção e emissão de energia pelo elétron (SANTANA, 2008)

Uma vez que cada elemento possui uma organização distinta da eletrosfera, pois cada um deles possui um número diferente de elétrons, a cor que adquirida pela chama é característica das energias liberadas pelos átomos quando ocorre o retorno ao estado fundamental (SANTANA, 2008).

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