A Química Analítica

Introdução:

 Segundo Martha (2008) “A Química Analítica é a ciência que estuda os princípios e a teoria dos métodos de análise química que nos permitem determinar a composição química das substâncias ou de misturas das mesmas. A análise permite-nos determinar a composição qualitativa da substância em estudo, ou seja, identificar os elementos ou íons que a constituem e também a composição quantitativa, ou seja, estabelecer as proporções entre os elementos ou íons que tinham já sido identificados. “

Apesar da química analítica atual ser dominada por técnicas instrumentais, o princípio de funcionamento de alguns de seus instrumentos baseiam-se em técnicas tradicionais ainda muito utilizadas atualmente, a Qualitativa e a Quantitativa.

   A análise qualitativa é empregada quando se pretende determinar ou identificar as espécies ou elementos químicos presentes numa amostra, podendo ser eles atômicos ou moleculares, os quais podem ser de origem mineral, animal e vegetal. Faz-se, em outra definição, observação quanto aos aspectos físico-químicos (ex.: cor, odor e pH).

  A visibilidade da cor é possivel devido a Espectro visível. Espectro visível (ou espectro óptico) é a porção do espectro eletromagnético cuja radiação é composta por fótons capazes de sensibilizar o olho humano de uma pessoa normal. Identifica-se a correspondente faixa de radiação por luz visível, ou simplesmente luz. Quando um elétron recebe energia,passa para um nível maior de energia, e, esse acontecimento é dito que átomo ( ou o elétron) está excitado, isto é, está com uma quantidade maior de energia.

  Segundo o postulado de Böhr  “Quando se aplica energia ao átomo, o elétron absorve energia vai para a camada mais externa e quando volta, emite uma quantidade de energia..”

  Essa camda mais externa dar-se o nome de  Camada de valência (C.V.) ou nível de valência é o nível mais externo, isto é, última camada do átomo e pode contar no máximo 8 elétrons. Camada de Valência é o último nível de uma distribuição eletrônica.

   De acordo com Andrade (2012) “Um elétron possui maior energia potencial elétrica, quanto maior for sua distância em relação ao núcleo. Quando um elétron é elevado a um nível superior de energia, dizemos que este está em um estado excitado. Esta excitação é momentânea. Ao perder essa energia adquirida, e voltando ao nível inferior, há uma emissão de energia radiante. Nestes saltos que os elétrons dão de um nível superior a um inferior, há a emissão de um pulso oscilante de radiação eletromagnética, chamado de fóton. “

A análise quantitativa é empregada para se determinar a quantidade de uma espécie ou elemento químico numa amostra. Sendo utilizada para a determinação de concentrações, volumes ou massa exata da substância, através de técnicas de: gravimetria, volumetria, instrumentais, entre outras é expressa por resultados numéricos dos componentes da amostra. Portanto, grosso modo, os números que dizem respeito às quantidades são levados em consideração (ex.: concentração em quantidade de matéria, "peso" e volume).

 Objetivos: Identificar determinados cátions através da técnica do teste da chama

1. Material necessário:  Vidro de relógio, bico de Bunsen, espátula, pinça de madeira.

Reagentes: carbonato de potássio, cádmio de sulfato, Cloreto de Zinco,  e nitrato de estrôncio.

1. Procedimento Experimental

1ª Etapa: Com a espátula tirar uma pequena quantidade do reagente, levar ao bico de Bunsen, aquecer e observar a emissão de luz característica;

2ª Etapa: Repetir o procedimento com os demais reagentes;.

3ª Etapa: Anotar as cores observadas

1. Resultados e discussão

O teste da chama é um experimento que consiste em demonstrar os postulados de Böhr, enfatizando os saltos quânticos dos elétrons e sua emissão de luminosidade. E também é usado na química para identificar a presença de alguns íons metálicos, baseado no espectro de emissão característico de cada elemento.

Utilizando elementos químicos como o Sódio, o Bário, o Cobre, o Lítio, o Potássio , e estes, emitem luminosidades específicas quando absorvem energia.  

Bohr tentou aprimorar o modelo atômico de Rutherford, fazendo observações, uma delas foi a do comportamento da luz ao atravessa um prisma de vidro. Usando um feixe de luz branca, a luz se decompôs num espectro luminoso semelhante ao arco-íris.

Unindo alguns fatos anteriores, ele propôs que o elétron ao gira ao redor do núcleo, não estaria obedecendo a Mecânica Clássica e sim a Mecânica quântica. As ideias foram chamadas de postulados de Bohr, e podem ser resumidas dizendo-se:

• Os elétrons giram em torno do núcleo em órbitas circulares e estacionárias, com qualquer quantidade de energia bem definida. Essas órbitas se denominaram de níveis ou camadas.
• Quando um elétron está numa mesma órbita, ele nem absorve nem emite energia na forma de luz.
• Quando se aplica energia ao átomo, o elétron absorve energia vai para a camada mais externa e quando volta, emite uma quantidade de energia..

Esses elementos quando aquecidos passaram para a camada mais externas e ao voltar emitiram energia na forma de luz.

Elemento	Cor Emitida	Cor indicada
Carbonato de Potássio	Aspecto amarelado,meio rosado	lilás
Cádmio de Sulfato	Laranja	Não encontrado
Cloreto de Zinco	Laranja	verde
Sulfato de Níquel	Azulado	Não encontrado
Cloreto de Lítio	Rosa	Vermelho Carmim
Nitrato de Estrôncio	Vermelho	Vermelho escuro

 

As cores emitidas são explicadas pelas teorias anteriormente mencionas .O esquema abaixo resume o que ocorre quando uma das soluções, ou a mistura delas, entra em contato com a chama do bico de Busen: