O Experimentos de Química

TESTE DA CHAMA

Introdução

Neste relatório, serão descritos os experimentos relativos ao Teste da Chama. O teste, muito conhecido na área da física e da química e utilizado no controle e pesquisa de medicamentos, trata-se de uma técnica bastante simples de espectroscopia que visa à análise qualitativa de cátions presentes nas amostras levadas ao contato com a chama. O método se baseia no espectro de emissão característico que cada elemento emite ao receber energia. O presente estudo utilizou algumas amostras já conhecidas previamente e foi direcionado a relacionar as cores observadas no interior da chama com uma tabela padrão de cores para os sais presentes nas amostras. A chama foi proveniente de um bico de Bünsen utilizando gás GLP como combustível. No relatório também estão contidos os métodos utilizados bem como os materiais e uma breve revisão bibliográfica referente ao teste.

2. Objetivo

O ensaio teve como objetivo verificar a presença de determinados elementos químicos nos sais utilizados, através do teste da chama, e comparar com o padrão de cores do espectro de emissões para conhecidos elementos, utilizando o conceito atômico Ruherford- Böhr.

3. Fundamentação Teórica

O teste da chama é utilizado em laboratórios de química e é considerado uma experiência básica, tendo como base tanto a análise das cores das chamas quanto para se identificar um cátion metálico. Utiliza-se a amostra de um determinado cátion metálico inserindo-o na base da chama usando a alça de platina, consequentemente há a mudança de cor da chama influenciada pela temperatura na estrutura atômica da amostra catiônica. A figura mostrada abaixo resume este processo. A absorção de energia promove os elétrons periféricos para um estado de mais alta energia (estado excitado), no momento em que cessa essa adição de energia, esses elétrons retornam à sua posição de origem, devolvendo a energia recebida sob a forma de luz (que nós percebemos como cor).

[pic 1]

Porém, tudo isso começou em 1913, Niels Bohr, após uma série de experimentações e ensaios matemáticos, elaborou três postulados muito importantes para a compreensão que temos hoje a respeito da estrutura atômica.

1. Enquanto o elétron está numa determinada orbita, sua energia é constante.
2. Se o elétron receber energia suficiente, ele saltará a uma orbita com energia superior.
3. Ao retornar a sua orbita de origem, o elétron emite, na forma de ondas eletromagnéticas, a mesma quantidade de energia absorvida.

Com relação ao teste da chama, os postulados de Bohr prestam-se muito bem ao se buscar uma explicação às observações. A queima de um sal metálico implica na promoção de elétrons, cujo retorno é revelado pela emissão de luz. Assim, um elétron pode passar de um nível para outro de maior energia, desde que absorva energia externa (ultravioleta, luz visível, infravermelho etc.). Quando isso acontece, dizemos que o elétron foi excitado e que ocorreu uma transição eletrônica. Já a transição de retorno deste elétron ao nível inicial se faz acompanhar pela liberação da energia na forma de ondas eletromagnéticas, como, por exemplo, a luz visível, que é percebida por nossos sentidos como uma coloração.

 4. Material e Métodos

 Material:

• Cloreto de estrôncio: SrCl2 (s)
• Cloreto de sódio: NaCl (s)
• Cloreto de cálcio: CaCl2 (s)
• Cloreto de bário BaCl2 (s)
• Cloreto de potássio: KCl (s)
• Solução de HCl 2,0 mol/L
• Amostra desconhecida
• Vidro de relógio para a colocação de amostras sólidas (placa de toque)
• Tubo de Ensaio
• Espátula
• Bico de Bunsen
• Fio de Platina

5. Procedimento

1. Recebemos várias cápsulas de porcelanas contendo os sais devidamente identificados.
2. Um tubo de ensaio com uma pequena quantidade da solução de HCI para que pudesse ser feita a limpeza do fio de platina.
3. Um tubo de ensaio com uma pequena quantidade da solução de HCI para que pudesse mergulhar o fio de platina, facilitando assim o contato entre as partes (fio platina com o sal).
4. O fio de platina foi mergulhado na solução de HCl e levado a chama do bico de Bunsen para ser retiradas as impurezas nele contidas.
5. Na sequência, mergulhamos o fio de platina no béquer e em seguida na cápsula de porcelana que continha o sal e submetemos ao aquecimento na chama do bico de Bunsen. Observamos e anotamos a cor do elemento químico e logo após foi efetuada a limpeza do fio de platina, mergulhando-o na solução de HCl e levando o em seguida a chama.
6. Este procedimento foi repetido com todos os demais sais, observando-se a coloração da chama emitida por cada um dos sais testados, conforme figura abaixo:

[pic 2]Passo a passo para o teste da chama

6. Resultado e Discussão

Foi observado as diversas cores produzidas pelos elementos químicos. Para não haver interferência na coloração foi necessário realizar a limpeza do fio de tungstênio na solução de ácido clorídrico para que não ocorresse a mudança de cor causada por impurezas. As cores obtidas dos diferentes elementos químicos foram essas:

Figura 1. Cor da chama do Cálcio – Vermelho Alaranjado

Figura 2. Cor da chama do Sódio – Amarelo Alaranjado