O Teste de Chama

Teste de Chama.

Maicon Wagner, 1413121029, Rafael Theisen, 1413121023, Thais Cogo, 1413121005.

Licenciatura Química – E-mail: [e-mail].

 Palavras Chave: Chama,Tipos de Átomo, Luz do Átomo.

Introdução

O teste de chama é um procedimento utilizado em Química para detectar a presença de alguns íons metálicos, baseado no espectro de emissão característico para cada elemento.    

O teste de chama é baseado no fato de que quando certa quantidade de energia é fornecida a um determinado elemento químico (no caso da chama, energia em forma de calor), alguns elétrons da última camada de valência absorvem esta energia passando para um nível de energia mais elevado, produzindo o que chamamos de estado excitado. Quando um desses elétrons excitados retorna ao estado fundamental, ele libera a energia recebida anteriormente em forma de radiação. Cada elemento libera a radiação em um comprimento de onda característico, pois a quantidade de energia necessária para excitar um elétron é única para cada elemento. A radiação liberada por alguns elementos possui comprimento de onda na faixa do espectro visível, ou seja, o olho humano é capaz de enxergá-las através de cores. Assim, é possível identificar a presença de certos elementos devido à cor característica que eles emitem quando aquecidos em uma chama.

A temperatura da chama do bico de Bunsen é suficiente para excitar uma quantidade de elétrons de certos elementos que emitem luz ao retornarem ao estado fundamental de cor e intensidade, que podem ser detectados com considerável certeza e sensibilidade através da observação visual da chama. O teste de chama é rápido e fácil de ser feito, e não requer nenhum equipamento que não seja encontrado normalmente num laboratório de química. Porém, a quantidade de elementos detectáveis é pequena e existe uma dificuldade em detectar concentrações baixas de alguns elementos, enquanto que outros elementos produzem cores muito fortes que tendem a mascarar sinais mais fracos.

O modelo do físico dinamarquês Niels Bohr tentava dar continuidade ao trabalho feito por Rutherford. Para explicar os erros do modelo anterior, Bohr sugeriu que o átomo possui energia quantizada. Cada elétron só pode ter determinada quantidade de energia, por isso ele é quantizado. O modelo de Bohr representa os níveis de energia. Cada elétron possui a sua energia. É comparado às orbitas dos planetas do Sistema Solar, onde cada elétron possui a sua própria órbita e com quantidades de energia já determinadas.

As chamas têm estruturas e composição bastante complexas. A emissão de luz nestas resulta da presença não só de átomos e íons excitados, mas também de fragmentos de moléculas e partículas sólidas incandescentes. O processo de combustão envolvente, com raras exceções, muitas etapas e depende de fatores tais como composição do combustível, fração relativa deste e do oxigênio, temperatura e pressão.

As chamas podem ser classificadas em dois tipos: chamas de pré-mistura e chamas de difusão. Nas pré-misturas, o combustível, normalmente gasoso, é misturado ao oxigênio antes da queima. O que se inflama, portanto, é a mistura desses dois componentes. Este procedimento gera chamas normalmente de temperatura muito alta e de baixa luminosidade, controladas pela proporção combustível/comburente. Já as chamas de difusão são aquelas em que não houve pré-mistura de seus componentes. A difusão moléculas, que ocorre muitas vezes de modo turbulento, é responsável pela mistura de gases nesse tipo de chama. Nesse caso, a proporção combustível /oxigênio é de difícil controle, resultando muitas vezes de baixa quantidade de comburente, gerando chamas luminosas.

Nesse experimento analisamos sais de Lítio, Sódio, Potássio, Magnésio, Cálcio, Estrôncio, Bário, Níquel e Cobre, Com o intuito de a partir das observações qualitativas , analisar o comportamento de cada sal , no que se diz respeito a cor da chama observada comprimento da onda (nm) , camada de valência e energia (J).

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Materiais e Método

        Materiais:

• Algodão
• Etanol
• Pinça metálica
• Béquer
• Espátula
• Vidro relógio
• Sais de Lítio (Li), Potássio (K), Magnésio (Mg) , Cálcio (Ca) , Estrôncio (Sr) , Bário (Ba) , Cobre (Cu) e Níquel (Ni) .
• Bico de Bunsen  

Preparo dos sais:

A preparação seguiu exatamente para todos os sais da seguinte forma: Pegamos a pinça metálica lavamos com água potável e água destilada, em seguida direcionamos até o algodão formando uma pequena esfera, sendo assim introduzimos o algodão na pinça metálica e colocamos no etanol, após mergulhamos no respectivo sal, que estava sobre o vidro relógio. Adiante acendemos o Bico de Bunsen e colocamos a pinça presente do sal sobre a chama, onde analisamos a cor da chama emitida pelo sal. Em razão disso após as observações eliminamos o sal juntamente com o algodão em um béquer, assim todo esse processo sucedeu da mesma forma para os demais sais. É de grande importância sabermos que, o sal de sódio normalmente contamina as demais amostras, adulterando os resultados, por este motivo, deve ser deixado por último.

A seguir será apresentada uma tabela de resultados obtidos após as analises de todos os sais envolvidos:

Sal analisado	Cor da chama observada	Cor da chama literatura	Comprimento da onda(nm)	Camada de Valencia	Energia (J)
Lítio	Rosa	Rosa/vermelho	680	2s¹	2,92x10-19 J.
Sódio	Amarelo	Amarelo Intenso	580	3s¹	3,42x10-19  J.
Potassio	Violeta	Lilás	420	4s¹	4,73x1019 J.
Magnésio	Alaranjado	Branco brilhante /incolor	350	3s²	5,68x10-19 J.
Cálcio	Vermelho	Vermelho Tijolo	700	4s²	2,84x10-19 J.
Estrôncio	Vermelho	Vermelho Carmesim	700	5s²	2,84x10-19J.
Bário	Verde Claro	Verde/amarelado	530	6s²	3,75x10-19 J.
Cobre	Verde	Verde/azulado	530	4s1 3d10	3,75x10-19 J.
Niquel	Alaranjado	Brilhante mais ou menos esverdeado	620	4s²3d8	3,20x1019 J.