Roteiro Teste Chama

Disciplina: Química

Turma: 1º Ano Ens.Médio

Professor: Jonathan A. Sufiatti

Estudantes:____________________________________________________Data:__/__/__

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Roteiro Aula Prática - Teste de Chama

OBJETIVOS:

• Reconhecer a transferência de calor como energia de ativação para a ocorrência de uma reação química.
• Visualizar a mudança de coloração da chama em interação com algumas substâncias, contendo de determinados átomos de metais.  
• Entender os postulados de Bohr e sua relação com a alteração de cor na chama.

INTRODUÇÃO TEÓRICA

Energia de ativação: 

As reações químicas ocorrem em decorrência de uma variação de energia, essa variação pode ser denominada como energia de ativação. Podemos definir energia de ativação como, a energia mínima para que uma reação química possa ocorrer, ou seja, um dos fatores necessários para a ocorrência de uma reação.

Diversas são as energias de ativação, tais como a energia gravitacional, cinética, de fótons, nuclear, mecânica, calor e etc. No nosso dia-a-dia, uma dessas energias, muito utilizadas pelos seres humanos ao longo da história é a energia via transferência de calor, tal energia pode ser obtida, através do aquecimento de determinados objetos e substâncias, e se configura pela transferência de calor de um meio a outro. Podemos observar essa energia através do cozimento de alimentos, ou modelagem de metais e etc.

Diversas são as formas utilizadas para induzir a transferência de calor, uma delas é através da chama.  A temperatura da chama pode excitar uma quantidade de elétrons de determinados elementos que emitem luz ao retornarem ao estado fundamental de cor e intensidade, essa mudança de cor pode ser detectada através da observação visual da chama. (HUSSEINS, 2008).

Postulados de Bohr:

        Como estudamos anteriormente, todo átomo é formado por determinados componentes, como as partículas subatômicas (Prótons, Nêutrons, Elétrons) e as Eletrosferas, definidas como à região externa do núcleo, na qual se localizam os elétrons.

        Na eletrosfera os elétrons se movimentam, e esse movimento, bem como a quantidade de elétrons presentes no átomo, são, alguns dos fatores que determinam a energia do átomo e a qual elemento esse átomo pertence. Ao aplicar uma energia de ativação, em determinados átomos, os elétrons presentes podem se movimentar entre as eletrosfera, gerando uma variação energética.

        O postulado de Bohr descreve que esse movimento dos elétrons, entre as eletrosferas, quando realizado através da utilização de uma chama, altera a cor dessa chama, e ao fazer isso, pode-se determinar a qual elemento esse átomo pertence.

        Segundo Brito, et al (SD), quando determinada quantidade de energia é aplicada a um determinado elemento químico, alguns elétrons da última camada de valência absorvem tal energia, passando para um nível energético mais elevado, produzindo um estado excitado. Quando esses elétrons excitados retornam ao estado fundamental (retornam a energia inicial),tais elétrons liberam a energia recebida em forma de radiação, essa radiação possui comprimento de onda na faixa do espectro visível, produzindo assim uma alteração na cor da chama.

        Logo ao utilizar de uma chama para induzir um estado de excitação, essa chama ao alterar sua cor, revela a presença de determinados elementos. "Assim, a luz de comprimento de onda particular ou cor, pode ser utilizada para identificar um determinado elemento químico" (CASTRO, et al, 2018, pg. 144).

EXPERIMENTO

        Um dos objetivos do experimento a ser realizado, é observar a mudança da coloração da chama, quando utilizamos alguns materiais do dia-a-dia, verificando a presença de determinados metais nessas substâncias. Para tal utilizamos materiais de fácil acesso, e encontrados (geralmente) em casa.

Materiais:

• Vela de parafina;
• Fósforo ou isqueiro (será fornecido e manuseado pelo professor);
• Clipes de metal (cerca de 10 ou + clipes);
• Sal de cozinha;
• Casca de banana (picada em tamanho pequeno (cerca 0,1 cm ou menos);
• Graxa branca;
• Casca de ovo (quebrada em pedaços pequenos (cerca de 0,1 cm ou menos);
• Sulfato de cobre;
• Ácido clorídrico (será fornecido e manuseado pelo professor) ;

Obs 01: os materiais indicados acima (com exceção do ácido clorídrico e o fósforo/isqueiro), deverão ser trazidos pelos estudantes no dia da experiência. Todos os estudantes deverão estar usando calça e camisa de manga comprida.

Procedimentos:

1. Dobre a ponta do clipe de acordo com o desenho ao lado: [pic 1]

2. Acender a vela;

3. Umedecer a ponta do arame em HCl 50% e colocar na chama até ficar vermelho;

4. Colocar na ponta dobrada do clipe uma dos materiais trazidas;

5. Levar a ponta do arame com a substância à chama, na região mais quente (ponta da chama);