TÍTULO: ENSAIO DE COLORAÇÃO CHAMA

TÍTULO: ENSAIO DE COLORAÇÃO CHAMA

DATA: 29/11/2018

ALUNOS: LEORAIG SANTOS CARDOSO, MATHEUS FELIPE SANTOS SILVA E RAYANE MORAIS ARAGÃO.

1. INTRODUÇÃO

        O teste da chama baseia-se na teoria da mecânica quântica. Einstein, um pouco mais tarde que Planck, enunciou-a, verificando por numerosas experiências de que a matéria emite ou absorve uma radiação, a energia E é emitida ou absorvida em quantidades discretas iguais a hν; tem-se, assim, E = hν, onde ν designa a frequência da radiação considerada e h a constante universal de Planck. A constante h foi introduzida na Física por Planck, em 1900, em seus célebres trabalhos sobre a intensidade específica da radiação de origem térmica que existe no interior de um recinto isotérmico. A aplicação da teoria dos quantum ao estudo da estrutura dos átomos e de suas raias espectrais de emissão e de absorção foi feita, pela primeira vez, por Niels Bohr em 1913. A teoria atômica de Bohr utilizou-se do modelo atômico de Rutherford (RAMOS, 2004).

        De forma simplificada, observa-se que quando um elétron recebe energia ele salta para uma orbita mais externa. E a quantidade pacote de energia absorvida e bem definida (quantum) que é equivalente á diferença energética entre as camadas. E quando um elétron esta no estado excitado ele volta para a sua orbita estacionaria ele libera energia na forma de ondas eletromagnéticas (luz) de frequência característica do elemento desse átomo. Bohr então propõe que o átomo só pode perder energia em certas quantidades discretas e definidas, e isso sugere que os átomos possuem níveis com energia definida. Essas teorias de Bohr hoje são comprovadas a partir de cálculos e experimentos. Entre eles esta o teste da chama (MAHAN, 1995).

        O experimento teve como objetivo observar a cor da chama associada à presença de elementos químicos metálicos presentes em sais, e assim identificar os elementos químicos metálicos pelo teste da chama.

1. PARTE EXPERIMENTAL

2.1 – Materiais e Reagentes

        O aparato experimental consiste em fio de platina, béquer, bico de Busen como fonte de chama, tubos de ensaio, ácido clorídrico (HCl), os reagentes são soluções aquosas de: Cloreto de bário (BaCl2), cloreto de estrôncio (SrCl2), cloreto de cálcio (CaCl2), cloreto de Sódio (NaCl), cloreto de potássio (KCl) e carbonato de Lítio (Li2CO3).

1. – Procedimento

Para conduzir o experimento seguimos os seguintes procedimentos:

1. Acendeu-se adequadamente o queimador de gás até obter uma chama adequada;
2. Colocou-se em um béquer pequeno um pouco de ácido clorídrico e usou-se o fio de platina disponível na bancada;
3. Em seguida umedeceu-se o fio de platina na solução do sal do metal a analisar e levou-se á chama oxidante do bico de Bunsen;
4. Verificou-se a cor que a chama adquiriu e anotou-se, se houve dúvida quanto a cor, repetia-se o teste quantas vezes necessário;
5. Repetiu-se a operação para cada amostra até observar bem a cor da chama característica do íon em estudo (cátion do sal);
6. Limpou-se o fio de platina a cada teste. Para fazer a limpeza mergulhou-se o fio de platina na solução do ácido clorídrico e aqueceu-se na zona redutora, até que a presença do cátion não causa-se mais nenhuma coloração à chama e limpou-se;
7. Depois repetiu o processo com os demais sais e anotou as cores observadas em cada caso;
8. Os resultados obtidos das soluções foram comparados com os dos sais pré-definidos, e assim definiu-se o metal que continha nessas soluções.

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

        Segundo Gracetto (2006) os sais quando sujeitos a elevadas temperaturas, veem os seus íons metálicos, cátions que os constituem, passarem do estado fundamental a estados excitados, com posterior emissão de radiações de cor característica, sob a forma de uma chama colorida.

        Após ter seguido o procedimento do experimento, observou-se as cores das chamas e foram registrados os resultados na tabela abaixo.

Tabela 1: Ensaio da chama.

Amostra	Cor da chama	Elemento metálico
Cloreto de bário	Verde	Bário (Ba)
Cloreto de estrôncio	Vermelha	Estrôncio (Sr)
Cloreto de cálcio	Laranja	Cálcio (Ca)
Cloreto de sódio	Amarela	Sódio (Na)
Cloreto de potássio	Lilás	Potássio (K)
Carbonato de Lítio	Rosa Choque	Lítio (Li)

Ao testar o cloreto de bário, o mesmo apresentou coloração verde. Em seguida o cloreto de estrôncio apresentou uma coloração vermelha, proveniente dos íons de estrôncio. Esse espectro, característico de cada elemento químico, é sempre o mesmo, quer o elemento esteja isolado quer esteja combinado com outros elementos em diferentes compostos químicos.

 Já o cloreto de cálcio mostrou uma coloração laranja. Enquanto o cloreto de sódio emitiu a coloração amarela, essa coloração é característica do elemento sódio, apresenta baixa energia de ionização igual a 497,5 kj mol -1, quando o elétron é irradiado pela luz a energia absorvida excita-o para um nível de energia superior.

O cloreto de potássio ao ser submetido ao aquecimento apresentou coloração lilás, logo essa coloração é característica do metal potássio e por fim o carbonato de lítio que apresentou coloração rosa choque.

No teste da chama, conforme Vogel (1981), ocorre às interações atômicas através dos níveis e subníveis de energia quantizada, ele baseia-se na possibilidade de muitos íons metálicos e seus sais conferirem uma cor característica quando é vaporizado numa chama, isso porque todo átomo quando aquecido ou recebe um descarga elétrica, absorve energia, que em seguida é emitida como radiação, ou seja, uma linha espectral pode ser absorvida e também emitida quando de alguma forma o átomo é excitado. Cada elemento químico apresenta um espectro de linha distinto que este relacionado com sua natureza atômica.