Ensaio De Chamas

OBJETIVOS DO EXPERIMENTO

O objetivo do experimento é identificar os elementos mais eletropositivos, os cátions das substâncias, através das cores que estas emitem quando submetidas ao aquecimento e verificar a relação do que foi observado com o modelo atômico de Bohr.

INTRODUÇÃO TEÓRICA

A matéria é constituída por partículas - os átomos, que sua vez é, em escala menor, composto por prótons, nêutrons e elétrons.

Ernest Rutherford, em 1991, descobriu que o átomo possui, no centro, um núcleo no qual se concentra praticamente toda sua massa, onde estão localizados os prótons e os nêutrons. Os elétrons, descobertos por J. J. Thompson poucos anos antes, localizavam-se ao redor do núcleo. Não se sabia exatamente como esses elétrons se dispunham e quais suas relações com o núcleo. Max Planck – 1900: referia-se à radiação de corpo negro, e sua proposta deu início ao que hoje é conhecido como teoria quântica. Ele dizia que a energia não é emitida de forma contínua, mas sim em blocos (quantum), com quantidades discretas de energia.

E = h.f, onde h é a constante de Planck, igual a 6,62 × 10-34 Js-¹

A teoria quântica permitiu que Niels Bohr, em 1913, pudesse formular algumas leis para explicar o modelo pelo qual os elétrons giram em órbita ao redor do núcleo atômico. A primeira lei era que os elétrons podem girar em órbita somente a determinadas distâncias permitidas do núcleo, a segunda lei era que um átomo irradia energia quando um elétron salta de uma órbita de maior energia para uma de menor energia. A transição de um elétron, de uma órbita para outra, não seria gradativa, seria por saltos. Além disso, um átomo absorve energia quando um elétron é deslocado de uma órbita de menor para uma órbita de maior energia. Em outras palavras, quando o átomo recebe energia de uma fonte externa, absorve-a, assim o elétron salta para uma camada mais externa para atingir um nível mais alto de energia, assim diz-se que o átomo está no seu estado excitado. Quando o elétron decai, retornando à sua camada de origem, libera fótons, que é uma radiação eletromagnética e tem comprimento de onda. Cada uma dessas emissões aparece no espectro como uma linha luminosa bem localizada.

Pelo fato de serem consecutivos, esses saltos produzem uma onda eletromagnética que é uma sucessão de fótons de energia. A onda eletromagnética tem uma velocidade de propagação de 3 x 108 m/s. A velocidade é dada por V = λf, onde λ é o comprimento da onda e f é a freqüência da onda.

O experimento denominado “ensaio de chama”, realizado em laboratório, é usado para identificar os cátions de algumas substâncias. Isso se deve ao fato de que, em contato com a chama do bico de Bunsen, essas substâncias emitem uma coloração, esse comportamento é em função da presença do cátion.

PARTE EXPERIMENTAL

MATERIAL UTILIZADO:

Espátula

Vidro de relógio

Pinça metálica

Bico de Bunsen

Béquer

Haste metálica (fio de cobre)

SUBSTÂNCIAS:

HCl (ácido clorídrico)

H2O (água)

NaCl (cloreto de sódio)

Na2SO3 (sulfito de cobre)

KI (iodeto de potássio)

LiCl (cloreto de lítio)

CuSO4 (sulfato de cobre)

Ba(OH)2 (hidróxido de bário)

CaCO3 (carbonato de cálcio)

Sal desconhecido

PROCEDIMENTO:

Colocamos uma ponta de espátula de cloreto de sódio em um vidro de relógio.

Molhamos a haste metálica na solução de HCl concentrado.

Colocamos um pouco de cloreto de sódio na ponta da haste metálica, acendemos o bico de Bunsen.

Levamos a ponta da haste metálica, contendo o sal, à chama oxidante do bico de Bunsen e observamos a coloração da chama.

Lavamos a haste metálica com HCl e depois levamos à chama.

Repetimos os passos anteriores com as substâncias indicadas na tabela I.

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RESULTADOS E DISCUSSÕES

Tabela I

NOME DO SAL

FÓRMULA

CÁTION

ÂNION

COR OBSERVADA

Cloreto de Sódio

NaCl

Na+

Cl-

Laranja

Sulfito de Sódio

Na2SO3

2Na+

SO3--

Laranja

Iodeto de Potássio

KI

K+

I-

Violeta

Cloreto