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ANÁLISE DE SAIS E MUDANÇAS DE COLORAÇÃO POR ENSAIO DE CHAMA

ANÁLISE DE SAIS E MUDANÇAS DE COLORAÇÃO POR ENSAIO DE CHAMA

Adriana dos Santos (Eng. Elétrica/UNIFACS, [e-mail]. br),

Eduardo Felipe (Eng. Elétrica/UNIFACS, [e-mail]),

Jonathas Pereira (Eng. Elétrica/UNIFACS, [e-mail]),

Paulo Mercês (Eng. Elétrica/UNIFACS, [e-mail])

Rafael Silva (Eng. Elétrica/UNIFACS, [e-mail]),

Waldir Mota (Eng. Elétrica/UNIFACS, [e-mail]),

Orientador: Iran Talis Viana Santos (UNIFACS, [e-mail])

Palavras-chave: Ensaio de chama, modelo atômico de Bohr, postulados, átomo, fluxograma, elétrons, cátions, energia.

Resumo

O Objetivo deste artigo é analisar e identificar através do ensaio de chama, experimento realizado em aula prática, as mudanças de coloração com base no modelo atômico de Bohr. O ensaio de chama é um procedimento prático que busca identificar determinados compostos por meio da cor produzida na chama. Este procedimento tem como objetivo a associação da coloração da chama e a presença de certos íons metálicos presentes nos sais. Buscou-se observar também o fenômeno de emissão luminosa por excitação correlacionada com o modelo.

Introdução

No ano de 1913, o dinamarquês especialista em física atômica Niels Bohr estabeleceu o modelo atômico sistema planetário que é usado atualmente. Borh chegou a esse modelo se baseado no dilema do átomo estável.

Ele acreditava na existência de princípios físicos que descrevessem os elétrons existentes nos átomos. Esses princípios ainda eram desconhecidos e graças a esse físico passaram a ser usados. Bohr iniciou seus experimentos admitindo que um gás emitia luz quando uma corrente elétrica passava nele. Isso se explica pelo fato de que os elétrons, em seus átomos, absorvem energia elétrica e depois a liberam na forma de luz. Nesse sentido, ele deduziu que um átomo tem um conjunto de energia disponível para seus elétrons, isto é a energia de um elétron em um átomo é quantizada. Esse conjunto de energias quantizadas mais tarde foi chamado de níveis de energia.

O estudo da luz conseguida dessa maneira permitiu a obtenção dos chamados aspectros descontínuos, característicos de cada elemento. A cada cor desses aspectros foi associada certa quantidade de energia.

O modelo atômico de Bohr possibilitou caracterizar o elétron não só como partícula, mas como tendo também comportamento ondulatório, seguindo esse entendimento puderam-se explicar os aspectros de linhas, que são únicos para cada elemento. Bohr a partir de uma série de postulados definiu que o elétron possui um estado de energia fundamental, sendo este estável, e um estado excitado, onde é necessário absorver energia para saltar de um nível quântico para outro mais energético. Já quando um elétron passa para um nível energético inferior, ele libera energia na forma de ondas eletromagnéticas.

A radiação liberada pelos elementos possui comprimento de onda na faixa do aspectrovisivel, ou seja, podendo ser observada a olho nu.

Postulados de Bohr:

1° Postulado: À medida que os elétrons vão se afastando do núcleo a energia vai aumentando. Ou seja, Os elétrons que circulam em torno do núcleo, estão em órbitas que possuem níveis de energia quantizada.

2° Postulado: O elétron quando esta em sua órbita de energia (quando esta se movimentando em sua própria orbita, ele não emite nem absorve energia). Ou seja, A energia total do elétron, só pode apresentar valores múltiplos de um quantum.

3° Postulado: Se o átomo receber uma energia proveniente de uma fonte externa, o elétron vai saltar para orbitas mais externas (dependendo da quantidade de energia que ele receber) enquanto ele receber energia de fonte externa, ele permanece em uma orbita que não é a dele, dizemos então que ele esta em um estado excitado. Sendo assim, no salto quântico (salto do elétron entre as órbitas), a energia, obtida (salto a uma camada mais externa), ou emitida em forma de fóton (salto a uma camada mais interna), tem a mesma energia da diferença entre as órbitas do átomo. Quando essa fonte externa termina, esse elétron retorna para orbita de origem, quando ele retornar a energia que ele havia absorvido vai ser liberada, essa liberação se da em forma de próton que são luzes coloridas. Essas teorias de Bohr hoje são comprovadas a partir de cálculos e experimentos, entre eles esta o teste da chama.

O ensaio ou teste de chama significa que através da chama ou quando a substância é submetida à chama ela consegue emitir uma luminosidade que é característica do metal que esta presente na substância, esse ensaio de chama esta relacionado ao modelo de Bohr, o objetivo é identificar o cátion através dos testes de chama.

De acordo com Baccan (1988, p. 182), O teste de chama baseia-se no fato de que “quando certa quantidade de energia é fornecida a um determinado elemento químico, 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, emite uma quantidade de energia radiante, igual àquela absorvida, cujo comprimento de onda é característico do elemento e da mudança do nível eletrônico de energia. Assim, a luz de um comprimento de onda particular ou cor, é utilizada para identificar o referido elemento.

A temperatura da chama do bico de Bunsen é suficiente para excitar uma quantidade de elétrons de certos elementos que emitem luz ao retornar ao estado fundamental de cor e intensidade, que podem ser detectados com considerável certeza e sensibilidade através da observação visual da chama. Tal procedimento é denominado de teste da chama. (BACCAN, 1988).

Este experimento teve como objetivo detectar os elementos de um determinado composto, através do ensaio (ensaio de coloração de chama), observando a cor das radiações emitidas pelos elementos químicos, e que possam ser vistas a olho nu. Foram identificados também a presença