Teste De Chama

INTRODUÇÃO

É chamado de Teste de Chamas, o método químico de identificação da natureza de um elemento, a partir da radiação por ele emitida. 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 numa chama. Esse fenômeno é conhecido como salto quântico e foi elaborado pelo físico dinamarquês Niels Bohr.

Para tal fenômeno ocorrer é necessário o fornecimento de grande quantidade de energia para o elemento e continuamente para os seus elétrons, na prática experimental, isso fica a cargo do bico de Bunsen. 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 após a emissão de radiação possibilita ao analista, a leitura das informações (qualitativa: em forma de cores) a respeito do material analisado.

Analisando o K, onde 19K = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1, o elétron 4s1 está na camada de valência, ou seja, a mais afastada do núcleo, desta forma ao receber energia poderá facilmente migrar para o subnível “P” e ao retornar para seu estado fundamental, libera energia em forma de luz com cor violeta.

Elemento Lítio Sódio Potássio Estrôncio Cálcio Bário Ferro Cobre Cobalto

Cor da luz emitida Púrpura Amarelo Intenso Lilás Vermelho Laranja Verde Laranja Verde Azul

Tabela 1 - Cores da radiação emitida por alguns elementos

OBJETIVOS

• Utilizar o espectro de emissão para caracterizar os elementos químicos.

• Observar a cor da chama obtida após aquecimento de alguns sais e em seguida relacionar a cor da chama com as mudanças de níveis energéticos do átomo.

MATERIAL E REAGENTES

Materiais Reagentes

Bico de Bunsen

Haste metálica

Pisseta

Béquer 50 mL

11 Cápsulas de porcelana

Fósforo

Sal de nitrato de estrôncio

Sal de nitrato de cálcio

Sal de nitrato de bário

Sal de sulfato de cobre

Sal de cloreto de cálcio

Sal de cloreto de sódio

Sal de cloreto de potássio

Sal de nitrato de lítio

Sal de nitrato de sódio

Sal de iodeto de potássio

Sal de cloreto de bário

Sol de ácido clorídrico 1:1

Tabela 2- Materiais e Reagentes

METODOLOGIA

Acendendo o Bico de Bunsen

• A válvula de controle do gás do bico de Bunsen foi devidamente fechada.

• O distribuidor de gás foi aberto. A válvula de controle no bico de Bunsen foi lentamente aberta, um palito de fósforo foi aceso e colocado próximo ao tubo de saída do queimador, sendo devidamente aceso e o bico de Bunsen.

Ajustando o Bico de Bunsen

• A altura da chama foi ajustada através da válvula de controle de gás. A altura da chama ficou em torno de 7 cm.

• O controle de ar foi devidamente ajustado.

• Girou- se o anel inferior para ambos os lados para que fosse ajustada a altura da chama, entre 5 e 7 cm, obtendo a tonalidade azul.

Teste da Chama

• A haste metálica foi mergulhada na solução de ácido clorídrico e em seguida levado a chama do bico de Bunsen para serem retiradas as impurezas nele contidas, até o desaparecimento da cor.

• Utilizando a extremidade da haste, foi adicionada uma fração do sal fornecido, levando-o em seguida ao bico de Bunsen. Sendo observada a coloração na chama.

• A haste foi devidamente limpa com a solução de ácido clorídrico antes de efetuarmos o teste com cada um dos outros sais.

Apagando a Chama do bico de Bunsen

• A válvula do distribuidor foi fechada. Desligou-se o gás no distribuidor.

• Após ser queimado todo o gás contido na mangueira, foi fechada a válvula de controle do bico de Bunsen.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As diversas cores produzidas pelos elementos químicos foram atenciosamente observadas e para que não houvesse interferência na coloração, foi realizada a limpeza da haste metálica mergulhando-a na solução de ácido clorídrico e posteriormente levada a chama do bico de Bunsen, para a retirada de resíduos. As cores obtidas dos diferentes elementos químicos estão descritas na tabela abaixo.

Tabela 3- Teste De Chama

SAL CÁTION ÂNION COR

Cloreto de cálcio (CaCl2)

Ca

Cl2 Vermelho

Cloreto