Teste Da Chama

Universidade Federal do Piauí – UFPI

Centro de Ciências da Natureza – CCN

Departamento de Química

Química Aplicada às Ciências Biológicas

TESTE DA CHAMA

TERESINA – PI

ABRIL DE 2010

TESTE DA CHAMA

RESUMO:

Um elétron ocupa um nível de energia bem definido e se for submetido a uma energia que o faça mudar de nível para um mais alto, ele fica no estado excitado. Ao retornar ao estado fundamental, ele emite uma energia luminosa característica de acordo com o metal que reage. O modelo atômico de Bohr estabeleceu que os átomos possuem camadas eletrônicas. O teste da chama está fundamentado nos princípios do modelo atômico de Bohr.

INTRODUÇÃO

Em 1913, Niels Bohr desenvolveu um modelo que apresentava a concordância quantitativa precisa com alguns dos dados eletroscópios. O Modelo Atômico de Bohr foi desenvolvido através de quatro postulados a seguir:

Um elétron se move em órbita circular ao redor do núcleo sob a influencia da atração coulombiana entre o elétron e o núcleo, obedecendo às leis da mecânica clássica;

Em vez de infinitas órbitas, um elétron se move apenas em uma órbita na qual o movimento angular é múltiplo inteiro de h (constante de Planck, h = 6,63.10-34 J.s, dividido por 2π);

A energia total do elétron permanece constante, porque o elétron que se move em uma órbita não emite radiação eletromagnética;

É emitida radiação eletromagnética se um elétron, que se move inicialmente sobre uma órbita de energia total Ei, muda seu movimento descontinuamente de forma a se mover em uma órbita de energia total Ef. A freqüência da radiação emitida à quantidade (Ei – Ef) dividida pela constante de Planck, ou seja:

(f=Ei-Ef)/h

O teste da chama baseia-se no fato de que quando uma certa quantidade de energia é fornecida a um determinado elemento químico, alguns desses elétrons da última camada de valência absorvem esta energia passando para um nível de energia mais elevado, produzindo o 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 temos a luz de um comprimento de onda partículas ou cor, é utilizada para identificar o referido elemento.

A temperatura do chamado 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 certeza e sensibilidade através da observação visual da chama.

A iluminação de Teresina é feita com lâmpadas a vapor de sódio, porque os cátions desse metal emitem fótons com comprimentos de onda na região do visível correspondente a cor amarela.

O espectro eletromagnético são os comprimentos de onda da região do visível e o espectro atômico corresponde a todos os comprimentos de onda.

Podemos exemplificar um fenômeno semelhante ao do teste da chama que são os fogos de artifício. Esses fogos são coloridos devido as dois fatores: incandescência e luminescência. A incandescência refere-se ao aquecimento de determinada substância que acaba por produzir luz. A luminescência é a luz produzida pela excitação de um elétron que retorna para uma camada menos energética de um átomo.

OBJETIVOS

Geral:

Identificar através da chama alguns cátions e relacioná-los ao modelo atômico de Bohr.

Específicos:

Compreender a emissão luminosa e sua relação com o modelo atômico de Bohr;

Entender as regiões do espectro eletromagnético.

PARTE EXPERIMENTAL

Materiais e reagentes:

Foram utilizados os seguintes materiais do laboratório de Química da UFPI:

Bico de Bunsen;

Bastão de vidro;

Algodão;

Béquer;

Capela

Botijão de gás;

Foram utilizados os seguintes reagentes disponíveis no laboratório de Química da UFPI:

NaCl – 10% - datado de 13/03/2012;

KCl – 10% - datado de 19/03/2012;

LiCO3 – 10 % - datado de 19/03/2012;

CaCl2 – porcentagem não informada – datado de 25/03/2010;

BaCl2 – 10% - datado de 19/03/2012;

SrCl2 – 10% - datado de 19/03/2012;

CuSO4 – porcentagem não informada – datado de 25/08/2010;

Álcool.

Procedimento:

Foram disponibilizados para o grupo recipientes contendo álcool e soluções de: NaCl, KCl, LiNO3, CaCl2, BaCl2, CuSO4, SrCl2 e a solução problema número um.

O primeiro passo era de acender a chama do bico de Bunsen e tentar obter uma chama não tão grande e também mais transparente possível. Em seguida, pegou um bastão de vidro, mergulhou – o numa solução de álcool e colocou-se a vidraria na chama do bico de