Pós-relatorio - aula 5

Pós-relatorio - aula 5

Univeridade de Brasília

Diciplina: Química Experimental – Turma: CC

Professora: Grace Ferreira Ghesti

Alunos: Brenda T. de Castro 11/0025679

Felippe G.; Santos Ramos 11/0028911

Pós-Relatório – Aula 5

Ensaio de coloração de chama – Estrutura atômica

Resumo:

A experiência tem como objetivo detectar os elementos formadores de um determinado composto, através do ensaio de coloração de chama. As substancias em análise foram expostas à região da fusão chama do bico de Bunsen e observadas, assim, a cores transmitidas à chama. Além disso, buscou observar a chama do Bico de Bunsen, seu uso no laboratório e as precauções a serem tomadas ao ser manuseado.

Introdução:

Böhr introduziu a condição de que em um elétron orbitando o núcleo, poderia ocupar somente determinadas órbitas ou níveis de energia, nos quais ele é estável. Isto é, a energia do elétron no átomo é quantizada. Uma suposição principal da teoria de Böhr era de que um elétron em um átomo permaneceria em seu nivel de energia mais baixo a menos que fosse pertubado. Aenergia é absorvida ou liberada se o életron mudar de um nível mais energético para outro, e é essa idéia que permitiu Böhr explicar os espectros de gases exitados (KOTZ, 2005).

Um átomo só pode perder energia em certas quantidades discritas, por sua vez, sugere que um életron somente existirá em uma série de níveis discritos, exatamente como uma particula em uma caixa. Quando um életron sofre uma transição, isto é, uma mudança de estado, ele muda de um nível energético mais alto para outro mais baixo, e a diferença de energia (Δε=εsuperior – εinferior) é emitido como um fóton.(ATKINS, 2005)

No experimento, o principal equipamento utilizado foi o bico de Bunsen, que é uma fonte de calor utilizada para o aquecimento de substâncias no laboratório. As diferentes chamas obtidas com ele têm explicação na quantidade de calor: Quanto mais quente a chama, mais azulada ela fica. O que faz com que a chama obtenha diferentes colorações é a quantidade de energia, sendo que intensidade do fogo se traduz como “a taxa de energia ou calor liberado por unidade de tempo e por unidade de comprimento” (ATKINS, 2005.), ou seja, quanto menor a área da chama, maior a quantidade de energia.

Metodologia:

No processo experimental do teste de chama, após ligada a chama do bico de Bunsen, foi colocado cerca de 5 gotas de ácido clorídrico 6M no vidro relógio. Para fazer a limpeza da alça de Ni-Cr, este foi mergulada na na solução ácida e depois levado até a chama do bico de Bunsen, repetindo o processo até que o fio não transmitisse mais coloração à chama.

Após a limpesa da alça, o fio foi mergulhado em uma solução de NaCl 0,1M, de modo que esta ficasse aderida ao fio. Depois, o fio contendo a amostra em análise à zona oxidante inferior da chama, e então, observada a cor transmitida à chama com e sem o auxílio do Vidro de Cobalto. Repetindo o processo de limpeza e teste nas demais soluções (KCl, CaCl2, SrCl2, BaCl2 e CuCl2).

Resultados e discuções:

No bico de Bunsen, á medida que o gás sobe pelo tubo do queimador, o ar é injetado através de orifícios situados um pouco acima da base e controlada seu fluxo. A chama obtida com um pequeno fluxo de gás apresenta uma cor amarela brilhante e é bastante grande. Esta chama é "fria" e inadequada ao uso porque a mistura é pouco oxidante. Para que uma chama mais quente seja obtida, deve-se deixar o ar entrar gradualmente no sistema, até que sua coloração se torne azulada. Nota-se então, duas regiões cônicas distintas, a interna, mais fria, chamada de zona redutora, e a externa, quase invisível, chamada de zona oxidante. A região mais quente, com temperatura em torno de 1560 C, está situada logo acima do cone interno.

No teste de coloração, foi observado que cada solução apresentava uma coloração diferente quando colocada na chama do bico de Bunsen (Tabela1).

Solução

Fórmula

Elemento metálico

Cores observadas

Cloreto de Sódio

(NaCl)

Sódio

Amarelo ouro

Cloreto de Potássio

(KCl)

Potássio

Lilás

Cloreto de Cálcio

(CaCl2)

Cálcio

Violeta

Cloreto de Estrôncio

(SrCl2)

Estrôncio

Vermelho Tijolo

Cloreto de Bário

(BaCl2)

Bário

Verde amarelado

Cloreto de Cobre

(CuCl2)

Cobre

Verde

Tabela 1. Resultados dos testes de chama

No entanto, quando utilizado o vidro de Cobalto para fazer a verificação das cores transmitidas á chama variou (Tabela 2).

Elemento

Coloração da chama com auxílio do

Vidro de Cobalto

Cloreto de Sódio

Vermelho amarelado

Cloreto de Potássio

Azul

Cloreto de Cálcio

Amarelo

Cloreto de Estrôncio

Lilas

Cloreto de Bário

Amarelo

Cloreto de Cobre

Verde

Tabela 2. Resultado do teste de chama com auxílio do Vidro de Cobalto

Conclusão:

Uma das mais importantes propriedades dos elétrons é que suas energias são "quantizadas",ou seja, um elétron ocupa sempre um nível energético bem definido e não um valor qualquer de energia. Se no entanto um elétron for submetido a um fonte de enrgia adequada (calor, luz, etc.), pode sofrer uma mudança de um nível mais baixo para outro de energia mais alto (excitação). O estado excitado é um estado meta-estável (de curtíssima duração) e, portanto, o elétron retorna imediatamente ao seu estado fundamental.

A energia ganha durante a excitação é então emitida na forma de radiação visível do espectro eletromagnético. A variação de coloração se dá pela diferença do comprimento da onda do espectro emitido. Assim, cada elemento químico é responsavel por uma coloração devido a energia liberada no salto quantico, uma vez que essa energia está diretamente ligada ao nivel energetico antes e depois do salto.

Bibliografia:

ATKINS, Peter; JONES, Loretta. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Brookman, 2006. 968p.

KOTZ, John; Triechel Jr., Paul M.; Química Geral e reações químicas. 5.ed. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2005. 696p.

UNESP on line: Universidade Estadual Paulista. Disponível em: <http://www2.fc.unesp.br/lvq/exp01.htm> .Acesso em: 29 abril 2011.

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