FACULDADE AREA1

CURSO ENGENHARIA

DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL

PROFESSORA: ELISÂNGELA ANDRADE

EXPERIMENTO Nº 1TESTE DE CHAMA

GRUPO:

RAFAEL DE ALMEIDA LISBOALUIZ CARLOS VIEIRA RIBEIRO FILHOBRUNA RAIANA SOARES GUERREIRO

CAIO VIEIRA MARQUES DA BOA MORTEFABIANNE MOREIRALARISSA TAVARAES

SALVADOR2011

FACULDADE AREA1

RELATÓRIO DE QUÍMICA PARA O 1º EXPERIMENTO, COM TESTE DE

CHAMA, REALIZADO EM LABORATÓRIO NO DIA 24 DE FEVEREIRO DE

2011, E ENTREGA PREVISTA PARA 10 DE MARÇO DE 2011, REFERENTE À

DISCIPLINA DE QUÍMICA GERAL E EXPERIMENTAL.

ALUNOS: RAFAEL DE ALMEIDA LISBOALUIZ CARLOS VIEIRA RIBEIRO FILHOBRUNA RAIANA SOARES GUERREIRO

CAIO VIEIRA MARQUES DA BOA MORTEFABIANNE MOREIRALARISSA TAVARAES

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SUMÁRIO

CAPÍTULO 1 OBJETIVOS DO EXPERIMENTO

CAPÍTULO 2 INTRODUÇÃO TEÓRICA

CAPITULO 3 PARTE EXPERIMENTAL

CAPITULO 4Procedimento Experimental

CAPITULO 5 OBSERVAÇÕES E RESULTADOS

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CAPÍTULO 1 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.

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CAPÍTULO 2

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.

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CAPITULO 3 PARTE EXPERIMENTAL

MATERIAL UTILIZADO:

Lamparina Piscete ( contendo água destilada) Béquer Haste metálica Papel Toalha

SUBSTÂNCIAS:

Sódio; Lítio; Potássio; Cálcio; Ferro; Cobre; Magnésio;

As soluções ácidas (ou sais sólidos) de nitrato, sulfato ou cloreto, foram

utilizados na concentração de 1% (m/v).

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CAPITULO 4

Procedimento Experimental

Inicialmente tomou-se uma haste metálica com fio de prata na extremidade e a

aqueceu na chama de uma lamparina para eliminar contaminantes voláteis. Logo em

seguida utilizou-se água destilada para resfriá-la, e limpando-a com papel toalha.

Mergulhou-se a ponta do fio de prata na solução do cátion, tomando uma pequena

porção e levando-a imediatamente à chama da lamparina para a visualização da cor

emitida.

Repetiu-se a mesma seqüência de procedimentos acima descrita, a fim de

analisar detalhadamente cada solução, e anotou-se o nome da substância presente na

solução e a coloração da chama obtida, representado na tabela

TABELA – Dados experimentais

Solução/Sal

Sólido

Símbolo do

CátionCor Observada Observações

Sódio Na AmareloObservado um aumento significativo da chama, e a

coloração encontrada permanece por muito mais tempo.

Lítio Li VerdeA modificação da coloração da chama ocorre de forma

bem rápida.

Potássio K VioletaA alteração da coloração da chama ocorre nas áreas mais

externas, ou seja, nas extremidades da chama.

Cálcio Ca Vermelho A alteração na cor da chama laranja

Ferro Fe

Sem

alteração(apenas

faíscas)

Não conseguimos verificar nenhuma alteração na cor

original da chama.

Cobre Cu VerdeA alteração da coloração da chama ocorre nas áreas mais

externas, ou seja, nas extremidades da chama.

Magnésio Mg Incolor

O que foi percebido é que a chama vai esmaecendo, como

se estivesse perdendo propriedades, sua cor vai

desaparecendo e se tornando incolor.

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CAPITULO 5 OBSERVAÇÕES E RESULTADOS

Ao mergulharmos a haste em cada substância, utilizando do artifício de proteger a chama contra o efeito do vento direcionado ao nosso experimento devido a posição do condicionador de ar, tivemos que efetuar por mais de uma vez o experimento pois tornou-se difícil a visualização clara e rápida do cor evidenciada na chama, porém as únicas substâncias na qual obtivemos algum problema foram; ferro e magnésio, pois não conseguimos distinguir cores diferentes da própria chama no experimento, ao exemplo do ferro, observamos apenas a presença de algumas faíscas mas nenhuma mudança de cor, as demais substâncias corresponderam de forma rápida ou com visualização clara de sua mudança de cor.Podemos verificar em nosso dia-a-dia a aplicação desses princípios tanto nas indústrias e hospitais, quando da utilização de equipamentos de análise (quantificação e identificação) de metais e outros elementos cuja técnica é baseada na espectroscopia, ou seja, baseadas na absorção ou emissão de radiação eletromagnética. Para cada um dos elementos metálicos, cujos sais foram utilizados no experimento, “teste de chama”, temos os comprimentos de onda máximos de emissão segundo o espectro luminoso para cada cor obtida, e será calculada a energia da radiação eletromagnética emitida por cada um dos elementos

O comportamento da cor é em função do cátion. Os cátions, ao serem excitados, absorvem energia e a devolve ao meio na forma de luz, que são ondas eletromagnéticas constituídas de comprimento de onda e freqüência, grandezas que são inversamente proporcionais. A luz emitida por cátions diferentes se deve a freqüência a qual a luz foi emitida, porém, só uma pequena parte da frequência emitida é visível aos nossos olhos, que são o espectro de luz visível. Também, pudemos notar que no espectro visível, cátions diferentes podem originar tonalidades de cores muito parecidas, porém, esta diferença seja pouco perceptível a olho nu. A faixa de luz visível se estende entre os comprimentos de 700nm a 420nm, seguindo a tabela abaixo:

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Cor Comprimento de onda

Violeta 400-450

Azul 450-500

Verde 500-570

Amarelo 570-590

Laranja 590-620

Vermelho 620-760

Exemplo: Cálculo da energia de radiação eletromagnética do sódio considerando seu

valor de comprimento de onda aproximado em 580.

ENa = 6,63.10 -34 .3,00.10 8

580.10-9

ENa = 3,43.10-19 J

LÍTIO

ENa = 6,63.10 -34 .3,00.10 8

535.10-9

ENa = 3,72.10-19 J

POTÁSSIO

ENa = 6,63.10 -34 .3,00.10 8

425.10-9

ENa = 4,68.10-19 J

CÁLCIO

ENa = 6,63.10 -34 .3,00.10 8

690.10-9

ENa = 2,88.10-19 J

COBRE

ENa = 6,63.10 -34 .3,00.10 8

535.10-9

ENa = 3,72.10-19 J

Energia de radiação eletromagnética

Solução/Sal

Sólido

Símbolo do

Cátion

Comprimento de onda

aproximado das cores (10-9 m)

Energia de radiação eletromagnética

(J)

Sódio Na 580 3,43.10-19

Lítio Li 535 3,72.10-19

Potássio K 425 4,68.10-19

Cálcio Ca 690 2,88.10-19

Ferro Fe -* -*

Cobre Cu 535 3,72.10-19

Magnésio Mg -* -*

*Nota-se que o Fe, Mg não obtiveram valores por não termos dados para execução da fórmula.

CONCLUSÃO

No teste de chama, pôde-se concluir a veracidade da teoria atômica de Bohr no que se referia à disposição dos elétrons em orbitais e que para os elétrons estarem naquela determinada camada era preciso ter certa quantidade de energia, sendo a próxima camada mais energética do que a anterior. Assim, quando o átomo recebe calor de uma fonte externa, absorve essa energia e o elétron salta para uma camada mais externa. Ao retornar a sua camada de origem, a energia absorvida é liberada em forma de radiação (luz). Essa luz emitida é em forma de fóton que tem o comprimento de onda de uma determinada cor, a depender do cátion da substância. Tiveram cátions diferentes que emitiram a mesma tonalidade de cor, mas não exatamente a mesma cor. Sendo assim, cada elemento químico apresenta seu espectro característico.

Porém, Bohr falhou ao dizer que as orbitas eram estacionárias. Hoje, sabe-se que essas orbitas são divididas em níveis, subníveis e spin.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

LIVRO UTILIZADO:John B. Russel; Química Geral vol.1 2ª edição

TODOS SITES ACESSADOS EM: 09/03/2011

http://www.quiprocura.net/fogo.htm

http://www.mundovestibular.com.br/articles/781/1/O-ATOMO-DE-BOHR/Paacutegina1.html

http://pt.wikipedia.org/wiki/Teste_da_chama

http://pt.wikipedia.org/wiki/Constante_de_Planck

http://www.infopedia.pt/$constante-de-planck

http://www.brasilescola.com/fisica/postulados-bohr.htm

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