ETEC SUZANO

Experimento nº02

TESTE DA CHAMA

Luma Caroline Santos da Silva nº. 24

1º QUIT – Turma 2

Tecnologia dos Materiais Inorgânicos (TMI)

Professora Rita

Suzano, SP

2014

1.0 OBJETIVO

Este relatório tem como objetivo identificar alguns metais através da sua

radiação vísivel e verificar qual a cor da chama dos sais, quando aquecidas na

chama oxidante e redutora, diferenciando-as.

2.0 INTRODUÇÃO

O teste da chama é um procedimento usado na química para identificar

a presença de alguns íons metálicos, baseado no espectro de emissão

característico de cada elemento, modelo atômico de Bohr.

Segundo Bohr, quando os átomos são submetidos a uma chama, o calor

excita os elétrons, isto é, faz com que passem para níveis de maior energia. A

quantidade de energia absorvida e bem definida (quantum), é equivalente à

diferença energética entre as camadas. Quando os elétrons estão no estado de

excitação, ele volta para a sua órbita estacionária, ao voltarem aos níveis

iniciais, liberam energia na forma de luz, cuja cor é característica dos átomos

de cada elemento.

A luz é composta por radiações eletromagnéticas, um tipo de onda

formada por um campo elétrico e um campo magnético, se o comprimento da

onda é longo, sua frequência será baixa; se a frequência da onda é alta, seu

comprimento será curto. Desta forma, pode-se dizer que a frequência de uma

onda eletromagnética é inversamente proporcional ao seu comprimento e

diretamente proporcional à razão entre a velocidade da luz e o comprimento de

onda. É a frequência da luz que determina a sua cor. Nossos olhos detectam

diferentes cores porque eles respondem de forma diferente a cada frequência.

Apenas uma estreita faixa de frequências (e, consequentemente de

comprimentos de onda), é visível ao olho humano. É o chamado espectro da

luz visível, a faixa de luz visível se estende entre as frequências do

infravermelho e do ultravioleta.

3.0 PARTE EXPERIMENTAL

3.1 Materiais e Equipamentos

Bico de Bunsen

Fio de platina

Tubo de ensaio

Vidro de relógio

3.2 Reagentes

Solução de ácido clorídrico (HCl) diluído

Solução de cloreto de bário (BaCl2)

Solução de cloreto de cálcio (CaCl)

Solução de cloreto de lítio (LiCl)

Solução de cloreto de sódio (NaCl)

Solução de sulfato de cobre II (CuSO4)

3.3 Procedimentos

Preencheu-se ¾ do tubo de ensaio com o ácido clorídrico dilúido.

Mergulhou-se o fio de platina dentro do líquido no tubo de ensaio, e

aqueceu-o na chama do bico de Bunsen para que fosse esterilizado,

retirar impurezar para não afetar os resultados.

Colocou-se sulfato de cobre II no fio de platina e aqueceu-o na chama

oxidante e, posteriormente, na chama redutora

Anotou-se as cores obtidas.

Repetiu-se o procedimento com todos os sais, deixando por ultimo o

cloreto de sódio.

Entre o experimento de um sal e outro, mergulhou-se o fio de platinano

ácido diluído para que os resíduos do sal anterior fossem reovidos e não

afetassem os resultados.

4.0 RESULTADOS E DISCUSSÕES

4.1 Resultados

Os reultados obtidos a partir do aquecimento dos sais na chama do bico

de Bunsen estão expressos na tabela abaixo (tabela 01):

Tabela 01: Resultados obtidos a partir do teste de chama.

Os resultados tabelados para esse experimento estão expressos na

tabela abaixo (tabela 02):

Tabela 02: Resultados tabelados para o teste de chama.

4.2 Discussões

Segundo a teoria atômica de Bohr sobre as camadas energéticas de

cada átomo, para passar para um estado de maior energia, o elétron precisa

receber energia de alguma fonte externa; assim, quando isso ocorre, o elétron

salta para uma órbita ligeiramente mais afastada do núcleo, ficando em seu

estado excitado.

No momento em que se colocou o sal no fogo, forneceu-se energia para

seus elétrons, que passaram para uma camada mais distante do núcleo.

Porém o estado excitado é instável, o que fez com que os elétrons que

“saltaram” de nível retornem à órbita de seu estado estacionário. Com este

processo, o elétron perde, na forma de onda eletromagnética (ou seja, luz),

uma quantidade de energia que corresponde à diferença energética existente

entre as órbitas envolvidas no movimento do elétron.

A luz emitida por cada um dos sais terá uma cor bem característica de

cada um, pelo fato de cada sal apresentar elementos diferentes, com átomos

que têm níveis de energia também de valores diferentes, Além do fato de o

calor absorvido por cada átomo, e a transformação deste calor em energia

suficiente para que houvesse a “passagem” do elétron para uma camada mais

externa. Exatamente por isso que, ao colocar-se, por exemplo, o cloreto de

sódio (NaCl) na chama, vemos uma coloração amarela intensa, em razão da

presença do sódio; enquanto que se colocarmos o sulfato de cobre II (CuSO4),

o cobre fará com que a chama adquira coloração verde azulada. 

Observa-se que a cor emitida pelo corpo aquecido depende da sua

temperatura. Assim, pode-se concluir que a frequência e o comprimento da

radiação eletromagnética está diretamente ligada à energia absorvida pelo

corpo durante o aquecimento. Ou seja, pode-se perceber, assim, qual a

freqüência da onda de cada sal, de acordo com as cores observadas durante o

experimento.

A relação entre a energia e a frequência da onda eletromagnética,

possibilitando-se perceber qual a frequência da onda de cada um dos sais

visualizados, está expressa na imagem abaixo (imagem 01):

Imagem 01: A relação entre a energia e a frequência da onda eletromagnética

5.0 CONCLUSÃO

Foi possível observar e identificar o cátion do sal pelo Teste da Chama,

pois o ânion de todos os sais é igual e provavelmente não emite luz no visível.

A determinação da coloração de cada ânion deve-se, também, ao fato de que

os elementos liberam a energia em excesso de forma característica, ou seja,

de acordo com a coloração que se observou nas chamas, e comparando-as

com a coloração de cada cátion tabelada,

As diferentes cores da chama variam de acordo com a característica do

elemento que é exposto a radiação eletromagnética, é por esse motivo,

também, que a chama proveniente de um mesmo elemento tem a mesma

coloração. Uma curiosidade, é que o mesmo método usado nesse

experimento, é o mesmo usado nos fogos de artifício, para que ele apresente

aquele efeito bonito com várias cores diferentes, os cátions que tem os seus

elétrons excitados e a mudança de camada.

6.0 BIBLIOGRAFIAS

CASTELLAN, Gilbert William, 1924 – Fundamentos de físico-química / Gilbert

Castella; tradução Cristina Maria Pereira dos Santos, Roberto de Barros Faria.

– Rio de Janeiro : LTC, 2008

RUSSEL, J.B.. Química Geral – São Paulo, Mc Graw-Hill do Brasil, 1982.

SALLES, Antonio Mário; BERGMANN, Nelson. Química – 2ª edição (volume 2

– teoria) - São Paulo, CERED, 2008.

VOGEL, A.. Química Analítica Quantitativa Elementar – São Paulo, Mestre Jou,

1978.

7.0 ANEXOS

7.1 Perguntas de verificação

Em que se fundamenta o teste da chama?

Esta técnica consiste em identificar o cátion existente em um sal puro a

partir da cor da chama que o mesmo libera quando é excitado.

O teste da chama pode ser aplicado a todos os metais?

Nem todos, alguns metais podem difundir a mesma cor entre si, ou a cor da

chama, não sendo possível identificá-los através deste teste.

Grande parte da iluminação de Teresina é feita com lâmpadas a vapor

de sódio. Por que elas apresentam coloração amarelada?

O sódio emite luz amarela característica quando é excitado, isso deve-se

aos saltos quânticos dele quando se fornece energia.

Qual a diferença entre “espectro eletromagnético” e “espectro atômico”?

O primeiro, é a distribuição da intensidade da radiação eletromagnética com

relação ao seu comprimento de onda ou freqüência. Já o segundo, é a luz

emitida ou absorvida por um átomo quando projetada em um anteparo, uma

espécie de “cédula de identidade” do átomo.