UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO
CENTRO DE ESTUDOS SUPERIORES DE CAXIAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E BIOLOGIA
CURSO: QUÍMICA LICENCIATURA
DISCIPLINA: QUÍMICA DOS ESPECTROS INORGÂNICOS
Prof. Me. PÉRICLES MENDES NUNES
TESTE DE CHAMA
Caxias – MA
2011
1
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Teste de Chama
Tipologia: Provas
2011
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CURSO: QUÍMICA LICENCIATURA
DISCIPLINA: QUÍMICA DOS ESPECTROS INORGÂNICOS
Prof. Me. PÉRICLES MENDES NUNES
TESTE DE CHAMA
Caxias – MA
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CURSO: QUÍMICA LICENCIATURA
DISCIPLINA: QUÍMICA DOS ESPECTROS INORGÂNICOS
Prof. Me. PÉRICLES MENDES NUNES
TESTE DE CHAMA
LAISE NAYRA DOS SANTOS PEREIRA
Caxias – MA
1. INTRODUÇÃO
A existência de métodos analíticos relaciona-se com os fenômenos físicos e químicos. Dentre estes, destaca-se o teste de chama ou prova de chama, que consiste na identificação de elementos químicos, a partir de cátions metálicos em sais puros, baseado no espectro de emissão característico de cada elemento.
Antes do trabalho de Bunsen e Kirchhoff (1860), já era de conhecimento que os elementos metálicos sob excitação emitem radiações de comprimento de onda característico, fato que é utilizado nos familiares testes qualitativos de chama para muitos metais alcalinos e alcalino-terrosos. (EWING, 1972).
Diversos elementos podem emitir luz quando recebem energia, é o que acontece com o princípio de fogos de artifícios. Esta e outras explicações dos espectros de emissão de átomo são fundamentos das idéias de Niels Bohr (1885-1962), que dentre seus postulados revela:
Quando um átomo estiver em estados estacionários, ele não pode emitir luz. No entanto, quando o átomo passar de um estado de alta energia para um estado de menor energia há emissão de um quantum de radiação, cuja energia é igual à diferença de energia entre os dois estados. (MAHAN, 1995, p.274).
De forma simplificada, observa-se que quando um elétron recebe energia ele salta para uma órbita mais externa. E a quantidade de pacote de energia absorvida é definida como quantum que é equivalente a diferença energética entre as
camadas. E quando um elétron está no estado excitado ele volta para a sua órbita estacionária, ele libera energia na forma de ondas eletromagnéticas de freqüência característica do elemento desse átomo. Bohr então propõe que o átomo só pode perder energia em certas quantidades discretas, e isso sugere que os átomos possuem níveis com energia definida. Essas teorias de Bohr hoje são comprovadas a partir de cálculos e experimentos.
Com isso a espectroscopia de emissão mantém um lugar na instrumentação fotoelétrica de leitura direta e na fotometria de chama. Sendo assim, o teste de chama consiste quando certa quantidade de energia é fornecida a um determinado elemento químico, cujo elétron da sua última camada de valência absorve esta energia passando para um nível de energia mais elevado, produzindo o que chamamos de estado excitado, esse por sua vez, quando retorna ao estado fundamental libera a energia recebida em forma de radiação, que é observado no espectro visível.
Haja vista que os olhos humanos detectam as diferentes cores devido às diferentes freqüências da luz, pois no olho humano existem células em que seus átomos, que as compõem absorvem os fótons e transmitem um sinal elétrico ao cérebro, mas, apenas são absorvidos os fótons quem têm freqüência e energia numa determinada faixa de valores que são chamadas de luz visível, ou simplesmente luz. Esta faixa do espectro situa-se entre a radiação infravermelha e a ultravioleta. Para cada freqüência da luz visível é associada uma cor.
Na realidade somente uma porção de freqüência de onda são detectada pela retina humana e as ondas com essas freqüências possuem comprimentos de onda entre 400 e 700 nanômetros.
O teste de chama fornece apenas dados qualitativos, sobre a promoção dos elementos na amostra. 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. O teste de chama apresenta inúmeras vantagens como; fácil manuseio, porém, a quantidade de elementos detectáveis é pequena e existe uma dificuldade em detectar concentrações baixas de alguns elementos, enquanto que outros produzem cores muito fortes que tendem
3. PARTE EXPERIMENTAL
3.1. Materiais e Reagentes
Reagentes Materiais
Cloreto de sódio – NaCl Bico de Bunsen
Cloreto de potássio – KCl Placas de Petri
Cloreto de bário – BaCl 2 Alça de platina
Nitrato de chumbo (II) – Pb(NO 3 ) 2 Béqueres
Sulfato de cobre (II) – CuSO 4 Fósforo
Cloreto de cálcio – CaCl 2 Espátulas
Cloreto de magnésio – MgCl 2 Pinça de madeira
Dicromato de potássio – K 2 Cr 2 O 7 Solução concentrada de HCl
Sulfato de sódio – Na 2 SO 4
Cloreto de estrôncio – SrCl (^2)
Mistura de cloreto de sódio (NaCl) e cloreto de potássio (KCl)
3.2. Procedimentos
Iniciou-se com todos os materiais e reagentes necessários para a realização dessa prática de laboratório, utilizando as normas de seguranças, limpeza das vidrarias e os padrões qualitativos a serem dotados. Colocou-se uma pequena porção de cada um dos sais numa placa de Petri, devidamente identificada. Logo em seguida, aqueceu-se o fio metálico na parte superior da chama do bico de Bunsen, com auxílio da pinça de madeira. Observando-se a coloração da chama.
Assim sendo, o fio metálico ficou imerso na solução de ácido clorídrico (HCl), e levou-se novamente à chama. E surgindo a necessidade, repetiu-se o procedimento até não haver coloração. Depois da limpeza do fio de platina, mergulhou numa das placas de Petri, aderindo à substância ao fio. Levou-se a chama, observou e registrou a cor apresentada. Dando continuidade, repetiu-se o procedimento com os demais reagentes e comparando-se as cores obtidas com a tabela de referência.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Podemos com essa prática verificar que houve diversas colorações, devido à propriedade de certos íons que seus elétrons devolvem a energia absorvida na chama da luz visível, cujo comprimento de onda corresponde a uma determinada cor. Conforme mostrada a tabela 1, abaixo:
COLORAÇÕES DA AMOSTRA POR VIA SECA
AMOSTRA COR DA CHAMA OBSERVAÇÕES
Cloreto de estrôncio Vermelho - Cloreto de potássio (^) Alaranjado *^ *^ A coloração era para ser lilás, conforme as cores dos
Solução-problema 1 Verde A solução se apresentava com coloração azul, que indica a presença de íons de cobre (Cu2+). Solução-problema 2 Violeta A solução se apresentava com precipitação e coloração branca. Que provavelmente indica os íons de lítio (Li +). Tabela 2 : Colorações das amostras por via úmida.
A experimentação utilizando terra serviu-se a fim de mostrar também, o estudo da composição do solo, que se evidenciou na coloração alaranjada, tal motivo explica a presença de sais de sódio e ferro. Os resultados mencionados são a comprovação de que é possível identificar a presença de alguns metais em substâncias desconhecidas com um experimento simples, como o do Teste da Chama.
5. CONCLUSÃO
Conforme os resultados e discussões obtidos na prática Teste de Chama, conclui-se que nesta técnica cada sal possui uma coloração característica, devido à disposição dos elétrons nas camadas de energia. E quando um sal recebe uma quantidade bem definida de energia os elétrons tendem a saltar para uma camada mais externa, assim quando perde energia os elétrons voltam para sua camada original emitindo desta forma uma luz característica de cada cátion.
Portanto, a cor de cada elemento depende dos íons existentes na composição das substâncias utilizadas ou formadas na combustão com outros elementos. Assim, pode-se identificar um determinado íon, em uma solução pela cor que a chama proporciona na presença de uma amostra.
Convém ressaltar que, houve divergência apenas na coloração do cloreto de potássio, por via seca, que durante o ensaio apresentou tonalidade alaranjados. Esse desacordo pode ser dado pelo fato dos reagentes conterem impurezas, pela contaminação do fio de platina.
A teoria da prática foi comprovada no experimento, por meio da observação das cores e também prova de que os postulados de Bohr, descritos na introdução, estavam corretos, pois se cada elemento metálico libera energia num comprimento de onda definido então os elétrons do átomo giram em níveis de energia definidas ao redor do núcleo.
REFERÊNCIAS
EWING, Galen W. Métodos instrumentais de análise química. Tradução por Aurora Giora Albanese e Joaquim Teodoro de Souza Campos – São Paulo: Edgard Blücher LTDA, 1972. Vol. I
DE PAULA , Jéssica S; JÚNIOR Jorge I. F. Relatório Teste de Chama. Barretos, SP,
- Disponível em: http://www.ebah.com.br/content/ABAAABLikAC/relatorio-teste- chama. Acesso em: 19 set. 2011.