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Relatorio de teste de chama e observaçao de ondas eletromagneticas
Tipologia: Provas
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Compartilhado em 30/03/2011
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Utilizaram-se bastões de vidro com algodão na extremidade para levar as soluções aquosas definidas de sais de metais variados à chama do bico de Busen para observar a cor da chama. Também foram colocadas duas soluções não conhecidas na chama para identificar o sal desconhecido. Observaram-se diferentes cores para as diferentes soluções e foi possível identificar os sais que continham nas soluções-problema.
O homem sempre buscou explicações para entender o mundo que o rodeia, e para isso ele busca cada vez mais fundo no mundo físico-químico as respostas. Um químico quando observa um objeto ou um fenômeno ele procura enxergar bem mais do que esta sendo visto, ele procura descobrir determinar suas estruturas internas, relacionando-as às propriedades químicas dos elementos conhecidos. A estrutura eletrônica de cada átomo (a organização dos elétrons em torno do núcleo) pode dizer muito sobre ele. E para investigar a estrutura interna de objetos tão pequenos como os átomos é necessário observá-los indiretamente, por meio das características das radiações eletromagnéticas que eles emitem.
Um feixe eletromagnético é o produto de oscilações perpendiculares de campos elétricos e magnéticos. Todas as radiações viajam a mesma velocidade de 3,00x10 8 m/s no vácuo, e essa velocidade é representada pela constante “c”, chamada de velocidade da luz. Devido a essas oscilações periódicas as radiações eletromagnéticas possuem características
ondulatórias: o comprimento de onda ( ) e a freqüência (f). Essas duas propriedades de onda
eletromagnética estão relacionadas, pois a velocidade de onda é sempre a mesma (velocidade da luz). Assim sendo, pode-se concluir que a frequência de uma onda eletromagnética é inversamente proporcional ao se comprimento de onda e diretamente proporcional à velocidade. Então quanto maior for o comprimento de onda menor será a sua frequência ou vice-versa.
Os olhos humanos detectam as diferentes cores devido às diferentes freqüências da luz, eles respondem de maneira diferente a cada frequência. Na realidade somente uma porção de freqüências de onda são detectada pela retina humana e as ondas com essas freqüências possuem comprimentos de onda entre 400 e 700 nanômetros.
Quando um objeto é aquecido ele emite radiação, que pode ser analisada por sua cor. Esta é uma analise qualitativa do objeto, pode-se descobrir a faixa de freqüência da luz que esta sendo emitida pela identificação da cor. E pela equação de Max Planck é possível definir a energia de uma radiação descobrindo a sua frequência e posteriormente o comprimento de onda. A equação esta representada abaixo:
Figura SEQ Figura * ARABIC 1: Equação de Max Planck
em forma de calor) é fornecida a determinado elemento químico os elétrons da ultima camada dos seus átomos saltam para um nível de energia mais elevado e quando estão no estado excitado eles retornam para o estado fundamental liberando energia na forma de luz com um comprimento de onda característico, pois a quantidade de energia necessária para excitar um elétron é única para cada elemento. Apenas alguns elementos liberam radiação com comprimento de onda na faixa da luz visível, e o olho humano é capaz de identificar as cores emitidas por esses elementos. Dessa forma é possível identificar alguns elementos através das cores emitidas por eles quando aquecidos numa chama.
Após ter seguido o procedimento do experimento, descrito na parte intitulada Procedimento Experimental, observou-se as cores das chamas e foram registrados os resultados na tabela abaixo:
Tabela SEQ Tabela * ARABIC 1: Resultados do experimento; Cores observadas na chama.
Amostra Cor da chama Elemento metálico Cloreto de sódio Amarelo Sódio (Na) Cloreto de potássio Laranja Púrpura Potássio (K) Cloreto de bário Verde-Limão Bário (Ba) Cloreto de lítio Vermelho Carmim Lítio (Li) Sulfato de cobre II Verde Cobre (Cu) Cloreto de cálcio Vermelho/Laranja Cálcio (Ca) Cloreto de estrôncio Vermelho Púrpuro Estrôncio (Sr) Solução-problema 1 Verde-Limão Provavelmente o Bário (Ba) Solução-problema 2 Vermelho Púrpuro Provavelmente o Estrôncio (Sr) Sulfato de Cobre II + Cloreto de Lítio
Verde +Vermelho Cobre (Cu) e Lítio (Li)
Sulfato de Cobre II + Cloreto de Potássio
Amarelo + Verde Cobre (Cu) e Potássio (K)
As cores emitidas são explicadas pelas teorias anteriormente mencionas na introdução, a chama resultada das misturas de duas soluções, mencionadas no item 7 do procedimento tinham duas cores, que correspondiam a cor das soluções misturadas, isto indica que não houve alteração nos sais constituintes da solução, não houve reação entre os sais. O esquema abaixo resume o que ocorre quando uma das soluções, ou a mistura delas, entra em contato com a chama do bico de Busen:
Com a realização desta pratica os objetivos traçados de inicio foram alcançados com êxito, isto é, foi possível observar e identificar o cátion do sal pelo Teste da Chama. A teoria da prática foi comprovada no experimento, pois por meio da observação das cores concluiu-se que os elementos liberam a energia em excesso de forma característica, foi possível observar os átomos de forma indireta, por meio das propriedades das ondas eletromagnéticas. O Teste da Chama é um experimento de química analítica qualitativa, por isso não foi possível fornecer dados quantitativos, esses dados podem ser obtidos por técnicas relacionadas à fotometria de chama ou espectroscopia de emissão.
ATKINS, Peter e JONES, Loretta. Princípios de Química : Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente; tradução Ricardo Bicca de Alencastro. 3ª Edição. Editora Bookman. Porto Alegre, 2006.
HETEM, Gregório, PEREIRA Jatenco, Observatórios Virtuais - Fundamentos de Astronomia. Distribuição de Energia e Linhas Espectrais. Disponível em: <http://www.astro.iag.usp.br/ ~jane/aga215/apostila/cap05.pdf>. Acessado em 25/03/10.
