Experimento 1 - Teste de Chama

Manual do Laboratório de Química Aplicada à Engenharia

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Manual do Laboratório de Química Aplicada à Engenharia Profª MSc. Angela Costa 2013-1

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Regras para o Laboratório de Química

Em caso de dúvidas dirija-se ao professor, pois o seu interesse em aprender é fundamental ao seu desenvolvimento. Seja bem vindo ao mundo da Química Experimental! 1. Ter em mãos o roteiro de prática, sem o mesmo não será permitida a entrada do

aluno no laboratório; 2. A tolerância para o atraso será de apenas 10 minutos, após esse tempo não

será permitida a entrada do aluno no Laboratório; 3. O aluno deverá usar calça comprida (jeans), calçar sapato fechado e estar

vestido com um guarda-pó (jaleco) branco de algodão (ou com um percentual mínimo de material sintético na sua composição). Não será permitida a entrada com trajes como: bermuda, short, saia, calçados abertos ou similares. Evitar usar roupas de tecido sintético (facilmente inflamável).

4. Aula perdida não será reposta. A falta só será justificada mediante apresentação de atestado, o qual será analisado pela Coordenação;

5. Não será permitida a saída do aluno do Laboratório antes da aula terminar; 6. Desligar o telefone celular, não será permitido seu uso no laboratório; 7. Não será permitida entrada de comida e/ou bebida no Laboratório; 8. Não será permitido fumar dentro do Laboratório; 9. O trabalho em laboratório exige concentração. Não converse

desnecessariamente, nem distraia os colegas; 10. Seguir sempre as orientações do instrutor; não executar nenhuma tarefa sem

autorização; 11. Manter a bancada de trabalho sempre limpa e livre de materiais estranhos ao

trabalho; 12. Cada aluno deverá ser responsável pelos seus dados gerados no Laboratório; 13. Não usar lentes de contato, pois elas podem ser danificadas por produtos

químicos, causando lesões oculares graves; 14. Não leve as mãos à boca ou aos olhos quando estiver manuseando produtos

químicos; lavar sempre as mãos ao sair do laboratório;

ÁREA 1 - FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA Engenharia Ambiental e Sanitária Engenharia Civil Engenharia da Computação Engenharia de Controle e Automação Engenharia de Produção Engenharia Elétrica

Manual de Laboratório – Química Aplicada à Engenharia Professora: Elecy Moreno

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15. Não cheirar, pegar com as mãos e/ou levar à boca qualquer solução, vidraria ou

reagente (mesmo que supostamente seja água). 16. Qualquer incidente comunicar IIMMEEDDIIAATTAAMMEENNTTEE ao responsável; No caso de

derramamento de líquidos inflamáveis, produtos tóxicos ou corrosivos, tomar as seguintes precauções: - Interrompa o trabalho; - Advirta as pessoas próximas sobre o ocorrido; - Alerte imediatamente ao responsável; - Solicite ou efetue limpeza imediata com os devidos cuidados; - Verifique e corrija as causas do problema.

17. Não pipetar nenhum tipo de material com a boca; 18. Não utilizar material de vidro quando trincados; Atenção redobrada ao manusear

vidrarias; 19. Antes de reutilizar vidrarias lavá-las com água destilada; Evitar contaminação

das soluções e da água de trabalho; 20. Só operar equipamentos elétricos quando fios, tomadas e plugues estiverem em

perfeitas condições; Tiver certeza da voltagem correta entre equipamentos e circuitos;

21. Verificar periodicamente a temperatura do conjunto plug-tomada. Caso esteja fora do normal, desligue o equipamento e avise ao responsável;

22. Remova frascos de inflamáveis das proximidades do local onde for usar equipamentos elétricos e houver chama;

23. Não descartar resíduos de produtos químicos na pia, solicitar informações do responsável;



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o Experimento – TESTE DE CHAMA

1 - OBJETIVOS Caracterizar os elementos químicos através dos seus espectros de emissão; Relacionar a cor da chama obtida, pelo aquecimento das soluções, com as

mudanças de níveis energéticos do átomo, como descrito pela teoria de Bohr.

2 - INTRODUÇÃO A interação da luz com a matéria ainda é um fenômeno que intriga a todos. O LASER de rubi, o colorido dos fogos de artifício ou mesmo a bioluminescência do vaga-lume são exemplos de extrema beleza e curiosidade científica. Nos postes de iluminação pública a luz de uma lâmpada de vapor mercúrio (Hg) tem uma aparência azulada, enquanto uma lâmpada de vapor de sódio (Na) emite uma luz de coloração amarelo-alaranjada. A luz do sol é considerada “luz branca”, pois todas as cores da região do espectro eletromagnético visível são emitidas, ou seja,

todos os comprimentos de onda ( compreendidos entre 400 e 700 nm são emitidos pelo sol. Quando a luz do sol atinge um objeto e este não absorve nenhuma radiação eletromagnética da região do visível, sua aparência será branca. Mas se o objeto

absorve todos os da região do visível, então sua aparência será preta. Assim, se um objeto absorver entre 435 – 480 nm (região azul do visível), este então terá uma aparência amarela (cor complementar) emitindo entre 580 – 595nm. Como e porque átomos e moléculas de um objeto absorvem ou não radiação eletromagnética é à base deste experimento.



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3 - PRINCÍPIO As observações experimentais que serão vivenciadas no laboratório e a sua interpretação estão diretamente ligadas à estrutura atômica proposta considerando a energia do elétron em um átomo quantizada, isto é, o elétron em um átomo tem apenas energias discretas. A energia do fóton (da emissão de radiação eletromagnética) poderá ser calculada considerando a seguinte expressão:

Muitas indústrias e hospitais, no dia-a-dia, utilizam 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. Técnicas como Fotometria de Chama, Espectrometria de Emissão por Plasma (ICP-OES), Espectrometria de Fluorescência baseiam-se na emissão de radiação eletromagnética. Já técnicas como Espectrometria de Absorção Atômica e Espectrofotometria de Absorção Molecular, são exemplos de técnicas que utilizam, como princípio, a absorção de radiação eletromagnética.

4 - MATERIAIS E REAGENTES Vidrarias e Diversos: Lamparina de álcool, haste metálica, piscete contendo água destilada

h (constante de Planck) = 6,63 x 10-34 J.s fóton-1

c (velocidade da luz) = 3,00 x 108 m s-1

(freqüência do fóton) dado em s-1 (ou Hertz, Hz)

(comprimento de onda do fóton) dado em nanômetros (10-9 m) λ

chh E

fóton ν



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Reagentes e Soluções: Soluções ácidas (ou sais sólidos) de nitrato, sulfato ou cloreto de sódio, lítio, cálcio, ferro, cobre, potássio e magnésio na concentração de 1 % (m/v).

5 - PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

1. Tomar uma haste metálica e aquecê-la na chama da lamparina para eliminar contaminantes voláteis. Resfriá-la com água destilada e limpar com o papel toalha.

2. Introduzir a haste na solução do cátion, tomando uma pequena porção e levando à chama da lamparina. Pode ser também utilizada uma pequena porção de grãos do sal.

3. Anotar a coloração observada na tabela de dados.

4. Antes de utilizar outra solução, repita as três etapas anteriores. Tabela de Dados Experimentais:

Solução/ Sal sólido

Símbolo do cátion Cor observada Observações

Sódio

Lítio

Potássio

Cálcio

Ferro

Cobre

Magnésio



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6- QUESTÕES OBRIGATÓRIAS:

1) Explicar os principais fenômenos observados no experimento.

2) Encontre os comprimentos de onda máximos de emissão para cada um

dos elementos metálicos cujos sais foram utilizados e calcular as suas

energias, de acordo com a equação apresentada na página 5.

3) Pesquise a aplicação dos princípios deste experimento no seu dia-a-dia

(na residência, na indústria...).

4) Relacione os fenômenos encontrados neste experimento com

o curso que está fazendo.

7- BIBLIOGRAFIA CONSULTADA

Laboratory Manual, Annotated Techer’s Edition – Chemistry – Prentice Hall (Editor), Connections to Our Changing World

Experimental Chemistry – James F. Hall, 4th Edition (Houghton Mifflin) – 1997

Laboratory Manual (Teacher’s Edition) – Chemistry The Study of Matter – Prentice Hall; 4th Edition, Maxine Wagner.

Química uma Ciência Experimental (Chemical Education Material Study) – Edart, São Paulo.



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