Teste de chamas
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INTRODUO chamado de Teste de Chamas, o mtodo qumico de identificao da natureza de um elemento, a partir da radiao por ele emitida. O teste de chama baseado no fato de que quando certa quantidade de energia fornecida a um determinado elemento qumico (no caso da chama, energia em forma de calor), alguns eltrons da ltima camada de valncia absorvem esta energia passando para um nvel de energia mais elevado, produzindo o que chamamos de estado excitado. Quando um desses eltrons excitados retorna ao estado fundamental, ele libera a energia recebida anteriormente em forma de radiao. Cada elemento libera a radiao em um comprimento de onda caracterstico, pois a quantidade de energia necessria para excitar um eltron nica para cada elemento. A radiao liberada por alguns elementos possui comprimento de onda na faixa do espectro visvel, ou seja, o olho humano capaz de enxerg-las atravs de cores. Assim, possvel identificar a presena de certos elementos devido cor caracterstica que eles emitem quando aquecidos numa chama. Esse fenmeno conhecido como salto quntico e foi elaborado pelo fsico dinamarqus Niels Bohr.Para tal fenmeno ocorrer necessrio o fornecimento de grande quantidade de energia para o elemento e continuamente para os seus eltrons, na prtica experimental, isso fica a cargo do bico de Bunsen. A temperatura da chama do bico de Bunsen suficiente para excitar uma quantidade de eltrons de certos elementos que emitem luz ao retornarem ao estado fundamental de cor e intensidade, que aps a emisso de radiao possibilita ao analista, a leitura das informaes (qualitativa: em forma de cores) a respeito do material analisado. Analisando o K, onde 19K = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1, o eltron 4s1 est na camada de valncia, ou seja, a mais afastada do ncleo, desta forma ao receber energia poder facilmente migrar para o subnvel P e ao retornar para seu estado fundamental, libera energia em forma de luz com cor violeta.Elemento LtioSdioPotssioEstrncioClcioBrioFerroCobre Cobalto
Cor da luz emitida Prpura Amarelo Intenso Lils Vermelho Laranja Verde Laranja Verde Azul
Tabela 1 - Cores da radiao emitida por alguns elementosOBJETIVOS Utilizar o espectro de emisso para caracterizar os elementos qumicos. Observar a cor da chama obtida aps aquecimento de alguns sais e em seguida relacionar a cor da chama com as mudanas de nveis energticos do tomo.
MATERIAL E REAGENTES
Materiais Reagentes
Bico de BunsenHaste metlicaPissetaBquer 50 mL11 Cpsulas de porcelana
FsforoSal de nitrato de estrncioSal de nitrato de clcioSal de nitrato de brioSal de sulfato de cobreSal de cloreto de clcioSal de cloreto de sdioSal de cloreto de potssioSal de nitrato de ltioSal de nitrato de sdioSal de iodeto de potssioSal de cloreto de brioSol de cido clordrico 1:1
Tabela 2- Materiais e Reagentes
METODOLOGIAAcendendo o Bico de Bunsen A vlvula de controle do gs do bico de Bunsen foi devidamente fechada. O distribuidor de gs foi aberto. A vlvula de controle no bico de Bunsen foi lentamente aberta, um palito de fsforo foi aceso e colocado prximo ao tubo de sada do queimador, sendo devidamente aceso e o bico de Bunsen. Ajustando o Bico de Bunsen A altura da chama foi ajustada atravs da vlvula de controle de gs. A altura da chama ficou em torno de 7 cm. O controle de ar foi devidamente ajustado. Girou- se o anel inferior para ambos os lados para que fosse ajustada a altura da chama, entre 5 e 7 cm, obtendo a tonalidade azul.
Teste da Chama A haste metlica foi mergulhada na soluo de cido clordrico e em seguida levado a chama do bico de Bunsen para serem retiradas as impurezas nele contidas, at o desaparecimento da cor. Utilizando a extremidade da haste, foi adicionada uma frao do sal fornecido, levando-o em seguida ao bico de Bunsen. Sendo observada a colorao na chama. A haste foi devidamente limpa com a soluo de cido clordrico antes de efetuarmos o teste com cada um dos outros sais.
Apagando a Chama do bico de Bunsen A vlvula do distribuidor foi fechada. Desligou-se o gs no distribuidor. Aps ser queimado todo o gs contido na mangueira, foi fechada a vlvula de controle do bico de Bunsen.
RESULTADOS E DISCUSSOAs diversas cores produzidas pelos elementos qumicos foram atenciosamente observadas e para que no houvesse interferncia na colorao, foi realizada a limpeza da haste metlica mergulhando-a na soluo de cido clordrico e posteriormente levada a chama do bico de Bunsen, para a retirada de resduos. As cores obtidas dos diferentes elementos qumicos esto descritas na tabela abaixo.Tabela 3- Teste De ChamaSALCTIONNIONCOR
Cloreto de clcio (CaCl2)CaCl2Vermelho
Cloreto de brio (BaCl2 )BaCl2Verde
Nitrato de estrncio (SrNO3)2Sr(NO3)2Vermelho
Nitrato de clcio Ca(NO3)2Ca(NO3)2Vermelho
Nitrato de brio Ba(NO3)2Ba(NO3)2Verde
Sulfato de cobre (CuSO4)Cu2+SO42-Verde
Cloreto de sdio (NaCl)Na+ClAmarelo Intenso
Cloreto de potssio (KCl) K+ClLils
Nitrato de ltio (LiNO3)LiNO3Prpura
Nitrato de sdio (NaNO3)NaNO3Amarelo Intenso
Iodeto de potssio (KI) K+I-Lils
Sol. Acido clordrico 1:1 (HCl)HClLaranja
Com o teste de chama foi possvel verificar a naturalidade na assimilao de certos ctions a partir da visualizao das diferentes cores apresentadas em uma chama e que podem ser mostradas em aulas experimentais de qumica. Comparando as cores encontradas na literatura com as cores observadas experimentalmente tem-se:Tabela 4 : cores observadas no teste de chama e cores observadas na literatura.SAL Cor observada Cor na literatura
Cloreto de clcio (CaCl2)VermelhoVermelho
Cloreto de brio (BaCl2 )VerdeVerde
Nitrato de estrncio (SrNO3)2VermelhoVermelho
Nitrato de clcio Ca(NO3)2VermelhoVermelho
Nitrato de brio Ba(NO3)2VerdeVerde
Sulfato de cobre (CuSO4)VerdeVerde
Cloreto de sdio (NaCl)Amarelo intensoAmarelo intenso
Cloreto de potssio (KCl) LilsLils
Nitrato de ltio (LiNO3)PrpuraPrpura
Nitrato de sdio (NaNO3)Amarelo intensoAmarelo intenso
Iodeto de potssio (KI) LilsLils
Sol. Acido clordrico 1:1 (HCl)LaranjaLaranja
Pode-se observar que as cores condizem com a literatura, demonstrando a eficcia em executar o procedimento experimental. O Teste de Chama um mtodo utilizado na Qumica para detectar a presena de alguns ons metlicos, baseado no espectro de emisso caracterstico de cada elemento, fornecendo apenas informaes qualitativas. Assim, por meio do experimento, podemos identificar a cor da chama de cada amostra quando aquecida. Atravs do contato do tomo com a chama, uma energia adicional obtida. Os eltrons saltam do subnvel fundamental para um subnvel mais energtico, aps a mudana de subnvel o tomo fica em estado excitado, ou seja, instvel para este alcanar a estabilidade o eltron retorna ao seu subnvel ou camada inicial, a energia que havia sido absorvida liberada em forma de fton com comprimento de onda caracterstica de cada elemento. Os sais, principalmente sua parte positiva (ctions), ao serem excitados, absorvem energia e a libera na forma de luz, que so ondas eletromagnticas constitudas de comprimento de onda e frequncia. A luz emitida por ctions diferentes se deve a frequncia a qual a luz foi emitida, porm, s uma pequena parte da frequncia emitida visvel aos olhos humanos, so os espectros de luz visvel. A faixa de luz visvel se estende entre os comprimentos de 700nm a 420nm.
CONCLUSO
Com realizao do teste de chamas foi possvel determinar a partir dos sas queimados a colorao da radiao liberada pelos eltrons, em forma de luz, do postulado elaborado por Bohr (salto quntico). Alm disso, foi observado que nas combustes de sais com ctions iguais, a colorao prevalecia semelhante, conclui-se ento que mesmo o nion da espcie qumica participando da queima, o ction (geralmente metal) majoritariamente o que determina a cor da chama. Vale ressaltar, que mais de um elemento pode emitir a mesma colorao na chama. Portanto, o teste de chama pode restringir o nmero de elementos possveis de ser identificando, j que diferentes elementos podem emitir radiao de mesma colorao.
REFERNCIAS ATKINS, Peter e JONES, Loretta. Princpios de Qumica: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente; traduo Ricardo Bicca de Alencastro. 3 Edio. Editora Bookman. Porto Alegre, 2006.CARLOS, C.; SARDELLA, A. J. Qumica Geral: Estrutura atmica. 2. ed. So Paulo: Ed. tica, 1977.Ensaio pela colorao da chama.Disponvel em