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1 INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PIAUÍ CAMPUS TERESINA CENTRAL LICENCIATURA EM QUÍMICA DISCIPLINA: QUÍMICA EXPERIMENTAL DOCENTE: DR. JOAQUIM SOARES DA COSTA JÚNIOR 75/100 TESTE DA CHAMA MARIA EDUARDA GOMES REZENDE TERESINA-PI, 07 DE ABRIL DE 2022 2 RESUMO: No laboratório, foi realizado um experimento que torna possível a identificação de metais através da radiação visível. Dessa forma, entende-se que o contato direito de algumas soluções com a chama, possibilita, por meio da observação das cores transmitidas, determinar qual metal estaria presente nessas reações. SUMÁRIO: INTRODUÇÃO ................................................................................ 3 OBJETIVO ............................................................................................. PARTE EXPERIMENTAL ....................................................................... 4 MATERIAIS ..................................................................................... REAGENTES ................................................................................. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS ................................................. 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................. 6 CONCLUSÃO ........................................................................................ 6 REFERENCIAL ...................................................................................... 7 ANEXO: QUESTIONÁRIO ..................................................................... 8 3 INTRODUÇÃO: Um dos postulados de Bohr indica que os elétrons ocupariam órbitas circulares, estacionárias, e que cada órbita seria composta de energia. Em determinado momento o elétron absorveria uma energia liberada, e saltaria para um nível de energia superior. No entanto, não é possível permanecer naquela órbita, porque encontra-se em um estado instável, logo, volta ao seu estado fundamental, liberando energia em forma de fóton. (VELASQUEZ, ALAN, 2022) A luz (fóton) pode se comportar como onda e também partícula. É possível calcular o comprimento de onda, distância entre cristas e vales, por meio da fórmula: λ= v/f. Segundo Petrus, “medidas do comprimento de onda de linhas espectrais permitem a determinação de níveis de energia de sistemas atômicos moleculares. A intensidade da linha é proporcional à probabilidade de transição que mede quão fortemente dois níveis de uma transição molecular (ou atômica) estão acoplados. Uma vez que a probabilidade de transição depende das funções de onda de ambos os níveis de energia, medidas de intensidade são úteis para verificar a distribuição espacial de cargas dos elétrons excitados”. (ALCANTARA, 2002) Alguns metais exigem menos energia para entrarem em seu estado de excitação eletrônica, como os alcalinos e alcalinos terrosos. Os átomos irradiam luz em raias, que emite diferentes cores, chama-se espectro atômico. Conforme diz Oswald, “Examinando o espectro de emissão do átomo de hidrogênio, observa-se na região do visível uma série de linhas, do vermelho (comprimento de onda longo) para o violeta (menor comprimento de onda), cujo espaçamento e intensidade diminuem à medida que se vai em direção ao violeta” (SALA, OSWALD, 2007) O teste da chama é responsável por detectar alguns metais, presente nas reações do contato dos sais com a chama, por meio das cores resultantes, observadas à olho nu, ou seja, pela radiação visível. De acordo com Pedro Arthur “ O visível refere-se ao espectro que o olho humano consegue detectar, em comparação com amplitude total do espectro, a luz ocupa uma faixa muito estreita de frequência situada entre o infravermelho e o ultravioleta, que vai de 4,3.10¹⁴ a 7,5.10¹⁴ Hz, corresponde ao comprimento de onda de 750 a 400 nanômetros e as energias de 1,65 a 3,1 eV”. (CASTRO, PEDRO ARTHUR, 2014) 4 PARTE EXPERIMENTAL: MATERIAIS - Algodão; - Água destilada; - Bastão de vidro; - Becker; - Bico de Bunsen; - Isqueiro. REAGENTES - Sol. Cloreto de Alumínio (AlCl3); - Sol. Cloreto de Bário (BaCl2); - Sol. Cloreto de Cálcio (CaCl2); - Sol. Cloreto de Cobalto (CoCl2); - Sol. Cloreto de Cobre (Cu - Sol. Cloreto de Estanho (SnCl2); - Sol. Cloreto de Estrôncio (SrCl2); - Sol. Cloreto de Lítio (LiCl); - Sol. Cloreto de Magnésio (MgCl2); - Sol. Cloreto de Potássio (KCl); - Sol. Cloreto de Sódio (NaCl). 5 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS: No experimento, teste da chama, utilizou-se uma espécie de cotonete, feito com o bastão de vidro e um chumaço de algodão. Em seguida, Mergulhou-se o cotonete nas soluções com sais na parte azul da chama, mais quente. Assim, foi possível, por meio da observação, perceber que a mudança nas cores da chama, indicariam quais os metais presentes nas substâncias “obrigatórias” para a realização do experimento e da solução problema, quando necessário, repetiu- se o processo, limpando o bastão e utilizando um novo chumaço de algodão. RESULTADOS E DISCUSSÃO: As radiações do espectro eletromagnético são comuns em diversas áreas do conhecimento na humanidade, principalmente tecnológicos. A exemplo, é cabível ressaltar as ondas de rádio, ou até mesmo o raio x, estas ondas possuem diferentes frequências e cores que podem ser visualizadas a olho nu. Dessa forma, quando inserido os sais na chama, seguindo as faixas espectrais, percebe-se as cores que caracterizam os elementos presentes nas substâncias aquecidas. Foram observados que cada cor representaria um metal, a alteração das cores seria explicada baseando-se nos princípios do modelo atômico de Bohr, onde fala sobre excitação dos elétrons e salto quântico, pilares para compreender o experimento de teste da chama. Um dos sais analisados, Nacl (Cloreto de sódio), conhecido comumente como sal de cozinha, apresentou coloração amarela por influência da vaporização do sódio. (VELASQUEZ, 2022) Alguns sais demoram mais tempo para sofrerem a alteração de cor no contato com a chama, então exigem um tempo de esperar maior e se não seguido, pode- se errar a análise do experimento e ter que reiinicia-lo. 6 Tabela: analise dos sais e identificação dos metais _________________________________________ SAL METAL COR AlCl3 Alumínio Laranja BaCl2 Bário Amarelo CaCl2 Cálcio Vermelho alaranjado CoCl2 Cobalto Violeta CuSo4 Cobre Verde SnCl2 Estanho Laranja SrCl2 Estrôncio Vermelho Carmesim LiCl Lítio Vermelho sangueMgCl2 Magnésio Branco KCl Potássio Rosa claro NaCl Sódio Laranja ___________________________________________ Fonte: Próprio autor, 2022 CONCLUSÃO: Conclui-se que o experimento foi realizado com êxito, estabeleceu-se os metais presentes nas substâncias, as cores e o comportamentos dos sais em contato com a chama foram analisados. Comparando aos princípios de Bohr entende-se os conceitos de excitação eletrônica, sobre seus níveis de energia e a influência nos resultados obtidos. 7 REFERENCIAL: VELASQUEZ, Alan. Modelo atômico de Bohr e início da mecânica quântica, Caderno de astronomia vol.3, 2022, Disponível em: periodicos.ufes.br. Acesso em: 14 abr. 2022 ALCANTARA, Petrus. Espectroscopia molecular, Curso de física moderna II, 2002. Disponível em: researchgate.net. Acesso em: 13 abr. 2022 CASTRO, Pedro Arthur. O espectro eletromagnético e as interações de cada faixa espectral com a matéria. Disponível em: edisciplinas.usp.br. Acesso em: 14 abr. 2022 SALA, Oswald. Uma introdução á espectrocopia atômica: o átomo de hidrogênio. Química nova, 2007. Disponível em: scielo.br. Acesso em: 14 abr.2022 8 QUESTIONÁRIO • Em que se fundamenta o teste da chama? Fundamenta-se no modelo atômico de Bohr, o qual, diz sobre a excitação eletrônica, alguns elétrons, após certa quantidade de energia fornecida, absorvem essa energia e salta para um nível mais elevado. • O teste da chama pode ser aplicado a todos os metais? Sim, mas alguns metais tem sua identificação limitada por conta de suas características específicas, como a energia calorifica. • Grande parte da iluminação de Teresina é feita com lâmpadas a vapor de sódio. Por que elas apresentam coloração amarela? Por conta da vaporização do sódio • Qual a diferença entre “espectro eletromagnético” e “espectro atômico”? O espectro eletromagnético indica as distribui os espectros visíveis e não visíveis de acordo com sua frequência e comprimento de onda. Já o espectro atômico mostra a o tipo de luz que cada átomo emite. INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PIAUÍ CAMPUS TERESINA CENTRAL LICENCIATURA EM QUÍMICA DISCIPLINA: QUÍMICA EXPERIMENTAL DOCENTE: DR. JOAQUIM SOARES DA COSTA JÚNIOR MARIA EDUARDA GOMES REZENDE TERESINA-PI, 07 DE ABRIL DE 2022 SUMÁRIO: INTRODUÇÃO ................................................................................ 3 Um dos postulados de Bohr indica que os elétrons ocupariam órbitas circulares, estacionárias, e que cada órbita seria composta de energia. Em determinado momento o elétron absorveria uma energia liberada, e saltaria para um nível de energia superi... PARTE EXPERIMENTAL: MATERIAIS PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS: No experimento, teste da chama, utilizou-se uma espécie de cotonete, feito com o bastão de vidro e um chumaço de algodão. Em seguida, Mergulhou-se o cotonete nas soluções com sais na parte azul da chama, mais quente. Assim, foi possível, por meio d... RESULTADOS E DISCUSSÃO: