Faculdade de Engenharia Química de Lorena



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Faculdade de Engenharia Química de Lorena



Química Experimental I


Experimento No 4

Ensaio de Coloração de Chama

Turma EI1A

Data de Entrega: 03/05/2005

Alunos:
José Francisco Ferreira Junior

Mildred Caroline Elis Ribeiro

Paulo Rogério da Silva Moreira

Professor: Paulo César Ribeiro
1. Título
Ensaio de Coloração de Chama

2. Sumário


Verificou-se a coloração de alguns cloretos quando colocados na chama do bico de Bunsen. Cada cloreto possui uma cor característica, que foi verificada a olho nu e através do vidro de Cobalto e depois comparada com a literatura.

3. Introdução


As propriedades químicas dos elementos são determinadas pela forma como os elétrons nesses átomos são arrumados, resultado das reações químicas entre eles. O que permitiu a dedução da estrutura eletrônica dos elementos foi uma análise da luz que os átomos emitem quando são energizados, através de chama ou energia elétrica (2), uma vez que o elétron excitado pode passar de um nível energético para outro de mais energia, tendendo, porém a voltar à sua posição original, devolvendo a energia recebida em forma de luz.

Como os átomos possuem distribuições eletrônicas particulares, as energias liberadas pelos elétrons no retorno às camadas de origem podem emitir um tipo de radiação com comprimento de onda na região do espectro de luz visível (3), chamado espectro contínuo [composto de luz visível de todos os comprimentos de onda (1)].


Figura 1: Espetro Eletromagnético


Se a fonte de luz é um tubo de descarga com um gás, o espectro projetado é chamado de espectro de massa ou de linhas. Os espectros de linha quando forçados a emitir luz são todos similares, e os comprimentos de onda das linhas são característicos de um elemento particular e podem ser usados para identificar novos elementos, além de composição de misturas (2).

O fornecimento de energia normalmente é feito através do Bico de Bunsen, que possui diversas áreas de temperatura em seu cone de chama, conforme a figura abaixo:



Zona neutra: Região fria, que provem da boca do tubo; nela não ocorre queima de gás.

Zona Redutora: Região não muito quente, se divide em:



  1. Superior – É utilizada para reduzir incrustações de óxidos a metal.

  2. Inferior – Nela os gases redutores se misturam com o oxigênio do ar.

Zona Oxidante: Região muito quente, pode atingir 1100ºC, divide-se em:

  1. Inferior: situada na borda mais externa da zona neutra.

  2. Superior: menos quente que a inferior, é a ponta não luminosa da chama (4).

4. Parte Experimental


4.1. Materiais utilizados
4.1.1. Bico de Bunsen

Também chamado de búnsen. É a fonte de aquecimento mais utilizada no laboratório. Não deve ser utilizado para aquecer substâncias inflamáveis.
4.1.2. Cabo de Kole

Cabo onde são fixados fios para serem aquecidos.
4.1.3. Fio de Monel
Liga de Níquel-Cromo (Ni-Cr) de 5cm de comprimento e 0,03-0,05mm de diâmetro.
4.1.4. Vidro de relógio

Utilizado para evaporação em análises de líquidos, tampar copo de Becker e realizar reações em pequena escala (1). Pode ser aquecido utilizando-se uma tela de amianto.
4.1.5. Vidro de Cobalto
Placa de vidro azul utilizada para absorver luz amarela e filtrar impurezas que interferem na visualização de coloração.
4.1.6. Reagentes
Para a realização do experimento foram utilizados os seguintes reagentes: solução de ácido clorídrico 6 molares (HCl 6M), Cloreto de Sódio (NaCl), Cloreto de Potássio (KCl), Cloreto de Cálcio (CaCl2), Cloreto de Estrôncio (SrCl2), Cloreto de Bário (BaCl2) e Cloreto de Cobre (CuCl2).

4.2. Descrição do experimento


Fixou-se o fio de Monel na extremidade do cabo de Kole. Em seguida procedeu-se sua limpeza conforme o roteiro:


  1. Colocou-se a solução de ácido clorídrico no vidro de relógio;

  2. Mergulhou-se o fio de Monel no ácido que em seguida foi levado à chama oxidante do bico de Bunsen (parte superior do cone ce chama);

  3. Repetiu-se o procedimento acima até que o fio não transmitisse mais coloração à chama, o que significa que está limpo.

Após a limpeza do fio de Monel, tornou-se a mergulhá-lo na solução de ácido clorídrico e em seguida na substância que se desejava analisar, de modo que ela ficasse aderida ao fio. Caso essa aderência estivesse difícil poder-se-ia usar água destilada em vez de ácido nessa etapa do procedimento. Levou-se o fio com a substância até a chama oxidante do bico de Bunsen e observou-se a coloração da chama sem o vidro de Cobalto e através dele, pois o mesmo absorve a cor amarela, o que pode prevenir uma possível contaminação. Para cada substância a ser analisada repetiu-se o procedimento de limpeza do fio de Monel, para retirar toda oxidação existente nele e não mascarar o resultado. De todos os sais testados, o Cloreto de Sódio é o que mais contamina o fio, tornando sua limpeza mais trabalhosa, portanto esse sal foi testado por último.


5. Resultados e Discussão
Os resultados para o ensaio de coloração de chama foram dispostos na tabela abaixo:


Cloreto

Sem vidro de Cobalto (prática)

Com vidro de Cobalto (prática)

Sem vidro de Cobalto (teoria)

Com vidro de Cobalto (teoria)

Sódio

Amarelo

Rosa

Amarelo forte

Amarelo

Potássio

Laranja

Violeta

Violeta fraco

Lilás

Cálcio

Vermelho alaranjado

Amarelo

Vermelho tijolo

Laranja avermelhado

Estrôncio

Vermelho

Roxo

Vermelho vivo

Vermelho

Bário

Laranja

Verde

Verde amarelado

Verde

Cobre

Verde azulado

Azul

Azul esverdeado

Verde

Notou-se que nem todos os resultados práticos corresponderam aos teóricos. As hipóteses levantadas para isso são a contaminação do fio de Monel com os sais, significando que sua limpeza no bico de Bunsen não foi perfeita, sendo ideal a troca do fio a cada ensaio, e o ácido usado para limpeza do fio, que também deveria ser trocado a cada limpeza, pois sua contaminação pode ter prejudicado o ensaio.


6. Conclusões


Conclui-se que há um entrelaçamento entre matéria e energia, pois a energia luminosa é o resultado do “salto” dos elétrons entre as várias camadas eletrônicas possíveis ao redor de um núcleo, e que cada substância emite energia em forma de uma luz característica, sendo assim, possível identifica-la.

7. Referências


(1) Sardella, Antônio & Mateus, Edegar, Dicionário de Química, São Paulo, Editora Ática, 1993;

(2) Brady, J. & Humiston, G. E., Química Geral Vol. I, Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda, 1986;



(3) http://form.ccems.pt/cfq/Espectros/Espectros.html

(4) Vogel, AI. Química analítica qualitativa 5 ed. São Paulo: Mestre Jou, 1979.

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