Baixe Relatório do teste da chama e outras Provas em PDF para Química, somente na Docsity! Aula prática n°3 Título: identificação de átomos pela cor de sua chama. 1. Assunto: Estrutura Atômica. 2. Objetivo: aprender como se podem identificar certos átomos a partir das cores produzidas durante sua queima. Fazer com que os alunos vejam na prática a importância dos conceitos de estrutura atômica e sua relação com níveis de energia do espectro eletromagnético. Aprender ainda o uso do bico de bunsen como ferramenta única para produzir oxidação e redução. 3. Pré-laboratório: • Procurou-se na bibliografia como se opera um bico de bunsem e identificaram-se as suas diferentes regiões e usos específicos. • Pesquisou-se sobre as cores das chamas que os átomos produzem ao serem aquecidos e sua explicação em termos de energia liberada. Se possível faça um esquema entre níveis de energias estudados na estrutura atômica, o espectro eletromagnético e as cores identificadas na chama. 4. Material necessário Béquer, bastão de vidro, água destilada, reagentes fornecidos pelo professor, bico de bunsen, fio níquel cromo com argola na ponta, etc... 5- Resultados e discussões • Recebeu-se as substâncias fornecidas pelo professor, e observou-se suas características físico-químicas visíveis. • Acendeu-se o bico de bunsem e identificaram-se as diferentes regiões úteis para analise química. Fez-se um desenho destas regiões. • Pegou-se o fio de níquel cromo e sujou-se o mesmo com um dos reagentes fornecidos levando-o até a região redutora da chama, observou-se o que aconteceu. • Com outro fio de níquel e repetiu o procedimento para todos os reagentes fornecidos. • Dissolveu-se os reagentes em água destilada e repetiu-se o item 3 usando a solução no lugar do reagente puro. Operando o bico de bunsem. BICO DE BUNSEM O bico de bunsem possui três partes: A. Base metálica: Com entrada lateral de gás. B. Cilindro metálico: Adaptado a parte superior da base. Possui orifício na parte inferior. C. Anel de regulagem: envolve o cilindro e também possui orifícios de tal modo que, ao ser girado, pode-se abrir ou fechar esses orifícios (janelas), controlando-se, assim, a entrada de ar primário que regula a chama. ACENDENDO O BICO DE BUNSEN Para acender um bico de bunsen devem-se seguir alguns passos: 1. Conectar o tubo de gás no orifício do queimador. (já recebemos conectado) 2. Conectar o tubo no distribuidor de gás. (já recebemos conectado) 3. Verificar se a válvula que libera o gás para o bico de bunsen está fechada. (está válvula se encontra dentro do laboratório na parte superior e central da bancada onde são feitas as análises). 4. Verificar se a válvula de controle do gás do bico de bunsem está fechada. 5. Abrir o distribuidor de gás que se encontra fora do laboratório. (já recebemos aberto). 6. Abrir a válvula que libera o gás para o bico de bunsem. (que se encontra na parte superior e central da bancada onde são feita as analises) 7. Abrir a válvula de regulagem do bico de bunsen, acender o mesmo com um isqueiro ou palito de fósforo. (antes de acender verificar se tem algum reagente inflamável nas proximidades). Espectro Visível No quadro a baixo, apresentam-se as cores das chamas para alguns elementos químicos: Elemento Emissor Cor da chama Na (sódio) Amarelo intenso Ca (cálcio) Amarela avermelhada Ka (potássio) Violeta Ba (bário) Amarela esverdeada Li (lítio) Vermelha Cu (cobre) Verde azulada Ti (tálio) Verde Pb (chumbo) Azul Sr (estrôncio) Vermelho escarlate Os cloretos são mais voláteis e por isso misturando o composto com um pouco de ácido clorídrico concentrado conseguem-se obter melhores resultados. A observação através de um filtro azul elimina a cor amarela do sódio o que permitirá distinguir melhor os outros elementos. - NÍVEIS DE ENERGIA A maneira com que os elétrons se distribuem nas órbitas em torno do núcleo não é aleatória. Segue regras bem definidas, que são as mesmas para todos os elementos. Um elétron em órbita tem uma energia potencial que depende da sua distância até o núcleo e uma energia cinética que depende da sua velocidade. A soma de ambas é a energia total do elétron. Aqui não cabem considerações mais profundas sobre a teoria quântica. Ela diz, em linhas gerais, que os estados da matéria não variam continuamente, mas sim em pequenos intervalos discretos, chamados quanta. No mundo prático isso não é perceptível porque os valores são muito pequenos. Mas os elétrons são partículas elementares e o seu comportamento é bem definido por tais intervalos. Assim, a energia total que o elétron pode ter é definida em valores discretos e, portanto, ele só pode ocupar determinadas órbitas ou níveis de energia. Os níveis possíveis são sete e estão representados na Figura 01 deste tópico. O número máximo de elétrons que cada nível pode ter é limitado segundo o: princípio de exclusão de Pauling. 2n2 onde n é o número do nível. Assim, o nível 1 poderá no máximo 2, o nível 2 no máximo 8 e assim sucessivamente.O princípio de exclusão de Pauling É a regra geral na natureza a estabilização na menor energia possível. Assim, os níveis são preenchidos na seqüência do menor para o maior e um nível só poderá conter elétrons se o anterior estiver completo. Os elétrons em cada nível ocupam subníveis e cada um pode conter um número máximo de elétrons e são, de forma similar, preenchidos do menor para o maior. As designações e números máximos são dados a seguir. Subnível: s p d f Valor máximo: 2 6 10 14 É evidente que, por exemplo, o nível 1 só pode ter o subnível s, pois o número máximo do nível é 2. Já o nível 2 pode ter os subníveis s e p e assim sucessivamente. Foi observado através do teste da chama de algumas substâncias puras (marcada 5,6,7 e 8) que se encontrava na bancada, sendo o utilizado o bico de busem como fonte de calor.(procedimento de bico de bunsem pag. 2 e 3). As substância se encontrava em recipiente de plástico devidamente marcados em uma seqüência de 5 a 8, foi utilizado uma espécie de espátula(clip em forma de espátula de metal) Tabela 01: Características físicas das substâncias puras. Substâncias Características físicas 5 Sólida, branca, pó fino, inodoro 6 Sólida, branca, cristalino, inodoro 7 Sólida, branca, cristalino, inodoro 8 Liquido inodoro, homogenia Observou-se a cor da chama quando os reagentes foram adicionados à chama, veja na tabela abaixo a variação da cor de acordo com os reagentes expostos a chama do bico de bunsen. Tabela 02: Cores das substâncias puras expostas a chama. Substâncias Cor característica 5 Amarelo intenso 6 Vermelho carmesim 7 Verde louro 8 Vermelho Observou-se que cada átomo tem diversos níveis de energia atômico, ocupados ou não por elétrons. Quando se dá energia a esse átomo (colocando na chama), os eletros na última camada de energia foram excitados e subiram á um nível de energia mais elevado. Esta subida de nível é um evento que dura pouquíssimo tempo, então rapidamente ele decai ao nível de energia que se encontrava antes, produzindo uma cor especifica. Foi adicionado água destilada em temperatura ambiente nas mesmas substâncias usada no experimento anterior (tabela 02) usando o mesmo procedimento (o clipe em forma de espátula foi lavado com detergente e Bombril e água corrente) e notou-se que todos os reagentes permaneceram da mesma cor. Veja na tabela abaixo. Tabela 03: Cores das substâncias diluídas em água destilada. Substâncias Cor característica 5 Amarelo intenso 6 Vermelho carmesim 7 Verde louro Conclusão Técnica: Aprendeu-se como se podem identificar os átomos a partir das cores produzidas durante a queima. Aprendeu-se também a importância da estrutura atômica e sua relação com os níveis de energia do espectro eletromagnético. Ao fim, conclui-se que a átomo produz a cor quando volta do estado excitado para o estado fundamental liberando a energia acumulada em sua ida para o nível mais externo. Conclusão Grupal: A aula foi de fundamental importância, pois se observou as cores dos átomos quando queimados em substâncias sólidas e em substâncias dissolvidas, aprendeu-se e conheceram-se alguns elementos da tabela periódica. Referências bibliográficas: http://pt.wikipedia.org/wiki/Teste_da_chama acessado em : 25/10/2010 RUSSEL, J.B. Química Geral. Trad. De G. Vicentini et alli. São Paulo, Mc Grawhill, 1982. UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE – UERN Faculdade de Ciências Exatas e Naturais – FANAT Departamento de Química AULA PRATICA N° 3: IDENTIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS PELA COR DA SUA CHAMA Mossoró- RN 2010 2 Mossoró-RN, 2010 IDENTIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS PELA COR DA SUA CHAMA ANTONIO ALEX DE LIMA SILVA ALEXANDRA BOAVENTURA DE OLIVEIRA GILBERTO GOMES FREIRE JUNIOR FRANCISCO DAMIAO DE MENDOÇA DANIELE DA SILVA OLIVEIRA Este trabalho é quesito da disciplina Química geral e experimental básica do professor Dr. Luiz di Souza.