Física e Química A
Agrupamento de Escolas João da Silva Correia Avaliação:
Professor(a):
PROTOCOLO E INTRODUÇÃO TEÓRICA 10 º Ano
Turma: _____
Turno/Grupo: ____ /___
Data: ____ / ____ / ___
__________________________ ______________ __ Aluno: ______________
Título: Atividade Laboratorial 1.2 –
Nº ______
ANÁLISE ELEMENTAR POR VIA SECA – TESTE TESTE DA CHAMA
SIMULAÇÃO DE UM FOGO-DE-ARTIFÍCIO QUESTÕES PROBLEMA A que se deve a cor do fogo-de-artifício? Os sais da mesma cor darão cor idêntica a uma chama? INTRODUÇÃO TEÓRICA Quando uma amostra é aquecida, os seus átomos (ou iões) podem ser excitados, isto é, passam para níveis de energia superiores, ocorrendo absorção de energia. Mas os átomos/iões sofrem depois uma desexcitação, isto é, regressam aos níveis de energia iniciais, com a consequente libertação de energia, sob a forma de radiação, que, em muitos casos, é sob a forma de luz visível.
Fig.1: E i → Estado de energia inicial
E f → Estado de energia final
A luz emitida em cada transição eletrónica descendente tem um valor de energia e, consequentemente, uma cor (se for luz visível), que depende da diferença energética entre os níveis de energia final e inicial ocupados pelos eletrões dos átomos (ou dos iões). Por exemplo, uma transição eletrónica menos energética (salto do eletrão entre dois níveis de energia mais próximos ) corresponde à emissão de luz vermelha e uma mais energética ( salto do eletrão entre dois níveis de energia mais afastados ) corresponde á emissão de luz azul:
Fig. 2: A cor da luz emitida é determinada pela diferença de energia entre 2 níveis eletrónicos. A energia associada à luz azul é maior do que a associada à luz vermelha. A.L. 1.2 - Relatório
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Átomos (ou iões) de elementos químicos diferentes têm níveis de energia diferentes. Assim, as respetivas transições eletrónicas são diferentes, pelo que a cor da luz emitida* é característica de cada elemento. *Nota: A cor da luz emitida resulta da combinação das cores das radiações libertadas nas várias transições eletrónicas descendentes (para níveis eletrónicos mais baixos).
TESTE DE CHAMA O teste de chama é uma técnica analítica simples para identificar os elementos químicos numa amostra (análise elementar ). Neste teste, a amostra é aquecida numa chama, que atinge temperaturas elevadas. O aquecimento permite: 1. Vaporizar (passagem da amostra ao estado gasoso); 2. Atomizar (decompor a amostra em átomos ou iões monoatómicos); 3. Produzir excitação de átomos (ou iões); Posteriormente, há emissão de radiações de cores características, sob a forma de uma chama colorida. Sódio Cálcio Potássio Lítio Elemento Amarela intensa Amarela-avermelhada Violeta Vermelha Cor da Chama Tab. Cor de chama conferida pelas radiações coloridas emitidas pelos átomos (ou iões) de alguns elementos químicos
A cor da chama é característica de cada elemento químico e permite uma identificação prévia. No entanto, como alguns elementos químicos emitem cores muito parecidas, essa identificação só fica completa quando se analisa a chama com um espetroscópio de modo a comparar o espetro obtido com os espetros de referência. Na análise por via seca a amostra a analisar está no estado sólido. Os testes ou ensaios de chama são muito utilizados para identificar um número reduzido de elementos metálicos que constituem os iões positivos de diversos sais (compostos iónicos). Os iões negativos presentes, em geral, não interferem nesta análise. Os sais devem ser puros. Vantagens do teste de chama
Requer uma amostra reduzida
Envolve equipamento simples e barato
A.L. 1.2 - Relatório
Desvantagens do teste de chama Há elementos químicos diferentes que conferem cores às chamas distintas, mas difíceis de diferenciar visualmente. Só consegue identificar um número reduzido de elementos. A presença de vários elementos misturados na amostra dificulta a deteção visual, já que ocorre uma sobreposição de cores.
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ATIVIDADE EXPERIMENTAL MATERIAL 6 Caixas de Petri, pequenas, com tampa 1 Gobelé de 50 mL 6 Ansas crómio/níquel com argola 1 Lamparina de álcool (o ideal seria um Bico de Bunsen) 1 Esguicho com água destilada 1 Caixa de fósforos 6 Espátulas 1 pinça metálica Pano de limpeza
R EAGENTES Cloreto de sódio Cloreto de cálcio Cloreto de potássio Cloreto de estrôncio Cloreto de cobre (II) Magnésio em fita
PROCEDIMENTO 1. Etiquetar a tampa de cada uma das caixas de Petri com o nome de cada um dos sais. 2. Colocar, com a espátula, uma pequena quantidade de cada um dos sais na respetiva caixa. 3. Encher, com o esguicho, um gobelé de 50 mL com água destilada até cerca de metade da sua capacidade. 4. Acender a lamparina e registar a cor da chama. 5. Mergulhar a argola da ansa (previamente limpa com ácido clorídrico) na água do gobelé e, depois, num dos sais a analisar. 6. Colocar a argola sobre a chama da lamparina (ou do Bico de Bunsen), observar e registar, na tabela, a cor da chama.
Fig. 3: Procedimento a seguir no teste de chama por via seca. (Se usar bico de Bunsen, como é mostrado na imagem, deve acender o bico de modo a obter chama azulada e colocar a ansa na zona mais externa da chama, onde a temperatura é mais elevada). 7. Repetir os procedimentos de 5 e 6 com os restantes cinco sais, usando uma argola diferente para cada sal (para evitar contaminações). 8. Segurar, com a pinça metálica, a fita de magnésio, colocá-la na chama, observar e registar, na tabela, a cor da chama. 9. Apagar a lamparina com a respetiva tampa, arrumar a bancada e responder às questões póslaboratoriais.
A.L. 1.2 - Relatório
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