INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA

UNIDADE DE ENSINO DE ALAGOAS

CAMPUS MACEIÓ

QUÍMICA ANALÍTICA

TESTE DA CHAMA

ADRIELLE NUNES

CAIO MATHEUS

EDIVANY ARAÚJO

MARCONDES BARBOSA

TURMA: 723 “B”

Prof°: DANIEL

MACEIÓ-AL, 13 de Agosto de 2015.

SUMÁRIO

SUMÁRIO 2

1 OBJETIVO3

2 INTRODUÇÃO 3

3 MATERIAIS E MÉTODOS 5

3.1 MATERIAIS 5

3.2 MÉTODOS 5

3.2.1 PREPARAÇÃO DO BICO DE BUNSEN 5

3.2.2 TESTE DE CHAMA 5

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 6

5 CONCLUSÃO 8

6 REFERÊNCIAS 9

ANEXOS 10

2

1 OBJETIVO

- Desenvolver a capacidade de observar e coletar dados experimentais,

correlacionando-os com os fundamentos teóricos;

- Realizar o teste de chama para investigar a ocorrência de alguns cátions;

- Manusear corretamente o bico de Bunsen e vidrarias além de praticar ensaios

de chama;

- Obter conhecimento sobre os comprimentos de ondas e identificá-los através

das cores.

2 INTRODUÇÃO

Para realização desta prática é preciso aprofundar-se nos conhecimentos

sobre o bico de Bunsen, a principal ferramenta deste experimento, e aprender

a manuseá-lo corretamente e com segurança. O bico de Bunsen é,

basicamente, um tubo metálico ligado à uma base, e acima da mesma, há um

dispositivo giratório que possui uma pequena abertura que auxilia a entrada de

ar, à medida que o gás percorre o tubo do queimador. O combustível utilizado

para queima é o gás liquefeito de petróleo, que se mistura com ar no interior do

tubo metálico e queima na sua extremidade superior.

Inicialmente, para acender um bico de Bunsen, certifique-se que a entrada de

ar esteja totalmente bloqueada e que não há objetos ou frascos com

substâncias inflamáveis próximos do mesmo. Após devidas precauções terem

sido tomadas, risque um fósforo e ligue o gás.

De imediato a chama que será apresentada terá a coloração amarela,

caracterizando uma combustão de chama incompleta; para obter combustão

completa basta regular a válvula de entrada de ar girando-a até alinhar as duas

aberturas e, consequentemente, a chama ficará azul (combustão completa).

Uma chama não-luminosa de Bunsen consiste em três partes: um cone interno

azul, compreendendo principalmente gás não queimado; uma ponta luminosa

(que só é visível quando os orifícios de ar estão ligeiramente fechados); um

manto externo, no qual se produz a combustão completa do gás.

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A temperatura mais baixa da chama está na sua base; a mais quente da

chama é a zona de fusão, ela está a um terço da altura da chama e,

aproximadamente, equidistante do interior e exterior do manto. A zona oxidante

inferior está situada na borda mais externa da chama, é utilizada para a

oxidação de substâncias dissolvidas em pérolas de bórax ou carbonato de

sódio. A zona oxidante superior é a ponta não-luminosa da chama, onde existe

um excesso de oxigênio presente e a chama não é tão quente. A zona redutora

superior está na ponta do cone azul e é rica em carbono incandescente. A zona

redutora inferior está situada na borda interna do manto próximo ao cone azul e

é onde os gases redutores se misturam com o oxigênio do ar.

O teste de chama ou prova da chama é um procedimento utilizado em Química

para detectar a presença de alguns íons metálicos, baseado no espectro de

emissão característico para cada elemento. O teste de chama é baseado no

fato de que quando uma certa quantidade de energia é fornecida a um

determinado elemento químico (no caso da chama, energia em forma de calor),

alguns elétrons da última camada de valência absorvem esta energia passando

para um nível de energia mais elevado, produzindo o que chamamos de estado

excitado. Quando um desses elétrons excitados retorna ao estado

fundamental, ele libera a energia recebida anteriormente em forma de radiação.

Cada elemento libera a radiação em um comprimento de onda característico,

pois a quantidade de energia necessária para excitar um elétron é única para

cada elemento. A radiação liberada por alguns elementos possui comprimento

de onda na faixa do espectro visível, ou seja, o olho humano é capaz de

enxergá-las através de cores. Assim, é possível identificar a presença de certos

elementos devido à cor característica que eles emitem quando aquecidos numa

chama.

Essa característica pode ser observada também na pirotecnia por produzir uma

gama de cores. Esse fenômeno foi empregado pelos chineses no século X

para a criação dos fogos de artifício. Quando explodem, eles emitem uma luz

de coloração branca, mas ao se acrescentar diferentes sais na sua

composição, são obtidas as diversas cores que pintam os céus e fornecem um

espetáculo maravilhoso.

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3 MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 MATERIAIS E REAGENTES

Bastão de vidro;

Bico de Bunsen;

Fio de platina de cromo-níquel 5cm;

Béquer 50 ml;

NaCl;

KCl FeCl2 ou FeCl3;

CuCl2;

CaCl2;

KNO3;

Suporte para fio Vidro de relógio (quantos necessário).

3.2 MÉTODOS

3.2.1 PREPARAÇÃO DO BICO DE BUNSEN:

Inicialmente examinou-se o bico de Bunsen e o ambiente ao seu redor,

para ter certeza de que não havia frascos ou objetos inflamáveis nas

proximidades. Em seguida, após checar todas as extremidades

ajustáveis, riscou-se um fósforo na parte superior do bico de gás e

obteve-se a chama amarela, de combustão incompleta. E através da

regulagem da entrada de ar, obteve-se a chama de combustão completa

azul, formada pelas outras duas chamas luminosa (redutora) e não-

luminosa (oxidante).

3.2.2 TESTE DE CHAMA

À princípio, o fio de cromo-níquel foi submetido à limpeza por imersão

em soluça de HCl 6 mol/L armazenados em um Béquer, em seguida o

fio fora levado até a zona de fusão da chama; repetiu-se esse processo

até ser observado que a cor da chama não mais alterava-se com o

contato com o fio, implicando que não havia impurezas no mesmo. Logo

após, limpou-se o fio, que em seguida foi mergulhado novamente na

solução de HCl 6 mol/L e depois nas substâncias em exame contidas no

vidro de relógio, sendo elas: NaCl, FeCl2, CaCl2, CuCl2, KCl e KNO3,

respectivamente.

OBS.: O HCl, além de purificar o fio, proporciona melhor fixação das

substâncias ao mesmo.

Logo em seguida, o fio é inserido na zona oxidante inferior da chama

para realização do teste. Nota-se que o fio contendo as substâncias ao

entrar em contato com a chama do bico de Bunsen esboçou cores

diversas, repetindo o processo a todas as substâncias, observou-se a

variação de coloração característica de cada elemento presente nos

compostos, e anotou-se os resultados.

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Após a realização dos experimentos, pode-se observar as emissões de

radiação características à cada coloração, que se encontram na faixa de

400-760 nm conforme a tabela 1:

Violeta 400-450 nm Amarelo 570-590 nmAzul 450-500 nm Alaranjado 590-620 nmVerde 500-570 nm Vermelho 620-760 nm

A visualização dessas cores só é possível porque alguns átomos são

excitados (Vogel, 1981) pela energia térmica da chama, possibilitando a

observação de cores características à cada átomo (tabela 2, referencial

teórico). Nos sais observados, que a coloração só é vista devido aos

cátions (metal), os ânions são irrelevantes na coloração.

Elemento Cor característica

Sódio Amarelo

Potássio Violeta

Cálcio Vermelho-alaranjado

Estrôncio Vermelho

Bário Verde-amarelado

Cobre Verde-azulado

Ferro Laranja

Estanho Dourado/laranja

Tabela 1. Comprimentos de onda aproximados e respectivas coloraçõesTabela 2. Cores dos átomos

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O cloreto de sódio apresentou uma coloração amarelo

intenso (figura 1), dentro do intervalo 570-590 nm,

bem próxima o referencial teórico de cor.

O cloreto de Ferro (FeCl2) apresentou uma cor

dourada, assemelhando-se aos fogos de artifício

(figura 2).

No sulfato de cobre (CuSO4) observou-se a coloração

verde-azulada (figura 3), assim como o referencial da

tabela. Ficando entre 450-570 de comprimento de

onda.

Observou-se uma cor próxima ao vermelho-

alaranjado no cloreto de cálcio, variando entre 590-

760 nm, ver figura ao lado:

O cloreto de estrôncio apresentou um vermelho

intenso na coloração, característico do elemento

estrôncio (figura 5).

Figura 1. Chama do NaCl

Figura 2

Figura 3

Figura 4

Figura 5

O cloreto de potássio (KCl) e o nitrato de potássio (KNO3) apresentaram

como esperado, coloração violeta, característico do potássio. Como na

figura 6.

Durante a observação do cloreto de bário, pode-se ver

uma coloração verde-amarelado, característico do bário

(figura 7).

No cloreto de estanho, observou-se uma coloração

laranja na chama (figura 8).

5 CONCLUSÃO

A partir deste experimento, notamos que cada sal reage de maneira

diferente, apresentando, cada um, uma coloração diferente (quando

exposto ao fogo) devido ao estado dos elétrons na última camada de

valência (segundo descrito na introdução).

Também vimos nesta pratica, as diferentes áreas da chama do bico de

Bunsen e as temperaturas atuantes nelas.

Figura 8

Figura 6

Figura 7

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6 REFERÊNCIAS

Vogel, A. Química analítica qualitativa, editora mestre Jou, São

Paulo,1981.

http://www.profjuarezdenadai.yolasite.com/resources/Pr%C3%A1tica

%201%20Teste%20da%20chama.pdf

http://www.manualdaquimica.com/experimentos-quimica/teste-

chama.htm

http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?

midia=epc&cod=_testedachama

http://www.infoescola.com/quimica/aplicacoes-do-teste-da-chama/

http://conhecendomundoquimico.blogspot.com.br/2012/07/relatorio-

teste-da-chama.html?m=1

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ANEXOS

EXERCÍCIOS

1) Em que faixa de comprimento de onda, a luz visível está?

R- 400 a 760 nm

2) Quis são as diferenças entre os tipos possíveis de chamas produzidas

num bico de gás considerando as proporções relativas dos gases.

R- Existem dois tipos de chamas produzidas no bico de Bunsen, amarela e

azul. A amarela é produzida ao acender o bico de Bunsen, quando a janela de

ar está fechada e há pouca oxigenação. Esta chama caracteriza-se pela

combustão incompleta produzindo CO2 e H2O, mas nem todas as moléculas

de gás têm oxigênio para reagir. A chama azul é produzida quando a entrada

de ar está aberta e regulada, então a quantidade de oxigênio fornecida é

equimolar à do gás, o que significa que estão em igual proporção, sendo a

combustão completa. Quando isto acontece, forma-se dióxido de carbono e

vapor de água, ambos no estado gasoso.

3) Associar a cada parte da chama não-luminosa a composição, ou seja, a

mistura dos gases. Quais são as regiões: fria e quente, redutora e oxidante?

Justifique.

R- A região fria é a que se localiza na zona interna da chama, com

temperaturas em torno de 300º C. A zona redutora, chamada de zona

intermediaria, possui temperaturas abaixo de 1540º C. Chama luminosa,

é caracterizada por combustão incompleta, por deficiência do

suplemento de O2. O carbono forma CO, o qual se decompõe pelo calor,

resultando em pequenas partículas de carbono que dão luminosidade à

chama. A zona externa, também chamada de zona oxidante, é onde se

localiza a região quente. Temperaturas em torno 1550º C. Onde os

gases fracamente expostos ao ar sofrem combustão completa,

resultando em CO2 e H2O.

4) Por que utilizamos ácido clorídrico nos testes com amostras sólidas?

R- O HCl é um ácido forte que vai ajudar a dissolver os resíduos de materiais

impregnados no fio proporcionando maior adesão do sólido ao mesmo.

5) Para um mesmo cátion e diferente ânion, a coloração se manteria a

mesma ou mudaria? O responsável pela coloração da chama é o ânion (não-

metal) ou o cátion (metal)?

R- Manteria a mesma. Os responsáveis pela coloração são os cátions

(metais).

6) Descreva o que ocorre aos compostos químicos quando são levados a

chama não-luminosa durante a execução do teste da chama.

R- Inicialmente, há evaporação do solvente, deixando um resíduo sólido.

Em seguida, há evaporação do sólido, com dissociação em seus átomos

componentes que, inicialmente, estarão no estado fundamental.

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