Pratica 03 - teste da chama

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Teste da Chama

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Pratica 03 - teste da chama

  1. 1. UNIVERSIDADE CATÓLICA DO SALVADOR ENG-221 QUÍMICA APLICADA À ENGENHARIA ENG- PROFESSOR- CRISTÓVÃO MACEDO DANTAS PROFESSOR- Prática No 03 TESTE DA CHAMAO teste de chama é uma técnica de análise elementar que recorre ao aquecimento deum pequena porção de amostra sólida a analisar e à chama de um bico de bunsen,onde se conseguem temperaturas muito elevadas.O aquecimento produz a passagem da amostra para o estado gasoso eposteriormente a excitação de certos átomos.Esta é uma técnica muito utilizada para identificar um número reduzido de elementosmetálicos que constituem os iões positivos de diversos sais que, como sabe, sãocompostos iónicos.O quadro seguinte indica as cores da luz emitida por alguns elementos químicosquando aquecidos num bico de bunsen.Elemento Cor da luz emitidaLítio VermelhaSódio AmarelaPotássio VioletaCálcio AlaranjadaEstrôncio Vermelho – carmimCobre Verde azuladoBico de BunsenUtilização do bico de Bunsen1º. Abrir o manípulo (a);2º. Rodar a anilha (b) para fechar as entradas de ar;3º. Aproximar o fósforo da parte superior da chaminé (c);4º. Abrir a torneira do gás. Formar-se-á uma chama amarela menos quente, quese deve manter enquanto não está a ser utilizada no aquecimento.5º. Abrir as entradas de ar. Formar-se-á uma chama azulada onde se notam três zonas distintas:
  2. 2. 1- zona interior, de cor azul intenso;2- Zona intermédia, a mais brilhante;3- Zona exterior de cor violeta claro, a menos brilhante.É na base da zona exterior, onde a temperatura é mais elevada (cerca de 1600 ºC), que se devecolocar o que se pretende aquecer.Para apagar o bico de bunsen1º. Rodar a anilha (b) para fechar as entradas de ar;2º. Fechar a torneira (a) de gás e o manípuloMaterial→ bico de Bunsen;→ estilete com ansa de crómio/níquel ou fio de platina;→ espátula;→ vidro de relógio;→ espectroscópio de bolso. →Reagentes→ a) cloreto de lítio;→ b) cloreto de sódio;→ c) cloreto de potássio;→ d) cloreto de cálcio;→ e) cloreto de estrôncio;→ f) cloreto de cobre (II);Obs: São colocados em vidros de relógio identificados apenas pelas letras A, B, C, etc.Procedimento experimental1º. Acenda o bico de Bunsen de modo a obter a chama azulada;2º. Recubra a ansa com um dos sais, tocando com ela na respectiva amostra;3º. Coloque a ansa na zona mais externa da chama do bico de Bunsen;
  3. 3. 4º. Observe a chama obtida directamente e através do espectroscópio debolso;5º. Repita os procedimentos de 2 a 4 com outras amostras, use uma ansapara cada amostra;6º. Registe as observações num quadro adequado. Amostra Cor da luz emitida Espectro observado12345678910Conclusões:Conclua sobre o elemento que forma o catião de cada um dos sais experimentados. Vela é uma fonte de luz que consiste tipicamente num pavio inserido num combustível sólido, tipicamente cera. A função do pavio é ser queimado no intuito de produzir fogo, e este, por sua vez, iluminar o ambiente. Além da cera, existem outros combustíveis que podem ser utilizados, como o azeite e outros óleos vegetais. A vela é uma fonte de luz utilizada desde tempos remotos, quer na sua forma simples ou acopladas em lanternas, utilizadas muito antes da descoberta da lâmpada e outros sistemas de iluminação eléctricos. Durante a preparação da vela, previamente à ignição, o pavio é saturado com o combustível na forma sólida. O calor do fósforo ou outra fonte de fogo irá derreter e vaporizar uma pequena porção de combustível que, no estado gasoso irá combinar-se com o oxigénio da atmosfera para formar a chama. A chama irá então providenciar calor suficiente para manter a vela acesa, numa típica reacção em cadeia auto-sustentável: o calor da chama derrete a superfície do combustível sólido, liquefazendo-o e fazendo-o deslocar-se em direcção ao pavio e subi-lo, por capilaridade; o líquido passará, com o calor, para o estado gasoso, que irá ser consumido pela chama. O combustível é queimado em várias e distintas regiões (como evidenciado pelas diferentes cores produzias pela chama da vela). No interior das regiões mais quentes, azuladas (1), o hidrogénio está a ser separado do combustível e queimado, formando vapor de água. A zona mais clara da chama, amarelada (4), é explicado pela oxidação do carbono residual, produzindo dióxido de carbono. À medida que o combustível sólido é derretido e consumido, a vela vai diminuindo de tamanho. As porções do pavio que não estão a provocar a evaporação do líquido combustível são consumidas pela chama, limitando o comprimento do pavio exposto. Reação de combustão de parafinas: CnH(2n+2) + (3n+2)/2 O2 → n O2 + (n+1) H2O
  4. 4. Espectroscópio (Fundamentos e construção) Prof. Luiz Ferraz Netto leobarretos@uol.com.brIntroduçãoUm espectroscópio é um instrumento destinado a separar os diferentes componentes de um espectroóptico. Constitui-se essencialmente de uma fresta situada no plano focal de um colimador, um prisma ourede de difração e um anteparo (tela) onde se projeta (imagem real) o feixe dispersado.Ainda que seu fundamento, a decomposição da luz branca em diferentes coresque a compõem, data do século XVIII, devido ao físico, matemático eastrônomo Isaac Newton, não foi senão no início do século XX. A partir deentão, passou a ser utilizado para observar, analisar e medir os diferentesaspectos físico-químicos (temperatura, composição química, velocidade etc.) daluz proveniente das estrelas, das galáxias e demais objetos astronômicos,inaugurando, dessa forma, uma nova era na Astronomia: a Astrofísica. Isaac NewtonDecomposição por prismaPara produzir a decomposição de uma luz composta de várias cores (freqüências) Newton utilizou umprisma, que desvia em diferentes ângulos de emergência cada cor (comprimentos de onda) ao seratravessado pelo feixe composto. Abaixo ilustramos essa decomposição para três diferentes ângulos deincidência do feixe de luz branca.Decomposição por rede de difraçãoPosteriormente se utilizaram de redes de difração, que consistem num suporte (transparente ou refletor)com ranhuras (linhas) finíssimas, em cada milímetro de extensão podem caber nada menos de 500 a 1000dessas ranhuras (linhas), que fazem com que, inicialmente, cada cor do feixe de luz incidente se disperseem todas as direções (difração). A seguir, segundo direções determinadas desse feixe difratado, coresiguais (comprimentos de ondas iguais) sofrem interferência construtiva e se reforçam (somamgeometricamente suas amplitudes) e em outras direções sofrem interferência destrutiva. O resultado final éequivalente a aquele obtido mediante o prisma, a saber, a decomposição de um feixe de luz policromáticaem seus componentes monocromáticos, porém desta vez, com maior eficiência, quer dizer, com melhor emais uniforme separação dos mesmos.Abaixo ilustramos a decomposição da luz branca ao incidir num disco compacto (C.D.), entrando pelafresta que, na figura indicamos por janela. Detalharemos isso no experimento do "espectroscópiosimples", a seguir.
  5. 5. Espectros de emissãoAbaixo ilustramos os espectros de emissão de alguns elementos químicos:A seguir, alguns espectros de emissão de alguns elementos em comparação com o espectro da luz solar(espectro de absorção):
  6. 6. Espectroscópio simplesNessa parte experimental vamos mostrar como construir um espectroscópio muito simples e econômico,mas que apresenta uma excelente relação qualidade/precisão (medida pelo poder separador das cores).Seu poder separador se baseia no fenômeno de difração produzido, neste caso, por espelhinhosmicroscópicos para a leitura do laser em um disco compacto (CD). Em um CD típico há 1000 pontos dedifração para cada milímetro do disco, o que permite separar muito bem as cores elementares.Material • Uma caixa de fósforos das grandes, • Um CD (compact-disc o CD-rom) não mais utilizado.Montagem • Inicialmente vamos partir o CD em vários pedaços (com o devido cuidado para não cortar-se!). Pode-se usar um tesoura de cozinha ou mesmo uma de cortar finas chapas de ferro para essa tarefa. Necessitaremos de um pedaço de CD de aproximadamente 1/8 do disco. • A seguir, com uma lâmina protegida, vamos abrir uma pequena janela na parte superior da caixa de fósforo. Oriente-se nas figuras abaixo para bem localizar essa janela. Corte e dobre esse pedaço de madeira (ou papelão) de modo a funcionar como uma janela. • Cole, a seguir, o pedaço de CD no centro da gaveta da caixa de fósforos. Isso deve ser feito de modo que, abrindo-se ligeiramente a gaveta para permitir a entrada da luz solar, o pincel refletido e difratado saia pela janela praticada na face superior. Eis a ilustração disso:
  7. 7. Procedimento • Pegue seu espectroscópio e oriente-o para a luz proveniente, por exemplo, de uma lâmpada incandescente comum. O que você observa? • Experimente agora com uma lâmpada fluorescente. Que diferença você pode observar? • Experimente agora observar o espectro solar (espectro de absorção). Tome cuidado para não focalizar diretamente o Sol. Procure identificar com cuidado as linhas mais características. • Você poderá também observar os espectros de emissão de algumas lâmpadas para iluminação pública (branca, de mercúrio, de sódio etc.) e aquele de alguns anúncios luminosos (gás néon etc.). • No laboratório de Química, seu professor poderá queimar pedaços de cobre, zinco, alumínio etc. ou sais sobre o bico de Bunsen; as luzes emitidas poderão ser observadas e analisadas com seu espectroscópio.

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