OBJETIVO:
Mostrar que cada elemento químico, quando recebe energia, emite uma luz de cor característica.
CONTEÚDOS TRABALHADO:
Modelo atômico de Bohr e sua teoria energia quantizada.
INTRODUÇÃO:
Uma das mais importantes propriedades dos elétrons é que suas energias são “quantizadas”, isto é, um elétron ocupa sempre um nível energético bem definido e não um valor qualquer de energia. Se no entanto um elétron for submetido a um fonte de enrgia adequada (calor, luz, etc. ), pode sofrer uma mudança de um nível mais baixo para outro de energia mais alto (excitação). O estado excitado é um estado meta-estável (de curtíssima duração) e, portanto, o elétron retorna imediatamente ao seu estado fundamental. A energia ganha durante a excitação é então emitida na forma de radiação visível do espectro eletromagnético que o olho humano é capaz de detectar. Como o elemento emite uma radiação característica, ela pode ser usada como método analítico.
Em geral, os metais, sobretudo os alcalinos e alcalinos terrosos são os elementos cujos elétrons exigem menor energia para serem excitados; por isso foram escolhidos sais de vários destes elementos para a realização deste experimento.
MATERIAL NECESSÁRIO:
• Chama de fogão (ou lamparina a álcool).
• Arame (de preferência de resistência de chuveiro, ou aquele encontrado dentro das lâmpadas (figura acima)).
• Pegador de madeira.
• Sal de cozinha.
• Cloreto de potássio.
• Sulfato de cobre.
• Cal.
• Fita de magnésio.
• Cloreto de lítio ou cloreto de estrôncio.
MODO DE FAZER:
Corte um pedaço de arame de cerca de 10 cm. Faça uma pequena volta na sua ponta e fixe a outra ponta em um cabo de madeira ou pegador. Molhe o arame com um pouco de água e coloque a sua ponta na chama para limpá-lo. Deixe o arame esfriar e coloque agora a sua ponta am uma solução aquosa de sal de cozinha. Leve a ponta do arame ao fogo e observe. O que aconteceu?
Limpe novamente a ponta do arame até que a chama permaneça inalterada ao se levar ao fogo. Repita estes procedimentos com as soluções de sulfato de cobre e cal, limpando sempre o arame entre um teste e outro. Observe as cores em cada situação.
• Ao se colocar as soluções na chama, observamos as seguintes cores:
sal de cozinha: uma intensa luz amarela
cal: fornece luz de cor vermelha.
sulfato de cobre: emite uma luz de cor azul-esverdeada.
cloreto de potássio: luz de cor violeta.
Fita de magnésio: emite luz branca.
Cloreto de lítio: emite luz vermelha.
• Esta cor é devida à energia recebida pelo elétron, pela chama, que é devolvida na forma de luz. Esta luz tem comprimento de onda bemcaracterístico para cada material.