Quimica ambiental

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Disciplina: Química Ambiental
Roteiro de aula prática PARTE I TEMA: MODELO ATÔMICO INTRODUÇÃO A chamada estrutura eletrônica de cada átomo, isto é, como os elétrons se arranjam em torno do seu núcleo é capaz de dizer muito sobre ele. Para investigar a estrutura interna de objetos do tamanho dos átomos é preciso observá-los indiretamente por meio das propriedades da radiação eletromagnética queeles emitem (Atkins, 2006). Ondas eletromagnéticas possuem comprimento e frequência, que se relacionam inversamente. Assim, quanto maior o comprimento de uma onda eletromagnética, mais baixa será sua frequência conforme ilustrado na Figura 1. Relação entre o comprimento e a frequência de uma onda Quanto maior o comprimento, mais baixa a frequência; quanto menor o comprimento, mais alta afreqüência. Dependendo da frequência de determinada onda eletromagnética, ela terá uma cor. Os olhos humanos detectam diferentes cores porque eles conseguem responder de forma diferente a cada frequência. A porção do espectro eletromagnético compreendida entre os comprimentos de onda de 380 e 780 nm excitam a retina humana e por isso esta pequena porção é chamada de região do visível (Figura 1).Atualmente, sabe-se que a energia irradiada por determinado átomo não é emitida ou absorvida de maneira contínua, mas sim somente quando um elétron passa de uma órbita pra outra (salto quântico). Os elétrons giram em torno do núcleo em órbitas bem definidas chamadas de camadas eletrônicas (n=1, 2, 3, 4, ...). Ao passar de uma camada menos energética para outra mais energética, o elétron absorve um montantede energia bem definido que é chamado de quantum. Em outras palavras, quando

um elétron recebe uma quantidade definida de energia (quantum) equivalente à diferença energética entre as camadas, ele salta para uma camada mais externa. Na sua volta à camada menos energética (mais estável), o elétron libera exatamente a mesma quantidade de energia absorvida quando do salto quântico na forma deluz, cuja cor, ou comprimento de onda variará de acordo com sua distribuição eletrônica. Uma maneira simples de visualizar este fenômeno é utilizando o teste da chama. O teste da chama é um procedimento utilizado na Química para detectar a presença de alguns íons metálicos baseado no espectro de emissão característico de cada elemento. Com a energia liberada na combustão (chama), os elétrons externosdos átomos de metais são promovidos a estados excitados e, ao retornarem ao seu estado eletrônico inicial, liberam a energia excedente na forma de luz. A cor (ou os comprimentos de onda) da luz emitida depende da estrutura eletrônica do átomo. Assim, a cor verde é obtida a partir da queima de sais de cobre e de bário, o amarelo pelo uso do sódio e o vermelho pelo uso do estrôncio (ver maisexemplos na Tabela 1). Misturas dessas espécies produzem uma ampla gama de cores, enquanto que brilhos metálicos e faiscamentos são obtidos pela adição de magnésio e alumínio. Este é o princípio de funcionamento dos fogos de artifício.

MATERIAIS - Latas de refrigerantes limpas e secas, das quais foram removidos o anel e a lingueta de abertura - Álcool etílico (etanol) - Pipeta graduada (ou seringa)de capacidade 5 mL - Alicate e pregos - Areia seca e uma rolha, para auxiliar na perfuração das latas - Fósforos longos - Soluções de sais metálicos (lítio, sódio, potássio, cálcio, estrôncio, bário e cobre), de preferência cloretos ou nitratos PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Pegue as latas perfuradas e adicione 3 mL de etanol em cada uma usando a pipeta ou seringa. Deposite sobre a tampa da lata, nasvizinhanças da abertura, algumas gotas de solução aquosa de cada um dos sais e inflame o conteúdo da lata (jogue com cuidado o palito aceso dentro da lata perfurada) e aguarde. O que aconteceu? Anote os resultados. De acordo com as cores observadas, sais de que metais podem ter sido usados? PRÉ-RELATÓRIO 1. Qual das cores do espectro visível tem a freqüência mais alta? Qual tem a frequência mais...
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