Relatorio 01 Bico de Bunsen Pronto

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA CURSO QUÍMICA LICENCIATURA DISCIPLINA 503-31 QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL

RECONHECIMENTO DE INSTRUMENTAL DE LABORATÓRIO: BICO DE GÁS, MANIPULAÇÃO DE VIDROS, ÁGUA DESTILADA E INDENTIFICAÇÃO DE CATIONS.

 Acadêmicos: Alex de Oliveira R.A. 83605 Diego Maecelino Juliano Brasilino Souza R.A. 82728 Victória Naomi Yoshida R.A 82986 Professor: Fábio Vandresen

MARINGÁ

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Fevereiro, 2013 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO....................................................................................................... 3 2 PROCEDIMENTO................................................................................................. 7 2.1 MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................ 7 2.2 EXPERIMENTAL.............................................................................................. 8 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO.............................................................................. 9 4 CONCLUSÃO...................................................................................................... 10 5 REFERÊNCIAS ................................................................................................... 11

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INTRODUÇÃO Bico de Bunsen O bico de Bunsen é um dispositivo muito utilizado em laboratórios para

aquecimentos de substâncias, esterilização de objetos pequenos, para polir a fogo vidros quebrados, enfim para muitas outras finalidades. O bico de Bunsen é um queimador de gás de pequeno porte, em que sua chama pode ser ajustável ao manipular a entrada de quantidade de gás e de ar, combustível e comburente respectivamente. Este aparelho recebeu este nome em homenagem ao seu criador  Robert Wilhelm Bunsen químico alemão, baseado no projeto de seus assistentes Michael Faraday e Peter Desaga. O bico de Bunsen é constituído por um tudo metal vertical com aproximadamente 13 cm de comprimento, que é ligado a uma base qual possui um pequeno bocal para conectar-se com uma fonte de combustível, normalmente gás liquefeito de petróleo (GLP) e um regulador de combustão (pequenos orifícios na base do tubo), que podem ser mantidos abertos ou fechados por um anel metálico móvel para controlar a quantidade de ar. O gás se mistura com o ar na parte inferior  do tubo e, em seguida sobe em direção ao topo do tubo, onde pode ser aceso por  uma fonte de calor, produzindo uma chama que pode ser controlada tanto na sua altura quanto na sua intensidade. Existem outros modelos de bicos, como o bico de Tirril e o bico de Mecker, que se diferem do bico de Bunsen, pelas regulagens de controle de ar e de gás combustível. Como todo equipamento, tem a necessidade de haver um treinamento antes de usar bico de Bunsen para evitar possíveis acidentes, visto que acontecerem acidentes em laboratórios relacionados a queimaduras devido a chama produzida por este equipamento. Algumas medidas são: proteger os olhos, cabelos e as roupas; manter distância os produtos químicos inflamáveis, pois oferecem risco de explosão. ¹

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Chama.  A chama é um estado plasmático da matéria qual encontra-se em um estado indefinido e instável. As cores das chamas são emitidas pelos saltos quânticos dos elétrons. Existem dois tipos básicos de chama, a chama oxidante de cor azulada que é mais quente e, a chama redutora de cor amarelada, que é menos quente que a oxidante. Quando os orifícios de ar são totalmente abertos na base do aparelho, o gás se mistura com o ar (oxigênio), tornando a queima mais eficiente, dando origem a chama azulada (chama oxidante), que produz pouca luminosidade. A mesma atinge uma temperatura boa para aquecimento, sendo assim a mais utilizada nos experimentos. Quando os orifícios de ar são totalmente fechados na base do aparelho, o gás só irá misturar-se com o ar ambiente depois que ele saiu do tubo, na parte superior  do mesmo. Essa mistura produz uma chama amarelada (chama redutora), que produz boa luminosidade. A mesma também é referida como chama “suja”, pelo fato de deixar uma camada de carbono (fuligem) sobre o que é aquecido.  A chama pode ser oxidante ou redutora, porem uma chama normal apresenta diversas partes, denominadas zonas da chama: Zona oxidante que pode chegar a 1560 ºC: Zona redutora que pode chegar a 530 ºC: Zona externa que apresenta coloração azul violeta, quase invisível, onde os gases estão expostos ao ar (ar secundário) e sofrem combustão completa. Esta é uma zona oxidante. Zona interna da chama que é limitada por uma casca da chama, contendo os gases que ainda não sofreram combustão, formando uma mistura carburante. Zona intermediária que é luminosa (amarelada), caracterizada por combustão incompleta, pela falta de oxigênio. A mesma apresenta partículas de Carbono que incandescentes, dão luminosidade a chama. Esta é zona redutora.¹

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Combustão.  A combustão ocorre quando se tem três fatores, o combustível normalmente o (GLP), o comburente (oxigênio) e a ignição. A mesma pode ser completa quando ocorre a ruptura da cadeia carbônica e a oxidação total de todos os átomos de carbono, formando dióxido de carbono e água. Incompleta nesse caso não há quantidade de comburente (oxigênio), necessário para queimar todo o combustível. Teste de chama. Isaac Newton no inicio do século XVII, observou que, quando luz solar  atravessava um prisma, ocorre uma dispersão de seus componentes, originando conjunto de cores denominado espectro contínuo devido ao fato de a mudança de cor para, outra ser praticamente imperceptível.  Acredita-se que energia luminosa se propaga através do espaço com movimento ondulatório, muito semelhante às ondas que se propagam na superfície da água quando se deixa cair uma pedra em sua superfície. Muitas propriedades da luz podem ser explicada se ela for produzida pelo movimento oscilatório de uma carga elétrica. Esse movimento produziria campos elétricos e magnéticos que se propagariam sob forma de ondas eletromagnéticas, quais se propagam no espaço com a velocidade próximo a 300.000 km/s. Em alguns casos as ondas apresentam faixa que são percebidas pela nossa visão. O modelo atômico de Rutherford – Bohr, onde Bohr explica que os gases emitem ou absorvem radiação com determinados comprimento de onda e não uma faixa continua de radiação. Em uma parte de seu postulado descreve que, quando um elétron recebe um quantum de energia, ele salta para uma órbita mais energética, ou seja o elétron realizou um salto quântico e atingiu um estado excitado Quando este elétron retorna a órbita menos energética ele perde, em forma de onda eletromagnética, uma quantidade de energia que corresponde a diferença de energia existente entre as orbitas envolvidas. Como alguns cientistas haviam percebido que cada elemento químico possui um espectro característico, e esses espectros dependiam dos saltos dos elétrons entre os níveis permitidos. Com isso os saltos dos elétrons originava ondas com

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comprimentos de diferentes, ou seja, a luz emitida apresentará cores diferentes. Tomando por base esta propriedade, é possível identificar a presença de um dado elemento em um composto. Este ensaio é denominado teste da chama que consiste em reconhecer os elementos químicos pela cor da chama emitida pelo retorno dos elétrons a sua orbita de menos energia.² Corte de vidro. O instrumento mais utilizado para o corte de vidro, em suas formas variadas é o diamante, devido sua alta dureza. Com o diamante faz-se um incisão, uma ranhura ou um corte superficial no local a ser cortado. No laboratório, para o corte de vidro, utiliza-se uma lima triangular, com a qual faz-se uma ranhura, dependendo do diâmetro e da espessura do tubo de vidro a ser cortado, faz a ranhura mais ou menos profunda. Com um material protetor, em geral um pano grosso, enrola-se o tubo em ambos os lados da ranhura, onde o mesmo será cortado. Com o auxilio das duas mãos forçam-se a duas extremidades, rompendo-o.¹ Polimento das bordas de vidro.  A extremidade de um pedaço de vidro que foi cortada são normalmente muito afinadas, e normalmente podem ocasionar cortes, por isso devem ser polidas, o que é realizado na chama.  A parte que se deve polir é introduzida devagar na zona oxidante da chama com movimentos rotacionais, para que ocorra um aquecimento uniforme. Deixa-se chegar ao rubro.¹ Curvaturas de vidros. Em muitas ocasiões necessita-se de um tubo de vidro num ângulo de 30º, 60º, 90º, para construção de um aparelho qualquer. Para isso deve-se adaptar ao bico de Bunsen uma peça chamada borboleta (leque), que serve para alargar a chama uniforme. Ou então utiliza-se um bico tipo

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maçarico apropriado, para chamas mais quentes e com mais recursos para uma otimização rápida da chama. Para começar a curvatura deve-se aquecer o tubo de vidro na região a ser  curvada. O tubo deve ser introduzido na chama e movimentado para esquerda e para direita simultaneamente rotacionado para frente e para trás para não houver  choque térmico e ser aquecido uniformemente. Manter o tubo na parte mais quente ate sentir que o tubo esta suficiente mole para ser trabalhado. Neste momento, dependendo de sua plasticidade o tubo deve ser retirado da chama ou não e, rapidamente dobrado no ângulo desejado. Uma curvatura deve ser suave, mantendo o mesmo diâmetro em toda a sua extensão. Não deve apresentar estrangulamento no tubo, ou outras deformações¹. Objetivos Esta pratica teve como objetivo, aprender a manusear o bico de gás ( bico de Bunsen), manipulação de vidraria, identificar cátions de alguns elementos químico e conhecer métodos de obtenção de água destilada.

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PROCEDIMENTO

2.1 MATERIAIS E MÉTODOS

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Bico Bunsen;

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Vidro relógio;

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Pinça de madeira;

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Tubo de ensaio;

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Fio de cobre;

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Tubos de vidros;

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Sulfato de Cobre - CuSO 0,1 mol;

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Iodeto de Potássio - KI 0,1 mol;

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Lima;

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 Água.

2.2 EXPERIMENTAL BICO DE GÁS  Abriu-se o registro geral de GLP - Gás liquefeito de petróleo do laboratório;  Abriu-se o registro de GLP da bancada em que se encontrava o Bico de Bunsen; Provocou-se a combustão do GLP que expelia pelo bico de Bunsen com a chama de um palito de fósforo; Observou-se a chama que saia do bico;  Apagou-se a luz do laboratório e observou a intensidade de luminescência da chama; Colocou-se um vidro relógio, com auxilio da pinça de madeira sobre a chama e observou-se. Regularizou-se o fluxo de oxigênio que entrava no bico de Bunsen e observou-se, seguidamente apagou-se a luz do laboratório e observou a reação; Repetiu-se o experimento com vidro relógio;  Adicionou-se água em tubo de ensaio, seguidamente levou-se a base deste tubo sobre a chama do bico de Bunsen e observou-se. IDENTIFICAÇÃO DE CATIÓNS  Adicionou-se um fio metálico de cobre em uma solução de sulfato de cobre em seguida levou-se este fio até a base da chama do bico e observou-se;  Adicionou-se fio metálico de níquel-cromo em uma solução de Iodeto de Potássio seguidamente levou-se este fio até a base da chama do bico e observouse. MANIPULAÇÃO DE VIDROS Serrou-se um tubo de vidro e repartiu-se este tubo ao meio; Levou-se a parte onde teve ação da lima a chama do bico de Bunsen até ficar  rubro; Levou-se outro tubo de vidro a chama do bico e com movimentos leves dobrou-se a ângulo de noventa graus, após esquentou-se a ponta deste tubo e esticou até torna-se bem fino.

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ÁGUA DESTILIDA Conheceu-se um destilador de água, observou-se que o mesmo ferveu-se a água, transformou-a em vapor, passou-se a água em uma refrigeração, a água retornou-se ao estado liquido, porem transferiu-se água isenta de impurezas para outro recipiente, as impurezas (solutos) não foram vaporizadas e permaneceram-se no primeiro recipiente.

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RESULTADOS E DISCUSSÃO BICO DE GÁS  Ao acender a chama do bico de Bunsen, apresentou-se uma chama amarela

por apresentar esta coloração determinou que a combustão do GLP não estava completa, podemos conclui esta afirmação quando levou sobre esta chama um vidro relógio que ao ser retirado observou-se fuligens, processo que ocorre quando a queima do GLP não esta em sua totalidade. Quando regularizou o fluxo do comburente, oxigênio, a chama emanada pelo bico tornou-se azul, ou seja, a combustão do GLP estava completa, que foi verificada quando aproximou vidro relógio sobre chama e não foi observado formação de fuligem no vidro. Quando observado a intensidade de luminescência em ambos os casos, verificou-se que quando a combustão é incompleta, (chama amarelada), apresenta maior poder de iluminar o ambiente do que quando a combustão esta completa – (chama azul). IDENTIFICAÇÃO DE CATIONS Neste teste, buscamos identificar o elementos através da cor da chama emitida quando colocamos uma solução em contato com a chama produzida pela bico de Bunsen.  A primeira solução analisada foi o Sulfato de Cobre, onde umedeceu-se uma haste de fio de cobre na solução seguidamente levou-se esta haste até a chama,

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que quando em contato com a chama observou-se a coloração esverdeada. Cor  característica do Cobre.  A segunda solução analisada foi de Iodeto de Potássio, que consistiu-se em mergulhar um fio de platina na solução em si, seguidamente levando este fio contendo Iodeto de Potássio até a chama, em que podemos observar uma chama laranjada que considerou-se o potássio. MANIPULAÇÃO DE VIDROS  A manipulação de vidraria consistiu em modelar tubos de vidro, ao iniciar  serrou-se um tubo de vidro ao meio com uma lima. O vidro apresentou uma pequena resistência ao ser divido ao meio. Mas obteve êxito quando poliu-se a ponta áspera. 4

CONCLUSÃO Com os objetivos alcançados, concluimos que a chama ideal para uso em

experimentos é a chama oxidante, para obter-se um resultado sem impurezas (fuligens), porém para uma boa iluminção, a chama redutora é a mais indicada.Cada substancia química elevada ao fogo emanam comprimentos de ondas diferentes que resultam em cores diversas dependendo do elemento. A manipulão de vidros, como polimentos e modificação de formatos só pode ser elaborada em elevadas temperaturas.

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REFERÊNCIAS LENZI, E; FAVERO, L. O. B; TANAKA, A. S; FILHO, E. A. V; SILVA, M. B;

GIMENES, M. J. G.Química geral experimental. Rio de Janeiro, Freitas Bastos Editora, 2004. Paginas: 29, 30,31,32 e33; VOGEL, Arthur Israel. Química Analítica Qualitativa. 5ª ed. São Paulo, Editora Mestre Jon, 1981 Paginas 156, 157, 158 e 432