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RN DIR OU EI T LL OS IS R IS ES TE E M RV A AD DE O EN S SI NO
BE
Química
EM1 Laboratório
Tema 7: Modelos atômicos
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Os experimentos a seguir estão relacionados aos conteúdos das Teorias Atômicas apresentados no EM1 – Módulos A2 e A3. Todos os experimentos já realizados neste material podem ser explicados “microscopicamente” por meio do modelo atômico de Dalton, mesmo que de forma limitada; afinal de contas, o modelo é limitado ao caráter ponderal da matéria. Os experimentos a serem realizados não podem ser explicados simplesmente pela visão particulada da matéria. Realizaremos a seguir dois experimentos que demostram que o caráter elétrico da matéria e a variação de energia nas transformações foram fatores fundamentais para a elaboração de modelos atômicos mais complexos.
Objetivos • • •
Reconhecer o caráter elétrico da matéria.
Identificar cátions de diferentes elementos por meio do teste de chama.
Observar as diferentes colorações da chama e reconhecê-las como exemplo de manifestação de liberação de energia.
Materiais necessários Reagentes
Vidrarias
Soluções concentradas de:
– Papel
– Ácido clorídrico (HCl)
– Canudinho
– Sulfato de lítio (Li2SO4)
– Barbante
– Sulfato de cobre (II) (CuSO4)
– Suporte universal
– Cloreto de sódio (NaCl)
– Cloreto de cálcio (CaCl2) – Cloreto de bário (BaCl2)
Diversos
– Garra
– Béqueres de 25 mL
– Cloreto de estrôncio (SrCl2) – Cloreto de potássio (KCl)
– Nitrato de chumbo (Pb(NO3)2)
– Nitrato de cobre (II) (Cu(NO3)2) – Sulfato de níquel (NiSO4)
– Bastão de vidro
– Fio de níquel-cromo – Bico de Bunsen – Fósforo
– Caneta esferográfica – Tesoura
Experimento 1: Natureza elétrica da matéria Data do experimento: __/__/____
Procedimentos e resultados
I. Recorte pequenos pedaços de papel e coloque-os sobre a bancada. Aproxime uma caneta, tipo esferográfica com tampa. Observe e anote.
II. Atrite a caneta com uma flanela (ou papel toalha) e aproxime-a dos pedaços de papel sem tocá-los. Observe e anote.
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III. Fixe uma garra no suporte universal. Na extremidade da garra, amarre uma linha e prenda-a em um canudinho, de forma que o canudinho fique suspenso. Simultaneamente, atrite o canudinho e um bastão de vidro com uma flanela ou papel toalha. Em seguida, aproxime o bastão do canudo. Observe e anote.
IV. Repita o procedimento III substituindo o bastão de vidro pela caneta esferográfica. Observe e anote.
Bernoulli Sistema de Ensino
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Tema 7 Sistematização do conhecimento A) O que os fenômenos observados sugerem em relação à constituição da matéria?
B) Considere que os materiais sejam constituídos por dois tipos de partículas com cargas elétricas opostas. Com base nos resultados dos procedimentos de I a IV e nas representações de a) a f) das cargas elétricas ilustradas a seguir,
+ + + +
– – – –
b)
+ + + +
+ + + +
c)
– – – –
– – – –
d)
+ – + –
– – – –
e)
+ – + –
+ + + +
f)
+ – + –
+ – + –
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a)
complete o próximo quadro informando a(s) representação(ões) adequada(s) para cada procedimento. Procedimento
Representação
I
II
III IV
C) Proponha um modelo atômico científico que seja coerente com as observações desse experimento.
Experimento 2: Teste de chama Data do experimento: __/__/____
Procedimentos e resultados
I. Coloque aproximadamente 10,0 mL de cada solução apresentada na tabela a seguir em diferentes béqueres. II. Mergulhe a alça metálica na solução limpadora de ácido clorídrico.
III. Em seguida, mergulhe a alça metálica na solução de sulfato de lítio (Li2SO4).
IV. Leve a extremidade da alça contendo a solução diretamente à chama azul do gás. Observe e anote na tabela a coloração predominante da chama. Caso não surja uma coloração definida, desloque a alça por toda a extensão da chama. V. Se houve dúvida quanto à cor, repita até encontrar a cor predominante.
VI. Refaça os procedimentos de II a V, para todas as soluções, sempre lavando a alça metálica na solução de HCl antes de mergulhar na solução a ser testada. Observe e anote na tabela a coloração da chama. Composto Li2SO4 NiSO4
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NaCl
CaCl2 BaCl2 SrCl2 KCl
Pb(NO3)2 Cu(NO3)2 CuSO4
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Coleção Estudo EM1 - Caderno de Laboratório
Cor da chama
Sistematização do conhecimento A) Complete a tabela com o elemento responsável pela coloração da chama. Composto
Elemento responsável por tal cor
Li2SO4
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NaCl
CaCl2
Química
NiSO4
BaCl2 SrCl2 KCl
Pb(NO3)2
Cu(NO3)2 CuSO4
B) Explique os resultados do teste de chama.
Curiosidades / Aplicações práticas:
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Por que às vezes levamos choque ao tocar em alguém?
Levar um choque ao desligar o chuveiro elétrico é bem desagradável, mas compreensível. E quando isso acontece ao tocarmos outra pessoa? Será coisa do além? Nada disso. É obra da eletricidade estática, a mesma que faz seu cabelo ficar meio arrepiado de vez em quando. A questão é que somos feitos de átomos, assim como os corpos ao nosso redor. E átomos possuem cargas elétricas (prótons positivos e elétrons negativos). É mais comum que num átomo o número de prótons seja igual ao número de elétrons. Dessa forma, a carga elétrica total num corpo tende a ser nula, mas é possível alterar essa situação de neutralidade elétrica em processos chamados de eletrização. Quando, por exemplo, esfregamos dois materiais isolantes que possuem afinidades eletrônicas diferentes, microscopicamente, estamos aproximando as eletrosferas dos dois corpos. Nesse caso, é comum um deles – o de maior afinidade eletrônica – receber elétrons do outro – o de menor afinidade eletrônica. O que perdeu elétrons fica positivo e o que recebeu elétrons fica negativo.
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Tema 7 Uma vez eletrizados, se qualquer um dos dois corpos tocar num terceiro corpo neutro, há uma grande chance de trocar cargas elétricas com ele. É esse movimento de cargas que pode provocar nos nossos corpos a sensação desagradável de choque. A rigor, esse movimento de cargas é uma corrente elétrica, mas ela é minúscula, por isso não coloca ninguém em risco. A gente não percebe, mas o tempo todo estamos nos carregando e descarregando, evitando o acúmulo de grandes quantidades de cargas elétricas. Na maioria das vezes, estamos neutros e não saímos por aí dando ou levando choques elétricos o tempo todo. Disponível em: <http://noticias.uol.com.br/ciencia/ultimas-noticias/redacao/2014/09/30/clique-ciencia-por-que-as-vezes-levamos-choque-ao-tocar-em-alguem.htm>. Acesso em: 11 out. 2016 (Adaptação).
01.
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QuEsTõEs sugEriDas
(UFMG) O teste de chama é uma técnica utilizada para a identifi cação de certos átomos ou íons presentes em substâncias.
Nesse teste, um fi o metálico é impregnado com a substância a ser analisada e, em seguida, é colocado em uma chama pouco luminosa, que pode assumir a cor característica de algum elemento presente nessa substância.
Este quadro indica os resultados de testes de chama, realizados em um laboratório, com quatro substâncias. Substância
Cor da chama
HCl
Não se observa cor
CaCl2
Vermelho-tijolo (ou alaranjado)
SrCl2
Vermelho
BaCl2
Verde-amarelado
A) Indique, em cada caso, o elemento responsável pela cor observada. Vermelho-tijolo
(ou alaranjado)
Vermelho
Verde-amarelado
B) Utilizando um modelo atômico em que os elétrons estão em níveis quantizados de energia, explique como um átomo emite luz no teste de chama.
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(Deixe claro, em sua resposta, o motivo pelo qual átomos de elementos diferentes emitem luz de cor diferente.)
02.
(CEFET-MG–2013) As investigações realizadas pelos cientistas ao longo da história introduziram a concepção do átomo como uma estrutura divisível, levando à proposição de diferentes modelos que descrevem a estrutura atômica. O modelo que abordou essa ideia pela primeira vez foi o de A) Böhr. B) Dalton. C) Thomson. D) Rutherford.
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