Teste da Chama

Quando uma determinada quantidade de energia é fornecida a um elemento químico, o elétron da última camada de valência absorve essa energia e passa para um nível de energia superior, isto é, passa ao estado excitado. Como o estado excitado é mais instável do que o estado fundamental, os elétrons retornam ao estado fundamental e emitem energia sob a forma de radiação (luz), sendo a energia emitida igual à absorvida. Cada elemento absorve e emite radiação de energias em comprimentos de onda diferentes, resultante das transições eletrônicas que cada elemento deve receber para ocupar os seus níveis de energia superiores. Este fenômeno é utilizado para a identificar elementos presentes numa amostra, é como uma impressão digital de cada elemento.

Um método simples de identificar alguns metais é o teste por meio da chama.
A cor da chama corresponde à assinatura do elemento químico no espectro.
Mas o que é um espectro?
O espectro é um conjunto de radiações emitidas por uma fonte de luz. O espectro eletromagnético é o conjunto de todas as radiações, como as ondas de rádio, microondas, radiação infravermelha, radiação visível, radiação ultravioleta, raios x e raios cósmicos.

Vamos tentar identificar elementos desconhecidos por meio das cores emitidas, usando o teste da chama.
O quadro abaixo mostra os elementos químicos e cor chama correspondente.

Material
Cadinho;
Espátula;
Vidro de relógio;
Cloreto de: sódio, bário, cálcio, potássio, cobre, lítio, estrôncio;
Etanol a 96% (álcool etílico);
Ansa de inoculação;
Solução de HCl (ácido clorídrico) concentrado (para lavagem da ansa);
Nota: O ácido clorídrico pode ser substituído por ácido muriático, encontrado em lojas de material de limpeza.

O cadinho pode ser substituído por uma latinha de refrigerante cortada a 1/3 de sua altura , como na figura.

Procedimento
Colocar algodão dentro do cadinho.
Adicione um pouco de Etanol a 96% sobre o algodão e com ajuda de um isqueiro acendemos uma chama.
Mergulhar a ansa na solução de HCl.
Levar a a ansa à zona mais quente da chama.
Colocar as amostras de sais em diferentes vidros de relógio.
Introduzimos a ansa na primeira amostra sólida pulverizada e a levamo à zona mais quente da chama.
Repetimos o procedimento para todas as amostras restantes e registamos a cor observada.
Nota: A ansa de platina pode ser substituída por um fio de níquel-cromo o mesmo utilizado nas resistências de chuveiros.
A figura abaixo mostra alguns exemplos de elementos químicos e a cor da chama:

Limitações do teste de chama
O teste não é possível detectar baixas concentrações da maioria dos íons.
O brilho do sinal varia de uma amostra para outra. Por exemplo, a emissão de amarelo a partir de sódio é muito mais claro do que a emissão de vermelho a partir da mesma quantidade de lítio.
Impurezas ou contaminantes afetam os resultados do teste. O sódio, em particular, está presente na maioria dos compostos, Às vezes, um vidro azul é usado para filtrar o amarelo de sódio.

Partindo do princípio que diferentes elementos químicos emitem diferentes cores, podemos concluir que:
Se analisarmos o espectro de alguma fonte de luz perto ou distante, poderemos saber do que é feito o material que esta emitindo a luz.
É mais ou menos isso que os astrônomos fazem quando querem saber a composição química do Sol, de alguma estrela distante ou até uma galáxia, e para isso eles usam um instrumento chamado Espectroscópio.