O teste de chama é um experimento simples e prático realizado em laboratórios. Serve para detectar a presença de íons metálicos em amostras por meio da observação da coloração da chama produzida por esses metais. Porém tal teste não é tão preciso se a concentração dos metais não for adequada ou se contaminantes estiverem presentes.
O teste de chama se baseia no efeito de transição eletrônica. Os elétrons dos átomos são excitados para um nível de maior energia e, ao retornarem para seu nível fundamental, emitem parte da energia absorvida na forma de radiação. Quando tal radiação cai no intervalo visível do espectro, é possível enxergar a coloração da chama.
O teste de chama é um simples e prático teste de laboratório.
Serve para detectar a presença de íons metálicos na amostra.
A presença de contaminantes na amostra bem como a baixa concentração da espécie a ser analisada podem tornar o teste impreciso.
O teste de chama ocorre por conta da transição eletrônica dos elétrons, que, ao retornarem ao estado fundamental, podem emitir radiação na região visível.
Como os elementos têm níveis de energia diferentes, os comprimentos de onda das radiações emitidas são diferentes, originado colorações diferentes de chama.
O que é teste de chama?
O teste de chama é um experimento muito simples realizado em laboratórios e que consiste na identificação de cátions metálicos por meio da coloração da chama produzida quando sais desses metais são colocados em contato com uma chama.
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Para que serve o teste de chama?
O teste serve para detectar a presença de alguns íons metálicos que podem estar contidos na amostra, baseando-se na luz emitida correspondente a cada elemento. Nem todos os íons metálicos apresentarão uma coloração. Concentrações baixas também não são facilmente detectadas. Além disso, alguns elementos emitem colorações muito intensas de chama, o que pode acabar escondendo sinais mais fracos de outros elementos.
A grande vantagem do teste de chamas é que não são necessários equipamentos caros, sendo também rápido e prático.
Como é feito o teste de chama?
Para o teste de chama, basta que se tenha uma fonte de chama, que pode ser feita com um bico de Bunsen, por exemplo. Há também a possibilidade de criação de chama com combustíveis, como é o caso da utilização de metanol. A grande vantagem do metanol é que sua chama é incolor, o que torna a visualização mais prática.
Em geral, utiliza-se uma alça metálica, a qual deve ser previamente limpa em solução de ácido clorídrico concentrado, com empunhadura de madeira. A limpeza serve para a retirada de interferentes e, além disso, recomenda-se que o metal utilizado na fabricação da alça seja inerte quimicamente. A alça metálica é imersa na solução de ácido clorídrico e levada ao rubro em um bico de Bunsen ou outra fonte de chama. O procedimento deve ser repetido até que a alça não transmita cor à chama.
Cientista realizando teste de chama.
Quando limpa, a alça deve então ser mergulhada na solução de ácido clorídrico e, logo em seguida, em uma porção de sal com o metal a ser analisado, de modo que o metal consiga ficar aderido nessa alça. Assim, leva-se a alça com a amostra para a zona inferior da chama. Logo em seguida, a chama altera sua coloração e a análise da cor emitida deve ser feita.
Para testar com outro sal, deve-se repetir o procedimento desde a higienização da alça metálica.
A tabela a seguir traz a coloração de algumas chamas de íons metálicos.
Cátion
Coloração da chama
Lítio
Vermelha
Sódio
Amarela
Potássio
Roxa
Rubídio
Violeta
Césio
Azul
Cálcio
Laranja avermelhada
Estrôncio
Rubra
Bário
Amarela
Cobre (II)
Verde
Fundamento teórico para o teste de chama
Os testes de chama se baseiam na transição eletrônica dos elementos. Quando um elemento químico recebe energia (nesse caso, proveniente da chama), seus elétrons saltam para níveis de energia mais externos dentro da estrutura atômica, ficando no que chamamos de “estado excitado”.
Quando os elétrons retornam ao nível de energia original, o chamado estado fundamental, eles devolvem essa energia na forma de radiação eletromagnética. Quando essa radiação possui um comprimento de onda que cai na região do visível, 400 a 700 nanômetros, é possível enxergar a coloração correspondente.
Demonstração da transição eletrônica. O elétron em E1 é excitado para o nível E2 (esq.). Posteriormente, retorna ao nível E1 com emissão de radiação.
Como os elementos têm níveis de energia distintos, as radiações emitidas têm comprimentos de onda distintos, o que justifica a produção de cores distintas.
Por que o fogo muda de cor no teste de chama?
Como dito anteriormente, quando um elétron retorna ao seu nível de energia original, ele acaba por emitir radiação, que consiste em parte da energia absorvida no seu processo de excitação. Quando essa radiação é liberada em um comprimento de onda dentro do espectro visível, o olho humano acaba sendo capaz de enxergar a cor dela. Contudo, caso a concentração do elemento em questão seja relativamente baixa, há risco de não se conseguir perceber a alteração na coloração da chama.
Quais as substâncias testadas no teste de chama?
No teste de chama podem ser testados compostos iônicos, mais especificamente sais metálicos. Nem todos os metais apresentam resultado positivo no teste de chama, pois a radiação emitida pode cair fora da faixa visível do espectro, porém são diversos metais que conseguem apresentar o fenômeno. Alguns exemplos de substâncias que podem ser usadas:
(Uece 2ª Fase - 2º dia/2020.1) O livro Curiosidades da Ciência, da Editora Abril, traz uma matéria intitulada “Por que o fogo pode ter várias cores diferentes?”. Uma experiência conhecida como teste da chama, que utiliza sais de alguns metais aquecidos pelo bico de Bunsen, responde à indagação.
Sobre o teste da chama, é INCORRETO afirmar que
ilustra, de maneira simples e convincente, o salto quântico.
está baseado no espectro de emissão característico de cada elemento.
pode ser usado na identificação de alguns íons metálicos.
a presença de contaminantes na amostra do metal não impede a precisão do experimento.
Resposta: Letra D.
A presença de contaminantes pode tornar o teste impreciso, uma vez que tais contaminantes, a depender da concentração, podem impedir a correta visualização da chama, até mesmo ocultando-a, assim não permitindo a devida identificação.
Questão 2
(Unesp) A luz branca é composta por ondas eletromagnéticas de todas as frequências do espectro visível. O espectro de radiação emitido por um elemento, quando submetido a um arco elétrico ou a altas temperaturas, é descontínuo e apresenta uma de suas linhas com maior intensidade, o que fornece “uma impressão digital” desse elemento. Quando essas linhas estão situadas na região da radiação visível, é possível identificar diferentes elementos químicos por meio dos chamados testes de chama. A tabela apresenta as cores características emitidas por alguns elementos no teste de chama:
Em 1913, Niels Bohr (1885-1962) propôs um modelo que fornecia uma explicação para a origem dos espectros atômicos. Nesse modelo, Bohr introduziu uma série de postulados, dentre os quais, a energia do elétron só pode assumir certos valores discretos, ocupando níveis de energia permitidos ao redor do núcleo atômico. Considerando o modelo de Bohr, os diferentes espectros atômicos podem ser explicados em função
do recebimento de elétrons por diferentes elementos.
da perda de elétrons por diferentes elementos.
das diferentes transições eletrônicas, que variam de elemento para elemento.
da promoção de diferentes elétrons para níveis mais energéticos
da instabilidade nuclear de diferentes elementos.
Resposta: Letra C.
Cada elemento químico possui níveis de energia diferentes na eletrosfera, ou seja, distâncias energéticas diferentes entre as camadas. Quando os elétrons retornam ao estado fundamental no fim da transição eletrônica, devolvem parte da energia absorvida na forma de radiação eletromagnética. Como os níveis são diferentes, as radiações possuem comprimentos de onda diferentes. Quando caem na faixa visível do espectro, podemos observar as suas respectivas cores.
Fontes
ATKINS, P.; JONES, L.; LAVERMAN, L. Princípios de Química: questionando a vida e o meio ambiente. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2018.
PORTAL CESAD – UFS. Estrutura Química – Teste de chama. Disponível em: <https://cesad.ufs.br/ORBI/public/uploadCatalago/18464316022012Quimica_Experimental_Aula_3.pdf>. Acesso em 22 fev. 2025.
RAGSDALE, R. O.; DRISCOLL, J. A. Rediscovering the wheel: The flame test revisited. Journal of Chemical Education. v. 69, n. 10, out. 1992.
