OBJETIVO:
El alumno identificara algunos elementos metálicos para observación de la flama.
INTRODUCCIÓN:
Con el propósito de mejorar la descripción de la estructura atómica, Bohr utilizo la evidencia experimental obtenida al exponer a los átomos a una energía radiante. Cuando una sustancia se expone a cierta intensidad de alguna forma de energía, los átomos absorben parte de la energía, se dice entonces, que esos átomos están excitados, en cada átomo o molécula excitada se producen cambios energéticos peculiares, los cuales se pueden usar para identificarlos.
Los métodos utilizados para estudiar las sustancias expuestas a alguna clase de energía de excitación continua, se conocen como métodos espectroscópicos.
Los espectros de emisión han tenido un papel muy importante dentro de las investigaciones científicas pues cada elemento posee un espectro tan característico e identificable como lo son la huellas digitales.
Un método que se usa para demostrar el espectro de emisión de una sustancia en la región del visible es la prueba de la flama. Usando este método, una pequeña cantidad de sustancia se calienta y se puede observar un resplandor característico de la misma.
PROCEDIMIENTO:
1. En un vaso de precipitado de 50 mL, vierta un volumen aprox. De 5 mL de HCl 6 M y tápelo con un vidrio de reloj.
2. En el vidrio de reloj ponga una pequeña porción de cada muestra y humedézcalas con una o dos gotas de HCl 6 M.
3. Se puede utilizar el grafito de una lápiz o un alambre de platino o níquel que se limpia, sumergiéndolo en el acido y se lleva a la flama del mechero con el fin de purificarlo.
Repetir el proceso de sumergir y calentar, hasta que el alambre o grafito no emita ningún color.
4. Con el alambre o el grafito ya purificado, se toma un poco de la muestra y se lleva a calentamiento con un mechero Bunsen en la zona denominada base de la flama. Observe si aparece una coloración, su persistencia y su intensidad; estos nos indicaran un espectro único y diferente para cada elemento a esa temperatura.
5. Si no ocurre nada, repita el procedimiento llevando ahora la muestra a zonas mas calientes y oxidantes del mechero.
6. Repita el procedimiento con algunos de los elementos que se muestran en la tabla 1 y que estén en forma de sales. Observe la coloración que emite cada uno de ellos.
7. Solicite al maestro una muestra problema e identifique los electos presentes.
RESULTADOS:
- Primero se quemo el Sodio. Esterilizamos el asa con el HCl y se coloco en la flama, hasta que no suspendió ningún olor. La llama fue de color Amarillo-Naranja.
- Alambre de platino con HCl al fuego, se obtuvo una llama Roja.
- El potasio una llama violeta. Y fue la muestra problema.
- El Calcio una flama de color Roja.
- Estroncio entre rojo y rosa muy brillante.
- Bario verde y amarillo claro.
- El cobre un verde- azuloso. Fue persistente.
- Litio llama de color Rojo.
- El sulfato de cobre CuSO4: al calentarlo, paso de su color azul a uno blanco.
- El cloruro de sodio NaCl: no hubo cambio alguno.
TRATAMIENTO DE RESIDUOS:
Diluir el liquido con agua, ajuste el pH a neutralidad y vierta al drenaje bajo el chorro del agua.
Tabla 1 Coloraciones que producen algunos elementos al estar en forma de cloruros.
Elemento Excitado | Color de la flama | A través del vidrio del cobalto | Observaciones |
Sodio | Amarillo | Desaparece | Persistente, enmascara al Potasio |
Potasio | Violeta | Púrpura rojizo | Poco persistente, se enmascara por el Sodio y el Litio. |
Calcio | Rojo Ladrillo | Verdoso | A través de un vidrio verde se ve verde, enmascarándose por el Bario, poco persistente. |
Estroncio | Carmesí | Violeta | Semejante al Calcio |
Bario | Verde amarillento | Desaparece | Poco persistente |
Cobre | Verde esmeralda azuloso | Desaparece | Persistente |
Talio y Telurio | Verde | Desaparece | ********* |
Antimonio y Amonio | Verde brillante | Desaparece | ********* |
Zinc | Blanquecino a gris azulado | Desaparece | ********* |
Plomo, Selenio, Bismuto y Cadmio | Azul pálido a gris | Desaparece | ********* |
Galio | Violeta | ********* | ********* |
Rubidio y Cesio | Violeta a rosa | Púrpura rojizo | Se enmascara por el Sodio |
Litio | Rojo carmín | Violeta | Se enmascara por el sodio y el Bario |
Elemento Excitado Color de la flama A través del vidrio del cobalto Observaciones
Sodio Amarillo Desaparece Persistente, enmascara al Potasio
Potasio Violeta Púrpura rojizo Poco persistente, se enmascara por el Sodio y el Litio.
Calcio Rojo Ladrillo Verdoso A través de un vidrio verde se ve verde, enmascarándose por el Bario, poco persistente.
Estroncio Carmesí Violeta Semejante al Calcio
Bario Verde amarillento Desaparece Poco persistente
Cobre Verde esmeralda azuloso Desaparece Persistente
Talio y Telurio Verde Desaparece *********
Antimonio y Amonio Verde brillante Desaparece *********
Zinc Blanquecino a gris azulado Desaparece *********
Plomo, Selenio, Bismuto y Cadmio Azul pálido a gris Desaparece *********
Galio Violeta ********* *********
Rubidio y Cesio Violeta a rosa Púrpura rojizo Se enmascara por el Sodio
Litio Rojo carmín Violeta Se enmascara por el sodio y el Bario
CUESTIONARIO:
1. Defina los siguientes términos: átomo normal, ion, átomo excitado, ondas electromagnéticas, fotón.
Un átomo se considera normal, es decir, en estado eléctricamente neutro, cuando su núcleo contiene la misma cantidad de protones (con signo negativo), que de electrones ( con signo positivo) girando a su alrededor en sus correspondientes orbitas.
Un ion es una partícula que se forma cuando un átomo neutro o un grupo de átomos ganan o pierden uno o más electrones.
Átomo excitado: Estado adquirido por un átomo cuando uno de sus electrones en estado de reposo (en su nivel más bajo de energía) cambia, por absorción de energía, a otro nivel superior inestable.
La naturaleza de las ondas electromagnéticas consiste en la propiedad que tienen el campo eléctrico y magnético de generarse mutuamente cuando cambian en el tiempo. Las ondas electromagnéticas viajan en el vacío a la velocidad de la luz y transportan energía a través del espacio. La cantidad de energía transportada por una onda electromagnética depende de su frecuencia (o longitud de onda): entre mayor su frecuencia mayor es la energía:
W = h f
Donde W es la energía, h es una constante (la constante de Plank) y f es la frecuencia.
El fotón es una partícula indivisible que se mueve, siempre, a la velocidad de la luz. Ésta es la máxima velocidad de propagación posible en el Universo. Ningún cuerpo material puede alcanzarla porque la resistencia de la materia a ser acelerada, su inercia, aumenta con la velocidad, y se hace infinita a la velocidad de la luz. El fotón se mueve a la velocidad de la luz porque no es una partícula material; su masa es nula.
Los fotones son producidos por cargas eléctricas en movimiento.
2. Describa las características que se observarían al realizar la prueba a la flama utilizando un espectroscopio.
- Se percibirían mejor los colores.
- Seria mas exacto.
3. Explique en que consisten los espectros de emisión continuos y discontinuos.
Los espectros de emisión continuos se obtienen al pasar la luz de un cuerpo incandescente a través de un prisma óptico (luz solar, bombilla de filamento). Los espectros de emisión discontinuos los producen gases o vapores a elevada temperatura.
4. Describa el funcionamiento del mechero de Bunsen y especifique que rangos de temperatura alcanza.
Un mechero o quemador Bunsen es un instrumento utilizado en laboratorios científicos para calentar o esterilizar muestras o reactivos químicos.
Para tener una idea de las temperaturas que alcanza la llama del mechero, se introduce en las diversas zonas y en el borde de la misma el extremo de un alambre de "nicromo". Observando el color que tiene cuando se pone incandescente, puede hacerse un esquema aproximado de las distintas temperaturas que se dan en las llamas del mechero de laboratorio.
COLOR DE DEL | ||
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Espectros de absorción: Son los espectros resultantes de intercalar una determinada sustancia entre una fuente de luz y un prisma
6. Describa el espectro electromagnético.
El espectro electromagnético se refiere a un "mapa" de los diferentes tipos de energía de radiación y sus correspondientes longitudes de onda. hay usualmente 6 subdivisiones (ondas de radio, infrarroja, visible, ultravioleta, rayos X y rayos gama) de el espectro electromagnético.
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