Energía calorífica

Ensayos a la Flama (Pruebas preliminares de identificación)
Objetivo:
El alumno identificará metales alcalinos, alcalinotérreos y algunos otros como el cobre, el plomo y el
arsénico.
Breve discusión teórica:
Algunos elementos como los metales alcalinos y alcalinotérreos al proporcionarles cierto tipo de energía (en
este caso calorífica) una parte de ésta la absorben y la ceden como energía luminosa dando coloraciones
diferentes que en el caso del espectro electromagnético comprendido en el rango visible (longitud de onda de
400 − 700 nm) van de violeta a rojo.
La temperatura del mechero Bunsen en algunos casos es suficiente para vaporizar algunos elementos. Esto
provoca cambios en los niveles energéticos del átomo, la flama excita a los electrones de las capas exteriores
del átomo mandándolos a niveles superiores de energía, al regresar a su nivel normal, la energía absorbida se
desprende en forma de ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda y cuya frecuencia es proporcional
a las diferencias de energía entre la constante de Planck, es decir:
La longitud de onda se relaciona con la frecuencia de la sig. manera:
Donde:
E0= contenido de energía del átomo en su estado fundamental.
E1= contenido de energía del átomo en su estado excitado
h= constante de Planck 6.625x10−27 erg*seg
= frecuencia en ciclos/seg
c= velocidad de la luz 3x1010 cm/seg
= longitud de onda en nanómetros (nm)
Si el valor de está dentro del rango del espectro visible se producirá un color en el ensaye a la flama, por
esta razón cada elemento al ser excitado produce un espectro único, característico y diferente al de cualquier
otro elemento. Su estudio cae dentro del campo de la espectroscopia.
Desarrollo experimental:
Este ensayo se debe realizar transportando los elementos a la flama con un aplicador inerte, que puede ser un
alambre de platino, pero se obtiene el mismo resultado con un aplicador de grafito, preparado t libre de
impurezas; para esto se introduce en HCl 1:1 y se calienta en la zona de fusión, repitiendo esta operación hasta
que no se observe coloración emanada del grafito.
Una vez purificando el aplicador se procede de la siguiente forma:
1
Se introduce el aplicador en el
ácido.
Se toma un poco de muestra
Se lleva a la base de la flama
NOTA: Si no se observa color se va subiendo a zonas más calientes hasta que se produzca un color
persistente.
Material: Reactivo:
1 Vaso de precipitados de 50 ml. HCl
1 Placa colorimétrica
¡ punta de grafito
Cuestionario:
• Calcule la cantidad de reactivo necesario para preparar la solución 1:1 de HCl.
Por 50 ml de HCl se agregan 50 ml de H2O, es decir en proporciones iguales siempre y cuando el HCl sea
puro (al 100%).
2. En la siguiente tabla indique la coloración que comunican a la flama los cationes:
ELEMENTO
K
Na
Li
Ca
COLOR DE LA FLAMA
BIBLIOGRAFICO
VIOLETA
AMARILLO
ROJO CARMÍN
ROJO LADRILLO
COLOR OBSERVADO
VIOLETA
AMARILLO HUEVO
AMARILLO ROJIZO
AMARILLO ROJIZO
2
Sr
Cu
CARMESI
VERDE AMARILLENTO
Pb
AZUL PÁLIDO
Mg
ROJO INTENSO
VERDE PALIDO
VIOLETA PALIDO EN EL Pb(C2H3)2
AZUL PALIDO EN EL PbSO4
VERDE BRILLANTE
3. ¿Cuál o cuáles fueron las muestras problema?
La muestra problema que nos tocó era un sólido blanco en gránulos, al llevarlo a la flama que tomo una
coloración rojo carmín, por lo que se concluye que la muestra contenía LITIO.
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