Ensayo a la llama

Ensayos a la llama

Objetivo
Reconocer la presencia de determinados metales por el color que aparece al exponer sus compuestos a la llama de un mechero.
Conocer de dónde proceden los distintos colores de los fuegos artificiales.
Producir fuegos de distintos colores.
Explicar los espectros a los alumnos de Bachillerato.
Introducción
Un átomo es capaz de absorber diferentes tipos deenergía, térmica y luminosa especialmente, que le conducen a una serie de estados excitados. Estos estados poseen unas energías determinadas y características de cada sustancia. Existe una tendencia a recuperar con rapidez el estado fundamental. La consecución de "volver al equilibrio" se puede realizar a través de choques moleculares (pérdida de energía en forma de calor) o a través de la emisión deradiación. Puesto que los estados excitados posibles son peculiares de cada especie, también lo serán las radiaciones emitidas en su desactivación. El tipo de radiación emitida dependerá de la diferencia entre los estados excitados y el fundamental, de acuerdo con la ley de Planck,  E = hv;  donde E = diferencia de energía entre los estados excitado y fundamental, h = Constante de Planck (6,6210-34 J s) y v= frecuencia.  De esta manera, un determinado elemento da lugar a una serie de radiaciones características que constituyen su espectro de emisión, que puede considerarse como su "huella dactilar" y permite por tanto su identificación.
Materiales
Productos
Botellas con pulverizador (Lo ideal es una por cada elemento que queramos identificar).
Mechero Bunsen o camping gas
Etanol.
Salesde distintos compuestos: cloruros de Li, Na, K, Sr, Ba, Ca. (Se pueden utilizar otro tipo de compuestos, como CuSO4, (pero los cloruros son más volátiles y dan mejores resultados).

Realización práctica
1.- Se prepara una disolución saturada de cada sal (con unos pocos miligramos es suficiente) en unos 10 cm3 de etanol. En general se disuelven mal en alcohol. Por eso debemos filtrar ladisolución, si no, nos podría obstruir el frasco pulverizador.
2.- Se guarda cada una de las disoluciones en botellas debidamente etiquetadas para no confundirlas.
3.- Ajustamos la boquilla del pulverizador para que proporcione una neblina lo más fina posible y la dirigimos hacia la llama de un mechero Bunsen. Aparecerá una coloración característica del elemento utilizado.
4.- Si se dispone deespectroscopios de mano (consiste en un prisma que descompone las radiaciones complejas en simples), se puede observar las líneas espectrales.

Coloración roja de la llama por la presencia de Estroncio

Colores
Elemento
Coloración
Elemento
Coloración
Litio
Rojo carmín
Bario
Verde amarillento
Sodio
Amarillo
Calcio
Rojo anaranjado
Potasio
Violeta pálido
Cobre
Azul bordeado de verdeEstroncio
Rojo carmín
Mercurio
Violeta intenso
Ácido bórico
Verde
Hierro
Dorado

Precauciones
El pulverizador de las botellas ha de ser de gatillo para evitar que la llama retroceda y se introduzca en la botella, como podría ocurrir si se utilizara un perfumador con pera de goma.
Dirigir el pulverizador lejos de los alumnos.
Explicación científica

Coloración verde de la llama por lapresencia de Cobre

Cuando los metales o sus compuestos, se calientan fuertemente a temperaturas elevadas en una llama muy caliente , la llama adquiere colores brillantes que son característicos de cada metal. Los colores se deben a átomos del metal que han pasado a estados energéticos excitados debido a que absorben energía de la llama; los átomos que han sido excitados pueden perder su exceso deenergía por emisión de luz de una longitud de onda característica. Los compuestos de estos elementos contienen a los átomos metálicos en forma de iones positivos en el estado sólido, no obstante, cuando se calientan a la elevada temperatura de una llama se disocian dando átomos gaseosos y no iones. De aquí que los compuestos confieran a la llama los mismos colores característicos que los...