ensayo a la llama

Ensayo a la llama
Facultad de Ciencias Naturales
Laboratorio de Química General
Santiago de Cali, Colombia
Septiembre 18 de 2013
Objetivos
Estudiar los colores que presentan algunos elementos químicos (Na+, K+, Li+, Ca+2, Sr+2, Ba+2, Cu+2 y Mg+2) cuando sus electrones son excitados por la energía de una llama.
Identificar la presencia de algunos metales en sales desconocidas, pormedio del color de la llama producida.
Aplicar los conceptos de frecuencia, longitud de onda y energía de la radiación electromagnética.
Explicar la aplicación del ensayo de la llama en la identificación de compuestos químicos y en la producción de artículos pirotécnicos.
2. Resultados
Para hallar los valores de longitud de onda debimos convertir los valores de angstrom ametros y posteriormente a nanómetros, se hizo así:
1 Å= 1 x 10-10 m
1 nm =1x10-9 m
Ej.= Na
5890 Å ×1×10-10m1 Å= 5.89x10-7 m
5.89x10-7 m ×1 nm1×10-9m=589 nm
Luego con este valor pudimos hallar la frecuencia y la energía mediante la ecuación:

Ej. = NaE=6.62×10-34J.s×3.00×108m/s589 nm
Si cambiamos 589 nm por 5.89x10-7 m me dará la energía en Joules. Da igual a 3.3x10-19 J.Ya con la energía hallada, podemos encontrar la frecuencia al cambiar v=3.3×10-19J6.62×10-36J.s Tabla 1. Resultado del color de la llama producido por diferentes metales.
La división de c/λ por la multiplicación de la incógnita de frecuencia.

Esto es igual a 5x1014 Hz teniendo en cuenta que 1 Hz= s-1.

Nombre de la sustancia Fórmula química Metal encontrado en la sal Color de la llamaIntensidad de la llama a Frecuencia (Hz) Longitud de onda (nm) Energía (J)
Cloruro de sodio NaCl Na Amarillo alta 4.9x1016 Hz 589 nm 3.3x10-19 J
Cloruro de potasio KCl K Lila baja 7.2x1016 Hz 405 nm 4.8x10-19 J
Cloruro de litio LiCl Li Rojo naranja baja 4.3x 1016 Hz 671 nm 2.9x10-19 J
Cloruro de calcio CaCl2 Ca Naranja alta 4.8x 1016 Hz 606 nm 3.2x10-19 J
Cloruro de estroncio SrCl2 Sr Rojoalta 4.3x1016 Hz 662 nm 2.9x10-19 J
Cloruro de bario BaCl2 Ba Verde baja 5.7x 1016 Hz 515 nm 3.8x10-19 J
Sulfato de cobre (II) CuSO4 Cu Verde esmeralda media 5.1x 1016 Hz 579 nm 3.4x10-19 J
Magnesio metálico Mg Mg Blanco alta 7.4x1016 Hz a
3.9x1016 Hz 400nm a 750nm 4.9x10-19 J a 2.6x10-19 J
Sal desconocida 1 Ba y
Ca
Verde y naranja media 5.7x 1016 Hz y 4.9x1016 Hz 515 nm y 600 nm3.8x10-19 J y 3.3x10-19 J
Análisis de resultados
A partir de la exposición de distintos elementos a la llama del mechero se obtuvo que cada compuesto daba origen a una tonalidad de llama diferente. Teniendo en cuenta los conceptos de la mecánica cuántica, (en especial los postulados que hizo Niels Bohr) encontrados en el libro guía, resulta que cada elemento al aportársele energía (en este casotérmica) permite excitar a los electrones; por lo que estos eventualmente liberaran esa energía en forma de luz de un color en particular. En las sales puestas a prueba los colores vistos pertenecían al espectro del metal hallado en la sal. Así, al igual que cada elemento tiene un espectro único, cada sal tendrá a su vez un color único ya sea violeta, rojo, naranja etc. Tal como se vio en la práctica.En las referencias he puesto 2 direcciones web (las 2 últimas) que hacen referencias a prácticas de laboratorio de este tipo. Ahí nos dan a entender que han obtenido los iguales resultados al poner a la llama los mismos compuestos que hemos utilizado en el ensayo a la llama. En consecuencia podemos afirmar que el experimento se realizó con éxito y el error durante la realización de la misma puedeque sea mínimo. Si tenemos en cuenta que los espectros de emisión siempre serán los mismos cuando los elementos se exponen de esa forma al fuego, no es difícil de imaginar que los resultados raramente variaran, es decir, que siempre se obtendrá lo mimo.
Al poner a prueba la sal desconocida se obtuvo un color verde en su mayoría y una pequeña cantidad de naranja, puede que contenga una cantidad...