Practica De Laboratorio

PRACTICA N° 5
ENSAYOS A LA LLAMA


I. OBJETIVO GENERAL

Reconocer la presencia de elementos (sodio, potasio, estroncio, litio, calcio, cobre y bario) en sales, basado en el color que imparte a la llama de un mechero. Identificar en una muestra problema el catión presente.

II. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Al finalizar la práctica el estudiante será capaz:

1. Determinar experimentalmente elcolor que imparten a una llama algunos metales alcalinos y alcalinotérreos.
2. Ubicar en el espectro electromagnético la longitud de onda a la cual emiten los metales utilizados.
3. Examinar la llama de sodio y potasio a través de un vidrio de cobalto.
4. Examinar la llama de una mezcla de sales de potasio y sodio a través de un vidrio de cobalto.
5. Identificar el ión metálico presente enuna muestra desconocida.

MARCO TEORICO
Algunos de los sorprendentes colores de los fuegos artificiales son colores de las llamas de metales alcalinos (Li, Na, K, Rb y Cs) y alcalinotérreos (Ca, Sr y Ba). Estos colores están relacionados con las estructuras electrónicas de los átomos metálicos.

Las diferentes energías entre los orbitales s y p de la capa de valencia de los metales del grupoI A y II A corresponden a las longitudes de onda de la luz visible (Figura 18). Por ese motivo, cuando se calientan en una llama los compuestos de algunos metales se produce colores característicos. Por ejemplo, cuando el NaCl se vaporiza en una llama, los pares de iones se convierten en átomos gaseosos, los átomos de Na (g) se excitan a energías altas y cuando estos átomos excitados (Na*) vuelvena adquirir sus configuraciones electrónicas del estado fundamental, emiten luz con una longitud de onda de 589 manómetros (nm), que corresponde al amarillo en la región visible del espectro electromagnético.

Na + Cl- (g) → Na (g) + Cl (g) (11)

Na (g) → Na*(g)Estado fundamental Estado excitado
[Ne] 3s1 [Ne] 3p1

Na* (g) → Na (g) + h( (589 nm) ( energía radiante)

En las reacciones anteriores se puede observar que el estado excitado de un átomo, se refiere a un átomo con uno o más de sus electrones, en un nivel de energía más alto que el estadofundamental.



Fig. Espectro electromagnético














FIG. 18. Espectro Electromagnético.

El ensayo a la llama es un método de laboratorio bien establecido para identificar la presencia de un elemento químico metálico, en una muestra determinada.

Los distintos colores de luz tienen en común el ser radiaciones electromagnéticas que se desplazan con la mismavelocidad (velocidad de la luz). Estas radiaciones se diferencian en su frecuencia y longitud de onda:

( = c / ( (12)
Donde:
( = frecuencia
c = velocidad de la luz
( = longitud de onda

Como se dijo anteriormente la transición de un electrón de un nivel a otro debe venir acompañada por la emisión o absorciónde una cantidad de energía, cuya magnitud dependerá de la energía de cada uno de los niveles entre los cuales ocurre la transición. Si en un átomo poli electrónico, un electrón salta de un nivel de energía E1 a un nivel de energía E2, la energía de la transición electrónica, (E, es igual a E2 – E1. Si E2 representa un nivel de energía inferior a E1, entonces, la transición viene acompañada porla emisión de una cantidad (E de energía (en forma de luz), la cual está relacionada con la longitud de onda de luz emitida por la ecuación:

(E = (hc)/( (13)
Donde :
|h |= |Constante de Planck = 6,63x10-34 J·s-1 |
|c |= |Velocidad de la luz |
|( |= |Longitud de onda de la luz...