Ensaye a la flama

REQUISITOS TEÓRICOS DE LA PRÁCTICA:

Identificación de elementos y compuestos por su espectro característico

Fundamento.

Cuando los átomos de un elemento adquieren energía, algunos de sus electrones "saltan" a niveles u orbitales superiores de los que caen rápidamente a su posición inicial emitiendo una radiación luminosa característica y visible, creando un espectro. De esta maneracuando los metales o sus compuestos se calientan a temperaturas elevadas, adquiere colores brillantes que son característicos de cada metal. El descubrimiento de que cada elemento químico llevaba su propia firma espectral tuvo enormes implicaciones en química, física y astronomía. A través del análisis espectral, Bunsen y Kirchhoff identificaron los patrones característicos de las líneas de emisiónde colores de todos los elementos entonces conocidos.
Kirchhoff aplicó estos principios a la astronomía con asombrosos efectos. Kirchhoff concluyó que la luz del caliente Sol, o de otras estrellas, pasa a través de una atmósfera circundante de gases más fríos. Gases como el vapor de sodio absorben de la luz sus longitudes de onda características, produciendo las líneas oscuras de Fraunhofer enel espectro que llega a la Tierra.
Para demostrarlo, Kirchhoff aplicó a un telescopio un espectroscopio de cuatro prismas que le permitió ver y comparar simultáneamente las líneas oscuras del espectro solar con las líneas de emisión brillantes de treinta elementos diferentes que se encuentran en la Tierra. Descifrando la composición de la atmósfera solar, encontrando no sólo sodio sino tambiéncantidades importantes de hierro, calcio. magnesio, níquel y cromo.

Los colores se originan cuando el átomo del metal pasa de un estado energético mayor, debido a que absorbe energía de alguna fuente que inciden en él, y posteriormente los átomos pueden perder su exceso de energía por emisión de luz de longitud de onda característica.
Por esta razón cuando algunos compuestos cuando secalientan a las elevadas temperaturas, se disocian, dando átomos gaseosos y no iones. De aquí que los compuestos confieran ala llama los mismos colores característicos que tienen los elementos.
Estas llamas coloreadas proporcionan una vía de ensayo cualitativo muy adecuado para detectar estos elementos en mezclas y compuestos. Un determinado elemento da lugar a una serie de radiacionescaracterísticas que constituyen el espectro de emisión, que puede considerarse como su huella dactilar y permitir su identificación
Algunos elementos imparten un color característico a la llama. Y esta propiedad es usada en la identificación de varios elementos metálicos como sodio, calcio, cobalto, estroncio etc. La coloración en la llama es causada por un cambio en los niveles de energía de algunoselectrones de los átomos de los elementos. Para un elemento particular la coloración de la llama es siempre la misma, independientemente de si el elemento se encuentra en estado libre o combinado con otros.
En la siguiente tabla se encuentran algunos elementos, indicando el color de la flama que los caracteriza;

ELEMENTO COLOR DE LA LLAMA INTENSIDAD (Å)
Ba Verde Claro Baja 5.150
Ca Rojo -Anaranjado Media 6.060
Cu Azul verde - intenso Media 5.790 - 5.850
Cr Amarillo Media 5.790 - 5.850
Cs Rojo Claro Media 6.520 - 6.940
In Violeta - Rosado Media 4.510
K Violeta Alta 4.044
Li Rojo - Intenso Alta 6.710
Na Amarillo Muy Alta 5.890 - 5.896
Pb Azul Gris Claro Escasa -----
Sr Rojo Media 6.620 - 6.880

MECHERO BUNSEN
Para permitir que los elementos adquieran energía se utilizauna flama, en este caso con ayuda del mechero Bunsen por lo que es importante identificar las zonas de calentamiento de este equipo.
Cuando la flama está bien regulada se distinguen las tres zonas de calentamiento
a) La zona externa o de oxidación, de color violeta pálido
b) La interna (R ), llamada de reducción de color azul pálido
c) La intermedia (P) llamada zona de combustión, es la...