IDENTIFICACIÓN DE CATIONES POR EL MÉTODO DE ENSAYO A LA FLAMA

IDENTIFICACIÓN DE CATIONES POR EL MÉTODO DE ENSAYO A LA FLAMA.
PRÁCTICA 1.
OBJETIVOS:
1. Experimente el método de ensayo a la flama para la identificación de cationes mediante la coloración generada por su espectro de emisión.

2. Aplique el método de las perlas de bórax para la identificación de cationes por medio de la coloración de la perla.

INVESTIGACION TEORICA

Gran parte delconocimiento actual sobre la estructura electrónica de los átomos provino del análisis de la luz que emiten o absorben las sustancias, dicha luz forma parte de las radiaciones electromagnéticas así como las ondas de radio, la radiación infrarroja y los rayos X. cuando los sólidos se calientan, emiten radiación, como muestra el brillo rojo de los quemadores de una estufa eléctrica y la luz blanca ybrillante de una bombilla de tungsteno, la distribución de la longitud de onda de la radiación depende de la temperatura.

En 1900 el físico alemán Max Planck, asumió que los átomos solo podían emitir o absorber energía en forma de paquetes discretos de cierto tamaño mínimo a los cuales llamo cuantos. Propuso que la energía (E), de un solo cuanto es igual a la constante Planck (h) por lafrecuencia (v) de la radiación:
E=hv

De acuerdo con la teoría de Planck, la materia puede emitir o absorber energía solo en múltiplos enteros de hv, por lo cual se establece que la energía esta cuantizada

En 1905 Albert Einstein explico el efecto fotoeléctrico, asumiendo que la energía radiante al incidir sobre una superficie metálica no solo se comportaba como una onda, sino también comopartícula a la que llamo fotón. Los fotones transfieren su energía al electrón del metal absorbiéndola lo que provoca que el electrón se libere.

El trabajo de Planck y Einstein prepararon el camino para comprender como se acomodan los electrones en el átomo. En 1913, el físico Danés Niels Bohr ofreció una explicación teórica sobre los espectros de líneas en función del átomo de hidrogeno, en el quedescribía al electrón girando alrededor de su núcleo en orbitas circulares. Esto sugiere que los electrones solo pueden ocupar ciertas orbitas discretas y que estos absorben o emiten energía en cantidades definidas conforme se desplazan de una órbita a otra.

Por lo tanto, cada órbita corresponde a un nivel de energía definido del electrón y cuando un electrón pasó a un estado de baja energía a unode alta, este absorbe una cantidad definida (o cuantizada) de energía. Cuando un electrón regresa al nivel energético original emite exactamente la misma cantidad de energía que absorbió al ir del nivel bajo de energía al de mayor energía.

El átomo excitado puede deshacerse de este exceso de energía emitiendo luz de una frecuencia específica, a menudo en la región visible. En los fuegosartificiales la energía necesaria para excitar a los electrones viene de la reacción entre el oxidante y el combustible.

Cuando un elemento absorbe suficiente energía de una flama o un arco eléctrico, por ejemplo, emite energía radiante a lo que se le llama espectro de flama; aunque cualquier elemento puede calentarse hasta la incandescencia, algunos solo tienen que calentarse en la flama de unmechero Bunsen para lograr que emitan una luz de color característico. Algunos de estos elementos son el potasio, el sodio, el calcio y el estroncio. Uno de los métodos más convenientes para identificar estos elementos consiste en tomar una muestra del compuesto en estado sólido con ayuda de un alambre de nicromio y llevarla directamente a la flama del mechero, en la cual se producirá el color(espectro) característico del elemento presente.

Conceptos básicos
Ion
Proviene del griego ( ἰών´), participio presente de ienai “ir”, de ahí “el que va”, como una especie química , ya sea un átomo o una molécula, cargada eléctricamente. Esto se debe a que ha ganado o perdido electrones de su dotación, originalmente neutra, fenómeno que se conoce como ionización.

Catión
Un catión es un ion...