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Práctica No. 4

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Universidad de Sonora 07/10/2020

Práctica No. 4. Identificación de metales por ensaye a la flama.

Everardo Heredia Valdez, Felipe de Jesús Rubio Olivarria, Daniel Alejando Silvas Rodriguez, Julio
César Villalobos Martinez.

Universidad de Sonora. Ing. mecatrónica, industrial, sistemas y civil. Asignatura: Laboratorio de


Biología General. Catedrático Dra. Maribel Ovando Martínez. Semestre 3. Blvd. Luis Donaldo
Colosio s/n, entre Reforma y Sahuaripa, Hermosillo, Sonora. a219215557@unison.mx

INTRODUCCIÓN.

Los átomos en condiciones normales se encuentran en un estado llamado fundamental, donde


hablando de termodinámica es el estado más estable, si se calienta estos absorben energía y alcanzan
un estado de excitación. Clark, Jim (2005). «Flame Tests»

Donde en este estado posee una energía determinada, la cual es una característica de cada sustancia y
los átomos que se encuentran en un estado de excitado tiene tendencia a volver al estado fundamental,
que energéticamente es más favorable, por ello pierden energía para poder realizar esto, en este caso
por la forma de luz. Puesto que los estados excitados posibles son peculiares para cada elemento y el
estado fundamental es siempre el mismo, la radiación emitida será también peculiar para cada
elemento y por lo tanto podrá ser utilizada para identificarlo. El ensayo a la llama para la detección de
los metales más comunes (sodio, calcio, estroncio, bario, potasio, cobre, magnesio, hierro) se basa en
el hecho de los electrones externos de los metales o sus iones al ser calentados por la llama,
experimentan transiciones electrónicas que provocan la emisión de la luz característica del espectro de
emisión de cada metal. El ensayo a la llama es más un arte que una ciencia si se hace sin
espectrómetros, es decir, si el instrumento de medida es el ojo del operador. Esto es así porque la
identificación de los metales es cualitativa, basada en la memoria visual, y, sobre todo, porque los
colores detectados son difícilmente reproducibles con exactitud: existe el problema de la
contaminación de la muestra.

OBJETIVO:
Poder lograr identificar algunos elementos metálicos por la observación de la flama.

MATERIALES:
Para la realización de la práctica se utilizaron un vidrio de reloj, grafito/alambre de platino, ácido
clorhídrico (HCL), cloruro de estroncio, cloruro de cobre, cloruro de litio, cloruro de potasio y cloruro
de sodio, mechero bunsen y un vaso de precipitado.
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METODOLOGÍA:

Se colocó en el vaso de precipitado Ácido clorhídrico (3M). Después de vertido al ácido se tapó con el
vidrio de reloj. Se colocaron en diferentes vidrios de reloj las muestras a utilizar (cloruro de estroncio,
cloruro de cobre, cloruro de litio, cloruro de potasio y cloruro de sodio) junto con dos o tres gotas de
ácido clorhídrico. Se procedió a colocar el grafito (podía ser alambre de platino) en el ácido
clorhídrico, para después colocarlo en el mechero. De esta manera se purificó en rafito (la manera de
saber si ya es puro es cuando ya no irradie ningún color). Una vez purificado el grafito, se tomaron
porciones de las muestras una por una y se colocaron en la base de la llama del mechero. Se utilizó un
mechero casero por cuestiones de la pandemia que funcionó de la misma manera que un mechero
normal. A continuación se observó una coloración diferente, dependiendo de la muestra utilizada.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN.
Cloruro de estroncio se observa como es que el cloruro de estroncio refleja una flama de color
carmesi. Cloruro de cobre se logró observar como demostró un tipo de color verde esmeralda el cual
se caracterizó más porque es el que se muestra más su color en la flama, Cloruro de litio demuestra
una flama de color rojo carmesi, Cloruro de potasio se observó como una flama de coloración violeta
se presentó, Cloruro de sodio se observó una ligera coloración amarilla en la flama al momento de
hacer interacción con el cloruro de sodio.
Se ven los cambios de coloración en la flama por el espectro de emisión que es especial para cada
elemento donde sus ondas electromagnéticas se emiten en forma de fotón que se transmite mediante
este tipo de coloración en la flama. Debido a la transición de un estado de alta energía a un estado de
menor energía de un átomo o molécula.

CONCLUSIÓN.

En esta práctica aprendimos sobre una interesante reacción que presentan algunos compuestos cuando
se les expone a la combustión. Incluso se nos explicó que era con reacciones de este tipo que se
producen los fuegos artificiales. El compuesto que mostró un cambio de manera más evidente en la
flama fue el cloruro de cobre, cuya coloración fue verde. Los compuestos en los que menos se
observó un cambio en la flama fue en el cloruro de estroncio, cloruro de sodio y cloruro de litio. Esto
se debió a que la coloración de su reacción era muy parecida a la coloración que tiene la flama por
naturaleza.

CUESTIONARIO.
1. Defina los siguientes términos:
Átomo normal
Un átomo se considera normal, es decir, en estado eléctricamente neutro, cuando su núcleo
contiene la misma cantidad de protones (con signo positivo), que de electrones (con signo
negativo) girando a su alrededor en sus correspondientes órbitas.
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Ión
Un ion es una molécula o átomo que presenta carga eléctrica positiva o negativa. Es decir, un
ion es un átomo cuya carga eléctrica no es neutra.

Átomo excitado
Un átomo excitado es aquel en el que algún electrón salta de la órbita que ocupaba en estado
fundamental a una órbita exterior, más alejada del núcleo. El aporte de energía para que se
produzca el salto puede venir, por ejemplo, del impacto de otra partícula.

Ondas electromagnéticas
Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para propagarse. Incluyen, entre otras,
la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía.

Fotón. Un fotón es un partícula elemental que, de acuerdo a los principios de la física


cuántica, compone la luz. Como todas las partículas elementales, los fotones carecen de
estructura interna conocida y no están formados por otras partículas menores.
http://www.asifunciona.com/quimica/af_atomos/af_atomos_3.htm#:~:text=Un%20%C3%A1tomo
%20se%20considera%20normal,alrededor%20en%20sus%20correspondientes
%20%C3%B3rbitas.&text=En%20un%20%C3%A1tomo%20cada%20una,un%20nivel%20diferente
%20de%20energ%C3%ADa.
https://energia-nuclear.net/que-es-la-energia-nuclear/atomo/ion
https://www.ecured.cu/Ondas_electromagn%C3%A9ticas
https://definicion.de/foton/
https://definicion.de/foton/

2. Describa las características que se observaron al realizar la prueba a la flama utilizando


un espectroscopio.
Se percibirán mejor los colores.
Todo sería más exacto porque tendríamos una mejor vista.

3. Explique en qué consisten los espectros de emisión continuos y discontinuos.


Los espectros continuos son los emitidos por sólidos, líquidos o gases densos que se
encuentran a temperaturas elevadas, y están relacionados con la radiación del cuerpo negro.
El aspecto cualitativo general de estos espectros es el mismo si las sustancias se encuentran a
la misma temperatura, y sólo difieren en su intensidad relativa. Los espectros continuos casi
no aportan información sobre la composición química de las sustancias.

Los espectros discontinuos son característicos de la radiación emitida por los átomos de un
gas rarificado, cuando se le excita por algún medio. Consisten de líneas brillantes sobre un
fondo oscuro. Todos los espectros de líneas son distintos y en ese sentido son como “huellas
digitales” atómicas. Si el gas es una combinación de varios tipos de átomos, entonces el
espectro contendrá líneas características de cada elemento o tipo de átomo presente. Así el
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espectro de emisión es de gran importancia en la determinación de la composición química


del gas analizado.
http://sistemas.fciencias.unam.mx/~fam/Cursos/Cuantica/Clases/clase3.pdf

4. Describa el funcionamiento del mechero Bunsen y especifique qué rangos de


temperatura alcanzará.
Mechero Bunsen Se utiliza para calentar, fundir o evaporar sustancias. La llama del mechero
que arde correctamente es transparente y tiene un matiz azulado. No es luminosa y
nodesprende humo negro. En ella se distinguen con claridad dos zonas. La zona interior tiene
una temperatura de 200 a 500 ºC. En su parte inferior tiene lugar la descomposición del gas y
en la parte superior transcurre la combustión no completa acompañada del desprendimiento
de carbono libre cuyas partículas incandescentes despiden luz. La temperatura máxima de la
llama (hasta 1500 ºC) se alcanza en la zona casi incolora en la cual la combustión del gas se
realiza con mayor intensidad debido a la gran afluencia de aire. Como se ve en el siguiente
gráfico, es importante regular el caudal de aire en función de la temperatura que deseemos
alcanzar.
https://es.slideshare.net/xcarlosx13/mechero-bunsen#:~:text=Con%20un%20mechero%20de
%20Bunsen,se%20mezclan%20en%20proporciones%20adecuadas.

5. ¿A qué se le llama espectro de absorción?


La espectrometría de absorción se refiere a una variedad de técnicas que emplean la
interacción de la radiación electromagnética con la materia. En la espectrometría de
absorción, se compara la intensidad de un haz de luz medida antes y después de la interacción
con una muestra. Las palabras transmisión y remisión se refieren a la dirección de viaje de los
haces de luz medidos antes y después de la absorción. Las descripciones experimentales por
lo general asumen que hay una única dirección de incidencia de la luz sobre la muestra, y que
un plano perpendicular a esta dirección pasa por la muestra.
https://www.espectrometria.com/espectrometra_de_absorcin

6. Describa el espectro electromagnético (desde la onda larga de radio hasta las


radiaciones cósmicas).
El espectro electromagnético (o simplemente espectro) es el rango de todas las radiaciones
electromagnéticas posibles. El espectro de un objeto es la distribución característica de la
radiación electromagnética de ese objeto.
El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como
los rayos gamma y los rayos X, pasando por la radiación ultravioleta, la luz visible y la
radiación infrarroja, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son
las ondas de radio. Si bien el límite para la longitud de onda más pequeña posible no sería la
longitud de Planck (porque el tiempo característico de cada modalidad de interacción es unas
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1020 veces mayor al instante de Planck y, en la presente etapa cosmológica, ninguna de ellas
podría oscilar con la frecuencia necesaria para alcanzar aquella longitud de onda), se cree que
el límite máximo sería el tamaño del Universo (véase Cosmología física) aunque formalmente
el espectro electromagnético es infinito y continuo.
https://www.astrofisicayfisica.com/2012/06/que-es-el-espectro-electromagnetico.html

REFERENCIAS.
https://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_electromagn%C3%A9tico

incorporated, SynLube. «Spectroscopy Oil Analysis». www.synlube.com (en inglés). Consultado el 6


de octubre de 2020.

Clark, Jim (2005). «Flame Tests»

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