Identificacion de elementos por metodo de la flama PDF

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Summary

Practica de laboratorio, identificación de grupos funcionales y elementos al exponerlos a una flama en el bunsen...

Description

Identificación de los elementos por el método de coloración de llama Objetivos: •

Identificar los elementos por el método de coloración de llama.

•

Observar los cambios físicos y químicos de algunos compuestos.

Fundamento Teórico: Los nitratos, cloruros o sales metálicas son compuestos binarios constituidos por un metal y un no-metal, aparte de ser muy volátiles, éstas tienen la característica de tener carga neutra y de conducir la electricidad. Son elementos cuyos óxidos dan soluciones alcalinas, aproximadamente 80 de los elementos químicos se clasifican como metales; es por ello que en el mundo, existe un significativo número de sustancias y para poder identificar cada una de ellas existen diversos métodos. Algunos de estos métodos consisten en disolver la sustancia, transformándola en iones, y hacerla reaccionar frente a diversos experimentos. En nuestro caso podremos identificar sustancias mediante el método de coloración de la llama que consiste en someter la muestra a la llama producida por un mechero o lámpara con la ayuda de un asa de platino humedecido con ácido clorhídrico para ayudar a la volatilización, la llama adquiere un color característico que puede permitir la identificación del elemento. Esto se debe a que ciertos metales se volatilizan en la llama no luminosa de bunsen y le imparten colores característicos. Cuando los metales o sus compuestos, se calientan a temperaturas elevadas en una llama, la llama adquiere colores brillantes que son característicos de cada metal. Los colores se deben a átomos del metal que han pasado a estados energéticos excitados debido a que absorben energía de la llama; los átomos que han sido excitados pueden perder su exceso de energía por emisión de luz de una longitud de onda característica.

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Materiales: •

1 mechero bunsen.

•

4 pinzas para sostener tubos de ensayo.

•

1 gradilla para tubos de ensayo.

•

1 espátula.

•

5 balones de aforo de 50 ml.

•

Asa de platino.

•

Tubos de ensayo.

Sustancias:

•

Solución de ácido clorhídrico 6M.

•

Solución de cloruro de bario 10%.

•

Solución de nitrato de potasio 10%.

•

Solución de nitrato de estroncio 10%.

Descripción: Para la realización de la presente, pesamos aproximadamente 5 gr las sustancias sólidas y agregamos agua

destilada hasta llevar a un volumen de 50ml ,

seguidamente colocamos en los tubos de ensayo cada una de las muestras (un milímetro), incluida la solución de ácido clorhídrico y las etiquetamos, luego de esto introducimos el asa en cada una de las muestras y las llevamos a la llama para observar su coloración; cabe recalcar que después de llevar la muestra a la llama se humedeció el asa en HCl y finalmente comparamos los resultados obtenidos.

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Datos Experimentales: Nuestro trabajo con los siguientes datos: Ácido clorhídrico (HCl) Volumen

24,8 ml

Nitrato de potasio “KNO3” Masa

5,017gr Cloruro de bario “BaCl2”

Masa

5,00 gr

Nitrato de estroncio “Sr(NO3)2” Masa

5,00 gr

Y en el siguiente cuadro mostramos el color de los compuestos al exponerlos al fuego: Nitrato de potasio “KNO3” Color

violeta Cloruro de bario “BaCl2”

Color

amarillo-verdoso

Nitrato de estroncio “Sr(NO3)2” Color

rojo

Tratamientos de Datos Experimentales: Ácido clorhídrico: 6M – 50 ml Riqueza: 37% Densidad: 1,19 g/ml

𝐸𝑞 =

𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑛° 𝑑𝑒 𝐻

3

𝐸𝑞 = 36,45𝑔

36,45 𝑔 = 𝟑𝟔, 𝟒𝟓 𝒈 1

1𝑀

𝑋

6𝑀

𝑋=

218,7 𝑔

36,45 𝑔 ∗ 6𝑀 = 𝟐𝟏𝟖, 𝟕 𝒈 1𝑀

1000 𝑚𝑙 𝑋

𝑋=

10,935𝑔

50 𝑚𝑙 218,7𝑔 ∗ 50 𝑚𝑙 = 10 ,935𝑔 1000 𝑚𝑙 37%

𝑋

𝑋=

100% 10,935𝑔 ∗ 100% = 29,55𝑔 37%

𝑣=

𝜌=

𝑚 𝑣

𝑣=

𝑚 𝜌

29,55𝑔 1,19 𝑔⁄ 𝑚𝑙

𝑣 = 24,8 𝑚𝑙

4

Conclusiones:

•

En la presente práctica se observó que de los diferentes compuestos que utilizamos; cloruro de bario, nitrato de potasio, nitrato de estroncio emitieron un color de flama diferente, esto se debe a que el catión que posee cada una de las sustancias, el mismo que da el color de la flama al reaccionar con el HCL y ser sometido al calor.

•

Se pudo comprobar con bibliografía que el color de la flama emitido por cada uno de los compuestos fue el color característico de cada uno como se muestra a continuación:

Compuestos

Color de flama

Cloruro de bario

amarillo-verdoso

Nitrato de

rojo

estroncio Nitrato de potasio

•

violeta

No se pudo trabajar con el nitrato de calcio puesto que no se encontró esta sustancia en el laboratorio.

Recomendaciones:

•

Al calentar cada tubo de ensayo debemos tener en cuenta que el tubo no esté dirigido hacia nuestros compañeros, para que en el caso de que ocurra problemas, evitar emergencias.

5

•

Al recibir el material

ver si nos lo dan completo y en buenas condiciones, y

revisar que el material este limpio para colocar nuestras muestras. •

Debemos tener en cuenta que el asa este completamente limpia, para no tener alteraciones en la coloración de la llama.

Cuestionario: 1. ¿Qué tipo de sustancias deben usarse en la prueba de coloración de la llama? Las sustancias que se usa para la prueba de coloración de llama son las sales metálicas es decir nitratos y cloruros. 2. ¿Qué debe hacerse con las sustancias poco volátiles para poder analizarlas a la llama? Se debe calentar en la zona de fusión, ya que de esta manera se aprovechara la diferencia de volatilidad para poder distinguir los componentes de una mezcla. 3. ¿Cuáles son los compuestos más comúnmente empleados en la prueba de la flama? Los compuestos más usados son: Arsénico (As), Boro (B), Bario (Ba), Cesio (Cs), Cobre (Cu), Hierro (Fe), Indio (In), Potasio (K), Litio (Li), Manganeso (Mn), Molibdeno (Mo), Sodio (Na), Fósforo (P), Plomo (Pb), Rubidio (Rb), Antimonio (Sb), Selenio (Se), Estroncio (Sr), Telurio (Te), Talio (Tl), Zinc (Zn). 4. Anota las partes de la flama del mechero •

Zona superior de oxidación

•

Zona inferior de oxidación

•

Zona superior de reducción

•

Zona inferior de reducción

•

Zona de fusión

•

Zona fría 6

5. Explica por qué se le da la coloración de la flama (¿debido a que?) La coloración de la flama se debe a que los átomos de cada metal absorben energía de la llama, los cationes se excitan y la energía es transformada en luz cuando el átomo regresa a su estado normal. 6. ¿Qué tipo de elementos se pueden identificar con esta técnica? •

Amarillo: Cloruro de sodio.

•

Naranja: Cloruro de Calcio.

•

Rojo: Cloruro de Litio, nitrato de estroncio.

•

Azul: Cloruro de Cobre, ferricianuro de potasio.

•

Violeta: El Indio, nitrato de Potasio.

•

Anaranjado rojo: Compuestos del calcio, cloruro de bario,

•

Verde: Compuestos del Bario, Sulfato de Cobre.

•

Naranja: Cloruro de Calcio.

7. ¿Por qué se utiliza el ácido clorhídrico y no el ácido sulfúrico? Porque el ácido clorhídrico es muy fuerte y poco volátil a diferencia del ácido sulfúrico es un compuesto químico extremadamente corrosivo 8. ¿En qué casos no se puede utilizar la coloración a la flama? No se puede utilizar la coloración a la flama en el caso de que los compuestos que se utilicen no sean metales.

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Bibliografía: Universidad de San Carlos de Guatemala, “Reacciones de Descomposición”, 2005, disponible

en:

http://medicina.usac.edu.gt/quimica/reacciones/Reacciones_de_descomposici_n.htm Vanesa García, “Identificación de cationes mediante el análisis a la flama”, 2013, disponible

en:

http://www.slideshare.net/cory_231997/identificacin-de-cationes-

mediante-el-anlisis-a-la-flama Diana

Hermith,

“Nitrato

de

plata”,

2013,

disponible

en:

http://nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/0186sp.pdf

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