PRACTICA
7: JUEGO DE COLORES.
OBJETIVO:
Identificación de elementos mediante
el color de la flama.
INVESTIGACIÓN:
¿Que es el espectro de emisión
atómica? Investiga la composición de los fuegos pirotécnicos.
Espectro
de Emisión Atómica: El espectro de
emisión atómica de un elemento es un conjunto de frecuencias de las ondas
electromagnéticas emitidas por átomos de ese elemento, en estado gaseoso,
cuando se le comunica energía. El espectro de emisión de cada elemento es único
y puede ser usado para determinar si ese elemento es parte de un compuesto
desconocido.
¿De
qué se componen los fuegos pirotécnicos? Aunque
las mezclas de los compuestos que nos podemos encontrar en ellos suele ser un
secreto que las casas comerciales guardan celosamente, su composición sigue una
receta muy concreta: una sustancia química rica en oxígeno y un químico que
sirva como combustible.
Lo que vemos, lo que oímos con
cada explosión, será por tanto el resultado de varias reacciones químicas
-oxidaciones y reducciones- que tienen lugar dentro de los fuegos artificiales
a medida que ascienden al cielo.
El carbono provee el
combustible, el magnesio incrementa el brillo y la luminosidad, el calcio dará
más intensidad a los colores
Además del carbono, que provee
el combustible; el magnesio, que incrementa el brillo y la luminosidad; el
calcio, cuya función es dar más intensidad a los colores, existen tres tipos
distintos de oxidantes que se encargan de generar el oxígeno que reaccionará
durante la combustión: los nitratos, los cloratos y los percloratos. Sus
diferencias estriban en la cantidad de oxígeno que ceden en forma de oxígeno
molecular. Los nitratos ceden 1/3 del oxígeno que contienen, por el contrario,
los cloratos (menos estables y más peligrosos de manejar) y percloratos ceden
todo su oxígeno molecular. Estos, combinados con sustancias reductoras, de
azufre y de carbono, encargadas de actuar como combustibles, producen la
energía de la explosión.
Los enormes ‘booms’ escuchados a
nivel del suelo serán entonces el resultado de una rápida liberación de energía
en el aire, que, como si se tratara de un cañón, al reaccionar genera de forma
muy rápida una gran cantidad de gases que son los encargados de empujar la bala
y salir despedidos por la boca del cañón. Esto produce una onda de choque, una
explosión sónica.
HIPÓTESIS:
1.- Al acercar las sustancias al
mechero, cada una producirá una flama de diferente color.
2.- Puede que alguna de las
sustancias no reaccione o el color que emita no será muy reconocible.
MATERIAL:
●
Mechero de
bunsen.
●
Vidrio de reloj.
●
Barra de grafito
gruesa.
●
Opcional: pinza
universal.
●
Lentes.
SUSTANCIAS:
●
Agua.
●
Cloruro de litio.
●
Cloruro de sodio.
●
Cloruro de
cadmio.
●
Cloruro de
cobalto.
●
Cloruro de
estroncio.
●
Sulfato cúprico.
PROCEDIMIENTO:
1. Coloca una cantidad pequeña de agua en el vidrio de
reloj.
2. Anota el color original de las sustancias y completa
el cuadro.
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SUSTANCIA
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COLOR ORIGINAL DE LA
SUSTANCIA.
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COLORACIÓN DE LA FLAMA
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Cloruro de Litio
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Blanco cristalino
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Rojo granate
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Cloruro de Sodio
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Blanco cristalino
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Naranja
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Cloruro de Cadmio
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Blanco (polvo)
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Chispas de Luz
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Cloruro de Cobalto
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Granate
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Oro
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Cloruro de Estroncio
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Blanco cristalino
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Rojo pasión/ Naranja
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Sulfato Cúprico
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Azul brillante
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Verde/ Naranja
|
3. Humedece la punta del grafito en el agua.
4. Toma un poco de la primera sustancia con la punta del
alambre o grafito. Acércala a la flama del mechero.
5. Observa detenidamente el color que presenta la flama y
anótalo en el cuadro.
6. Introduce el grafito en el agua y limpia la punta con
una franela húmeda y vuelve a sumergirlo en el agua.
7. Repite la prueba de coloración a la flama con el resto
de las sustancias.
OBSERVACIONES
(IMÁGENES Y DESCRIPCIÓN):
Primero, en un pequeño vaso, vertimos agua y humedecemos la punta de grafito.
De la primer sustancia (cloruro de litio), tomamos un poco y lo impregnamos en la punta.
Luego, acercamos la punta al mechero. La coloración que se produjo fue rojo granate. Limpiamos la punta y repetimos el proceso.
Cloruro de Sodio, produce una flama color naranja.
Cloruro de cadmio, produce chispas de luz.
Cloruro de cobalto, produce una flama con coloración similar a la del oro.
Cloruro de estroncio, produce una flama entre color rojo pasión y naranja.
Sulfato cúprico, produce una flama entre color verde y naranja.
CONCLUSIÓN:
Existe una forma de identificar a las sustancias mediante el
color que produce la flama de la combustión de un poco de la misma: el espectro
de emisión atómica. En esta práctica, pudimos identificar este espectro en 6
sustancias al colocar en un mechero un poco de estas con una punta de grafito,
así como apreciar el color que producían. De esta manera, cumplimos el objetivo
de la práctica, y en cuanto a nuestras hipótesis, únicamente la primera fue
acertada; esto debido a que todas las sustancias tuvieron una reacción y el
color de la flama que producían fue perfectamente apreciable, lo que contradice
la segunda hipótesis.
J
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