Practica 7: Juego de colores

Objetivo:

Identificación de elementos mediante el color de la flama.

Investigación:

1. ¿Qué es el espectro de emisión atómica?

La espectrometría de emisión es una técnica espectroscópica que analiza las longitudes de onda de los fotones emitidos por los átomos o moléculas durante su transición desde un estado excitado a un estado de inferior energía. Cada elemento emite un conjunto característico de longitudes de onda discretas en función de su estructura electrónica. Mediante la observación de estas longitudes de onda puede determinarse la composición elemental de la muestra.

La espectrometría de emisión se desarrolló a finales del siglo 19, y los esfuerzos teóricos para explicar los espectros de emisión atómica condujeron a la mecánica cuántica.

http://www.espectrometria.com/espectrometra_de_emisin

  2. Composición de los fuegos pirotécnicos.

Los fuegos artificiales son en sí mismos pura química. No solo por las reacciones que posibilitan la explosión, sino también por los fundamentos que permiten obtener la gran gama de colores que garantizan la máxima espectacularidad. De todos modos, la composición química de las mezclas de compuestos que nos podemos encontrar en los fuegos artificiales suele ser un secreto de las casas comerciales que se guarda celosamente, sobre todo en lo referido al modo de obtener determinados colores, que como veremos posteriormente, requieren bastante investigación para conseguirlos. No obstante, todos los fuegos artificiales suelen tener una serie de componentes base que son comunes. A continuación haremos mención a las características principales de estos componentes. 

Las sustancias base de toda mezcla pirotécnica son las siguientes: 

• Sustancias oxidantes: Son las encargadas de generar el oxígeno que reaccionará en la reacción de combustión.
• Sustancias reductoras: Son las encargadas de actuar como combustibles para reaccionar con el oxígeno molecular liberado por los oxidantes, dando lugar a la producción de grandes cantidades de gases calientes.  

¿Cómo se consiguen los colores?

• El sodio es el responsable de los amarillos y los dorados.
• El bario produce los verdes
• El cobre (carbonato de cobre / monocloruro de cobre) da lugar al color azul
• Las sales de estroncio dan el color rojo
• El titanio es el responsable de los destellos blancos y plateados. 

Otros químicos usados habitualmente son:

• El carbono, que provee el combustible.
• Los oxidantes, que producen el oxígeno para la combustión.
• El magnesio, que incrementa el brillo y la luminosidad.
• El antimonio, que da un efecto glitter (es un efecto que marca los halos de los brillos).
• El calcio, que da más intensidad a los colores.

http://www.cvatocha.com/documentos/quimica/fuegos.pdf

http://www.quo.es/ser-humano/la-quimica-de-los-fuegos-artificiales

Hipótesis:

• Identificar las diferentes sustancias a través de su flama y su forma de combustión.
• Observar las diferencias y la relación según el color de su flama.

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 colbato.
• Cloruro de estroncio.
• Sulfato de cúprico.
• Cinta de Magnesio.

Procedimiento:

1. Coloca una cantidad pequeña de agua en le vidrio de reloj.
2. Anota el color original de las sustancias y completa el cuadro.

   SUSTANCIA	COLOR ORIGINAL DE LA SUSTANCIA	COLORACIÓN DE LA FLAMA
   Cloruro de litio	Polvo cristalino blanco	Flama rosa magenta
   Cloruro de sodio	Polvo cristalino blanco	Flama naranja
   Cloruro de colbato	Polvo cristalino magenta	Chispas amarillas
   Cloruro de estroncio	Polvo cristalino blanco	Flama roja
   Sulfato de cúprico	Polvo cristalino azul	Flama verde
   Cinta de magnesio	Cinta solida negra	Blanco brillante

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):

Se encendió el mechero de bunsen.

                          La flama se puso en contacto con el cloruro de sodio.

La flama se puso en contacto con el sulfato de cúprico.

                              La flama se puso en contacto con el cloruro de litio.

               La flama se puso en contacto con el cloruro de colbato.

Conclusión:

Se logro identificar las diferentes sustancias, observando sus reacciones al ponerlas al contacto con el fuego a través de la flama y el color que estaba en ella.Es decir se cumplió la hipótesis y el objetivo, al poder identificar cada sustancia con un cambio de color y estado.