EVALUACIN DE METALES MEDIANTE SU ESPECTRO DE EMISION ATMICO

EVALUACIN DE METALES MEDIANTE SU ESPECTRO DE EMISION ATMICOENSAYO DE LA LLAMA

Asignatura: QUIMICA Nivel: Medio Nombres y apellidos: Ruiz Hernndez Alma Geraldine Trabajo practico N4EVALUACIN DE METALES MEDIANTE SU ESPECTRO DE EMISIN ATMICO-ENSAYO DE LA LLAMACriterios de evaluacin interna

DOPDCE

XX

1. Introduccin:En todas las prcticas de laboratorio en las que se utilice la llama, es necesario conocer sus propiedades y para qu es til. En este caso se utilizar para ponerla en combustin con distintas sales, las cuales al arder emitirn colores, esto se conoce como ensayo de la llama. El ensayo a la llama es un procedimiento usado en Qumica para detectar la presencia de ciertos iones metlicos. Cada elemento presenta un color caracterstico cuando se lo pone en contacto con la llama. Cuando reciben energa, los electrones del tomo, "saltan" a un nivel superior, se dice entonces que el tomo se encuentra en un estado excitado. Cuando los electrones liberan esa energa, vuelven a su estado fundamental, y es posible ver el color en la llama. Cules son los reactivos y productos de la combustin? Los componentes mayoritarios del gas combustible son generalmente hidrocarburos saturados de bajo peso molecular e hidrocarburos no saturados en proporciones variables. La combustin se logra utilizando un mechero que permita la mezcla de dichos gases combustibles y el oxgeno del aire que acta como comburente.

2. Marco terico: La luz: es una radiacin que se propaga en forma de ondas, las ondas que se pueden propagar en el vaco se laman Ondas Electromagnticas. Adems la luz es la radiacin visible del espectro electromagntico que podemos captar con nuestros ojos y est compuesta por diminutas partculas llamadas fotones, permitindonos visualizar todo los que nos rodea, aportando color y sentido a la vista. Luz visible: se produce por la reorganizacin de tomos y electrones. Posee una longitud de onda de 350 nm a 750 nm, con una frecuencia que depende de los niveles en que salta un electrn. Longitud de onda (): es la distancia que existe entre dos crestas o valles consecutivos, esta describe cuan larga es la onda, las cuales tienen longitudes que representan la distancia real recorrida que no siempre coincide con la distancia del medio o de las partculas en que se propaga la onda. La frecuencia (v): es el nmero de oscilaciones (vibraciones completas) que efecta cualquier partcula, del medio perturbado por donde se propaga la onda en un segundo. La llama: produce la combustin de un inflamable en una atmsfera rica en oxgeno, se observa una emisin de luz que puede llegar a ser intensa. La llama es provocada por la emisin de energa de los tomos de algunas partculas que se encuentran en los gases de la combustin, al ser excitados por el intenso calor generado en este tipo de reacciones. Se originan en reacciones muy exotrmicas y desprenden gran cantidad de energa en forma de calor y estn constituidas por mezclas de gases incandescentes.

2.1. Variables Independiente: el modelo a seguir para Dependiente: los colores resultantes despus de cada muestra. Controladas:

Temperatura 313 1 KConcentracin de HCl(ac) 1MLongitud del alambre de nicrom. 5.0 0.1 cm

3. Pregunta de investigacin:

es posible determinar que elemento se encuentra en una determinada sal, mediante el ensayo a la llama?

4. MATERIALES Y REACTIVOS

Materiales: 1 frasco pequeo de vidrio 14 alambre de nicrom de 5cm 1piceta 14 tubos de precipitados 1 probeta ( 0,05 mL) Insumos: 100 mL Agua destilada 10 mL HCl(ac) 1M

5. METODO DE OBTENCION DE DATOS1. Mide 5cm de alambre de nicrom. Trata de que su superficie sea plana y lineal.2. enrolla un extremo del alambre para recoger con este la sal que ser expuesta a la llama.3. limpia el alambre antes de poner la muestra de las sales sobre este. Para la limpieza es necesario que se sumerja en HCl(ac) (1M) contenido en los tubos de ensayos. Luego, enjuaga con agua potable y posteriormente con agua destilada.4. seca el alambre ponindolo en exposicin con el fuego, de modo que podr verificar la presencia errneo e innecesaria aun de sales o analitos. Con esto se asegura la esterilizacin del alambre y se verifica que ningn factor influya en los colores posteriores.5. coloca la sal en el extremo enrollado del alambre de nicrom.6. expone la punta del alambre a la llama, exactamente en la parte ms caliente de la llama no luminosa.7. observa detalladamente y de manera inmediata la coloracin que transmite la muestra a la llama.

8. De la misma manera, debers pasar los dems sales por este procedimiento.se recomienda realizar todo el proceso dos veces con fin de corroborar los colore obtenidos a partir de la observacin.

6. METODO DE PROCESAMIENTO DE DATOS

Para el procesamiento de los datos obtenidos es necesario contrastar las observaciones de la primera experiencia y la duplicacin del proceso. A partir de estos colores, nos remitimos a la teora para conocer los valores de la frecuencia, la longitud de onda y por ende, los niveles de excitacin. En base a ello, se conocer la posicin de los elementos dentro de la tabla peridico y se podr identificar los metales que estuvieron presentes en las muestras de las sales. NMuestras FormulaColor de llama

1MagnesioMgClAzul violceo

2PotasioKClVioleta

3LitioLiClRojo

4CalcioCaCl2Anaranjado

5BarioBaCl2Amarillo verdoso

6NquelNiCl3Verde

7FierroFeCl3Amarillo

8AluminioAlCl3Verde Turquesa

9SodioNaClAnaranjado

7. OBTENCION Y PROCESAMIENTO DE DATOS Tabla n 1. Muestras de las experimentaciones realizadas

TABLA N 2Color de la llama observada en reaccin con los reactivos slidos y los datos tericos de longitud de onda y frecuencia

Durante la experimentacin se observ que los resultados de los colores no estuvieron muy marcados pues si bien vemos existen muestras en las que nos result un amarillo verdoso o un azul violceo

Color de llamaLongitud de onda (x 10-9m)Frecuencia(x 1014 Hz)Energa (x 10-19 J)

1Azul violceo466 6,4378 4,2682

2Violeta4356,89664,5725

3Rojo7004,28572,8414

4Anaranjado6254,80003,1824

5Amarillo verdoso5805,17243,4293

6Verde5655,30973,5203

7Amarillo5905,08483,3712

8Verde Turquesa5405,55563,6834

9Anaranjado6254,80003,1824

10Azul verdoso4806,25004,1438

Para poder determinar la composicin de las muestras, necesitamos conocer las longitudes de onda y la frecuencia, esto lo obtendremos de acuerdo las frmulas que a continuacin se presentaran. Frecuencia:

C = velocidad de la luzL= longitud de la onda

Energa: C=velocidad de la luz 3.00 x 108 m/sh=La constante de Planck, 6,63 x 10-34 J.sn= Longitud de onda en m

Longitud de onda: Cabe resaltar que para hallar la longitud de onda tenemos que tener en cuenta los estndares de los colores ya establecidos de los colores:

Fuente: http://www.cienciaredcreativa.org/q1/TP1%20ensayollama.pdf

Tabla n3Mediante esta frmula se puede conocer los niveles en que se encuentran los electrones excitados por calor de la llama:

v= K ()

K= 109677.76 cm-1

Relacin entre la frecuencia, el color ante la llama y los niveles de excitacin de los electrones.

Color final de la llamaFrecuencia(x 1014 Hz)Nivel inicial del electrnNivel final del electrn

Azul violceo6,4378 62

Violeta6,896672

Rojo4,285732

Anaranjado4,800052

Amarillo verdoso5,172432

Verde5,309732

Amarillo5,084832

Verde Turquesa5,555632

Anaranjado4,800072

Azul verdoso6,250032

Como se observa, los tomos de los elementos han variado pues si observamos de un valor alto ha descendido, obteniendo un electrn final cuyo nivel es 2Cabe resaltar que el nivel inicial de los electrones se asumi el nivel 2, debido a que la lnea de espectro visible es de Balmer, cuyo nivel es 2. Habiendo obtenido esto podemos determinar el elemento corroborndolo con la tabla peridica.8. Evaluacin y conclusiones

A) Aspecto 1Formulacin de conclusiones:

Si es posible determinar el metal (elemento) que se encuentra en la sal pues estos se pueden corroborar y contrastar con los datos tericos.

El uso de la constante de Plack y la teora de emisin y absorcin de energa fueron fundamentales para la realizacin de nuestro experimento, pues sin estas no hubisemos podido determinar los resultados que se requeran.

No obstante el uso del mechero bunsen es uy importante ya que nos proporciona unos colores un poco ms definidos.

Los metales reaccionan al someterlos al fuego, pues sus electrones se ven alterados como se muestra en la experiencia

B) Aspecto 2Evaluacin de procedimientos:

Al realizar este experimento se nos presentaron ciertas limitaciones, por ejemplo al momento de observar el color de la llama, en algunas ocasiones esta era confusa puesto que el color verdadero solo apareca por unos segundos.

Al momento de utilizar el alambre de nicrom en otra muestra se generaba cierta duda si era eficaz la limieza que se le haca con el Cl-(ac).pues puesto que no eliminaba por completo los residuos de las muestras anteriores.

El tipo de error fue sistemtico por lo anteriormente ya explicado (uso del alambre de nicron).

C) Aspecto 3Mejora de la investigacin:

Los estudiantes debern estar muy atentos para observar la primera muestra de color en cada muestra, puesto que a veces ya pasado un tiempo el color cambia y este suele ser el errneo.

Tenemos que estar seguros que se ha eliminado todos los residuos de las muestras anteriores, al momento de limpiar el alambre de nicron pues podra alterar el espectro de alguno de los metales.

Sera conveniente usar el alambre de platino ya que tiene un punto ms alto de fusin que el nicron

Bibliografa: http://aprendiendoquimica3.blogspot.com/2012/09/ensayo-la-llama.html https://puraquimicaulaciencias.files.wordpress.com/2010/08/ensayos-a-la-llama-colores-de-los-algunos-metales-a-la-llama.pdf http://www.cienciaredcreativa.org/q1/TP1%20ensayollama.pdf http://dqino.ua.es/es/laboratorio-virtual/ensayos-a-la-llama.html http://astrojem.com/teorias/espectroelectromagnetico.html http://aulas.iesjorgemanrique.com/calculus/quimica/practicaslab/llama/llama.html