“IDENTIFICACIÓN DE CATIONES POR EL MÉTODO DE ENSAYO A LA FLAMA.”

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA.

“QUÍMICA BÁSICA”

PRACTICA N° 1

“IDENTIFICACIÓN DE CATIONES POR EL MÉTODO DE ENSAYO A LA FLAMA.”

GRUPO:

1CX31

EQUIPO 2:

• TIENDA MARTÍNEZ ALEJANDRO.
• QUEZADA CASTILLO MISAEL JOHAN.
• ROJAS GUTIÉRREZ FRANCO LUIS.

PROFESORA:

M. EN C. ROSA MARÍA GÓMEZ VÁZQUEZ.

PRACTICA N° 1

“IDENTIFICACIÓN DE CATIONES POR EL MÉTODO DE ENSAYO A LA FLAMA.”

1.- OBJETIVOS:

        Que El Alumno:

• Experimente el método de ensayo a la flama para la identificación de cationes mediante la coloración generada por su espectro de emisión.

2.- GENERALIDADES:

Al referirnos a la configuración electrónica estamos hablando de la descripción de la ubicación de los electrones en los distintos niveles (con subniveles y orbitales) de un determinado átomo. El análisis que se realizó sobre la luz que emiten y absorben las sustancias, dicha luz forma parte de las radiaciones electromagnéticas, así como las ondas de radio, la radiación y los rayos X.

Cuando un cuerpo es calentado emite radiación electromagnética en un amplio rango de frecuencias.

El cuerpo negro (ideal) es aquel que además absorbe toda la radiación que llega a él sin reflejarla, de tal forma que sólo emite la correspondiente a su temperatura.

A fines del siglo XIX fue posible medir la radiación de un cuerpo negro con mucha precisión. La intensidad de esta radiación puede en principio ser calculada utilizando las leyes del electromagnetismo. El problema de principios del siglo XX consistía en que si bien el espectro teórico y los resultados experimentales coincidían para bajas frecuencias (infrarrojo), estos diferían radicalmente a altas frecuencias. Este problema era conocido con el provocativo nombre de “la catástrofe ultravioleta”, ya que la predicción teórica diverge a infinito en ese límite.

Quien logró explicar este fenómeno fue Max Planck, en 1900, que debió para ello sacrificar los conceptos básicos de la concepción ondulatoria de la radiación electromagnética.

Para resolver la catástrofe era necesario aceptar que la radiación no es emitida de manera continua sino en cuantos, de energía discreta, a los que llamamos fotones.

La energía de estos fotones es:

E (fotón) = h.ν

ν : Frecuencia de la radiación electromagnética (s-1)

h : constante de Planck

h = 6,62.10-27 erg.s

h = 6,62.10-34 J.s

De acuerdo con la teoría de Planck, la materia puede emitir o absorber energía solo en múltiplos enteros de hᵧ, por lo cual se establece que la energía está cuantizada.

Cuando la frecuencia de la radiación es baja el efecto de la discretización se vuelve despreciable debido al minúsculo valor de la constante de Planck, y es perfectamente posible pensar al sistema como continuo. Sin embargo, a frecuencias altas el efecto se vuelve notable.

En 1905, Einstein utilizaría el concepto de fotón para explicar otro fenómeno problemático en el marco de la física clásica, la generación de una corriente eléctrica al aplicar luz monocromática sobre un circuito formado por chapas metálicas, conocido como el efecto fotoeléctrico. Einstein obtendría tiempo después el Premio Nobel por este importante hallazgo teórico.

El trabajo de Planck y Einstein prepararon el camino para comprender como se acomodan los electrones en los átomos. En 1913, el físico Danés Niels Bohr ofreció una explicación teórica sobre los espectros de líneas en función del átomo de hidrogeno, en el que describía al electrón girando alrededor de su núcleo en órbitas circulares.

 [pic 3]

Cuando un elemento absorbe suficiente energía, de una flama o un arco eléctrico, por ejemplo, emiten energía radiante a lo que se le llama espectro de flama; aunque cualquier elemento puede calentarse hasta la incandescencia, algunos sólo tienen que calentarse en la flama de un mechero de Bunsen para lograr que emitan una luz de color característico. Algunos de estos elementos son el potasio, el sodio, el calcio y el estroncio. Uno de los métodos más convenientes para identificar estos elementos consisten en tomar una muestra del compuesto en estado sólido con ayuda de un alambre de nicromio y llevarla directamente a la flama del mechero, en el cual se producirá el color (espectro) característico del elemento presente.

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