Química Práctica 2

Escorcia Rodríguez, Juan Miguel

I.Biotecnología 101 Equipo #3

Laboratorio de química

22-septiembre-2013

Práctica No. 2

“Espectro de emisión”

Objetivos:

El objetivo de la práctica es que el estudiante:

• Identifique las diferentes partes del mechero de bunsen y sus usos.

• El alumno identificará la coloración de llama de acuerdo con ciertas sustancias volátiles.

• El alumno identificará las partes de la flama.

Introducción:

Al calentar un elemento gaseoso hasta que llega a la incandescencia, se produce una emisión de luz que, al hacerla pasar por un prisma, se descompone en forma de un espectro discontinuo, que consta de una serie de líneas correspondientes a determinadas frecuencias y longitudes de onda. A este tipo de espectros se los conoce como espectros de emisión, y tienen la característica fundamental que cada elemento químico presenta un espectro característico propio, específico y diferente de los del resto de elementos, que sirve como "huella digital" permitiendo identificarlo fácilmente.

Cuando hacemos pasar la luz a través de un prisma óptico se produce el efecto llamado dispersión que consiste en la separación de las distintas longitudes de onda que forman el rayo incidente. La luz blanca produce al descomponerla lo que llamamos un espectro continuo, que contiene el conjunto de colores que corresponde a la gama de longitudes de onda que la integran. Sin embargo, los elementos químicos en estado gaseoso y sometidos a temperaturas elevadas producen espectros discontinuos en los que se aprecia un conjunto de líneas que corresponden a emisiones de sólo algunas longitudes de onda. El conjunto de líneas espectrales que se obtiene para un elemento concreto es siempre el mismo, incluso si el elemento forma parte de un compuesto complejo, y cada elemento produce su propio espectro característico. Esto significa que cada elemento tiene su propia firma espectral.

El mechero es un instrumento de laboratorio de gran utilidad. Fue diseñado con el propósito de obtener una llama que proporcione máximo calor y no produzca depósitos de hollín al calentar los objetos. Consta con: peana; base en la que se apoya, entrada de gas; conducto al que se acopla una goma por la que entra el gas ciudad o el que proviene de una bombona, chimenea; tubo del mechero por el que asciende el gas y el aire. Al final se produce la llama, anillo giratorio; sirve para regular la entrada de aire, orificio de entrada de aire y llave de paso del gas.

La llama del mechero es producida por la reacción química de dos gases: un gas combustible (propano, butano, gas natural) y un gas comburente (oxígeno, proporcionado por el aire). El gas que penetra en un mechero pasa a través de una boquilla cercana a la base del tubo de mezcla gas-aire. El gas se mezcla con el aire y el conjunto arde en la parte superior del mechero. La reacción química que ocurre, en el caso de que el combustible sea el propano (C3H8) y que la combustión sea completa. La llama es considerada como una combustión visible que implica desprendimiento de calor a elevada temperatura; ésta última depende entre otros factores de: la naturaleza de los gases combustibles y de la proporción combustible-comburente. En el caso del propano, la proporción de la mezcla es de cinco partes de aire por una de gas, obteniéndose una llama de color azul. Si se reduce el volumen de aire, el mechero producirá una llama amarilla luminosa y humeante. Cuando el mechero funciona con la proporción adecuada de combustible y comburente, la llama presenta dos zonas (o conos) diferentes. El cono interno está constituido por gas parcialmente quemado, el cual es una mezcla de monóxido de carbono (CO), hidrógeno (H2), dióxido de carbono (CO2) y nitrógeno (N2). En el cono exterior esa mezcla de gases arde por completo gracias al oxígeno del aire circundante. Esta es la parte más caliente de la llama. La llama amarilla humeante tiene un bajo poder calorífico y lo comprobamos al ver que humea, pues al exponer una cápsula de porcelana a la llama amarilla, la cápsula color blanco queda humeada debido a la llama amarilla. Por el contrario, la llama azul tiene un alto poder calorífico y es por ello ideal para experimentos de laboratorio. Al abrir ventana, el gas se mezcla con Oxígeno, y se genera la llama azul que es la que tiene el mayor potencial calorífico. Por el contrario, al cerrar ventana, la llama se pone amarilla y grande, siendo una llama que ahúma, con bajo potencial calorífico, no ideal para trabajos de laboratorio.

Cuando la combustión se produce con exceso de aire, ésta es total y la llama es muy calorífica, oxidante, porque sobra oxígeno, y prácticamente incolora.

Las principales partes de la flama son:

A. Cono interior azul: formado por una zona brillante y reductora, de combustión incompleta. Esta zona tiene temperatura baja y es reductora. La zona central está formada por gases sin arder.

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