Métodos de ensayo a la flama y perlas de bórax para la identificación de cationes

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD CULHUACÁN

PRACTICA #1

“MÉTODOS DE ENSAYO A LA FLAMA Y PERLAS DE BÓRAX PARA LA IDENTIFICACIÓN DE CATIONES”

INTEGRANTES:

Edwin Giovanni de la Cruz Sánchez

Rogelio Manuel Carrillo González

Sirenio Alberto Bello González

Heber Martinez

27/08/2012

GENERALIDADES

Un átomo es capaz de absorber diferentes tipos de energía, térmica y luminosa especialmente, que le conducen a una serie de estados excitados. Estos estados poseen unas energías determinadas y características de cada sustancia. Existe una tendencia a recuperar con rapidez el estado fundamental. La consecución de "volver al equilibrio" se puede realizar a través de choques moleculares (pérdida de energía en forma de calor) o a través de la emisión de radiación. Puesto que los estados excitados posibles son peculiares de cada especie, también lo serán las radiaciones emitidas en su desactivación. El tipo de radiación emitida dependerá de la diferencia entre los estados excitados y el fundamental, de acuerdo con la ley de Planck, E = hv; donde E = diferencia de energía entre los estados excitado y fundamental, h = Constante de Planck (6,62 10-34 J s) y v= frecuencia. De esta manera, un determinado elemento da lugar a una serie de radiaciones características que constituyen su espectro de emisión, que puede considerarse como su "huella dactilar" y permite por tanto su identificación.

Perlas de bórax

La prueba de las perlas de bórax es un procedimiento analítico para determinar la presencia de ciertos cationes metálicos. El fundamento de la prueba es que los óxidos de estos cationes metálicos producen colores característicos cuando se “queman” en una flama. Esta prueba era muy utilizada en la prospección minera para identificar metales en minerales. En este caso una perla recubierta de una disolución del mineral se calienta en la flama, dejándola enfriar para entonces observar su color característico.

Prueba de las Perlas de Bórax

Primero se genera una perla transparente al fundir una pequeña cantidad de bórax (tetraborato de sodio: Na2B4O7 • 10H2O) o sal microcósmica (NaNH4HPO4) en un pequeño arillo de alambre de platino empleando la flama de un mechero Bunsen.

Ocasionalmente se puede emplear carbonato de sodio (Na2CO3) para llevar a cabo la prueba. Una vez que se ha formado la perla y ésta se ha dejado enfriar, se la sumerge en una disolución del mineral que se desea probar. Una vez hecha esta operación la perla se somete de nuevo a la flama del mechero Bunsen. El cono interior de la flama (azul) es la flama reductora (menos oxígeno), el cono exterior es la flama oxidante. Se retira la perla de la flama y se la deja enfriar, entonces se compara el color de la perla con el correspondiente tipo de perla y de flama empleado. La prueba de las perlas de bórax no es un método definitivo o absoluto para la identificación de un mineral o catión desconocido, sin embargo puede ser empleada para, en una forma rápida, eliminar o reducir el número de posibilidades.

Ensayo a la llama:

Un ensayo a la llama es un procedimiento usado en química analítica para detectar la presencia de ciertos iones metálicos, con base en el espectro de emisión característico de cada elemento. El ensayo a la llama consiste en introducir una muestra del elemento o compuesto en una llama caliente, y observar el color que resulta. Las muestras suelen sostenerse en un alambre de platino o nicrom limpiado con ácido clorhídrico para eliminar trazas de analitos anteriores. este procedimiento debe ser probado con diferentes llamas, para evitar información equivocada debido a llamas "contaminadas", u ocasionalmente para verificar la exactitud del color. El ensayo a la llama es frecuentemente visto a través de un vidrio azul de cobalto para filtrar el amarillo del sodio y permitir ver mejor la emisión de otros iones metálicos. El ensayo a la llama es rápido y fácil de ejecutar, Sin embargo, el rango de elementos detectados es pequeño, y el ensayo se apoya en la experiencia subjetiva del experimentador, en vez de mediciones objetivas .Aunque esta prueba sólo da información cualitativa, y no cuantitativa, acerca de la proporción real de los elementos en la muestra; puede obtenerse información cuantitativa por las técnicas relacionadas de fotometría de llama o espectroscopia de emisión de llama.

PROCEDIMIENTO

Materiales:

• 2 Mecheros de Bunsen

• 2 Cajas de Petri

• 2 Alambre de nicromio

• 4 vasos de precipitado de 100 ml

Sustancias:

• Solución de acido clorhídrico (HCl)

• Tetraborato de sodio cristalino (bórax) puro

• Cloruros solidos de los siguientes cationes:

o Sodio

o Bario

o Litio

o Cobre

o Calcio

o Estaño

• Cloruros líquidos de los siguientes cationes:

o Bario

o Cobre

o Estaño

o Litio

o Cromo

o Cobalto

Método de operación

En el método de ensayo a la flama

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