Perlas De Borax Y Ensayo A La Flama

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.

• Aplique el método de perlas de bórax para la identificación de cationes por medio de la coloración de la perla.

Generalidades.

Gran parte del conocimiento actual sobre la estructura atómica de los átomos provino del análisis de la luz que emiten o absorben las sustancias. Dicha luz forma parte de las radiaciones electromagnéticas así como las ondas de radio, la radiación infrarroja y los rayos X. Cuando los solidos se calientan, emiten radiación, como muestra el brillo rojo de los quemadores de una estufa eléctrica y la luz blanca y brillante de una bombilla de tungsteno, la distribución de la longitud de onda de la radiación depende de la temperatura.

En 1900 el físico alemán Max Planck, asumió que los átomos solo podía emitir o absorber energía en forma de paquetes discretos de cierto tamaño mínimo a los cuales llamo cuantos. Propuso que la energía (E), de un solo cuanto es igual a la constante de Planck (h) por la frecuencia (v) de la radiación.

E = hv

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

En 1905 Albert Einstein explicó el efecto fotoeléctrico, asumiendo que la energía radiante al incidir sobre una superficie metálica no solo se comportaba como una onda, sino también como una partícula a la que llamó fotón. Los fotones transfieren su energía al electrón del metal absorbiéndola lo que provoca que el electrón se libere.

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 se describía un electrón girando alrededor de su núcleo en orbitas circulares. Esto sugiere que los electrones solo pueden ocupar ciertas órbitas discretas y que estos absorben o emiten energía en cantidades definidas conforme se desplazan de una orbita a otra.

Por lo tanto, cada orbita corresponde a un nivel de energía definido del electrón y cuando un electrón pasa de un estado de baja energía a uno de alta, este absorbe una cantidad definida (o cuantizada) de energía. Cuando un electrón regresa a su nivel energético original emite exactamente la misma cantidad de energía que absorbió al ir de un nivel de bajo de energía a uno de mayor energía.

El átomo excitado puede deshacerse de este exceso de energía emitiendo luz de una frecuencia específica, a menudo en la región visible. En los fuegos artificiales la energía necesaria para excitar a los electrones viene de la reacción entre el oxidante y el combustible.

Los colores amarillos de los fuegos artificiales se deben a la emisión de radiación de longitud de onda de 589 nm de los átomos de sodio. Los colores rojos vienen de las sales del estroncio que emiten en los 606 nm y entre los 636 nm a los 688 nm. Este color rojo es el de las llamas de seguridad que se encienden en ocasiones en las autopistas. Las sales de bario dan un color verde en los fuegos artificiales que se debe a una serie de líneas de emisión entre los 505 y 535 nm, sin embargo un buen color azul es difícil de obtener. Las sales de cobre dan un color azul que emiten en la región entre los 420 y 460 nm.

Cuando un elemento absorbe suficiente energía, de una flama o un arco eléctrico, por ejemplo, emite energía radiante a lo que se le llama espectro de flama; aunque

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