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Ensayo A La Llama

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Categoría: Ciencia

Enviado por: klimbo3445 17 marzo 2011

Palabras: 2314 | Páginas: 10

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r que es la manifestación macroscópica observable asociada a la reacción química de un gas que ha sido calentado por encima de su temperatura de encendido con algún otro gas usualmente oxígeno atmosférico.

Una posible llama de combustión aprovechable para un calentamiento eficaz se logra, cuando la misma es estable, posee color azul y alcanza de 12 a 15 centímetros de alto (en algún caso de ajuste emite sonido grave). Esta situación óptima de trabajo se logra regulando simultáneamente la llave de gas y la entrada de aire.

OBJETIVOS.

* Identificar las partes de que consta el mechero Bunsen.

* Manipular el mechero Bunsen.

* Identificar las zonas de la llama.

* Determinación de elementos, a través de su coloración a la llama.

Conceptos Básicos.

COMBUSTIÓN

La combustión es un proceso de oxidación rápida de una sustancia acompañado de un aumento de calor y frecuentemente de luz. En el caso de la química, con el oxígeno de la atmósfera que lleva a la formación de dióxido de carbono, monóxido de carbono y agua, junto con otros productos como dióxido de azufre, que proceden del os componentes menores del combustible. El término combustión también engloba el concepto de oxidación en sentido amplio. El agente oxidante puede ser ácido nítrico, productos o incluso cloro o flúor.

La combustión es una reacción química en la que un elemento combustible se combina con otro comburente (generalmente oxígeno en forma de O2 gaseoso), desprendiendo calor y produciendo un óxido. Los tipos más frecuentes de combustible son los materiales orgánicos que contienen carbono e hidrógeno. El producto de esas reacciones puede incluir monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), agua (H2O) y cenizas El proceso de destruir materiales por combustión se conoce como incineración.

LLAMA

Masa incandescente formada por gases que sufre el proceso de combustión. Las llamas consisten generalmente en una mezcla de oxígeno (o aire) y otro gas, normalmente combustible, como hidrógeno, monóxido de carbono o un hidrocarburo. Si se introduce un objeto frío en la parte exterior de una llama. La temperatura de esa parte descenderá por debajo del punto de combustión, y se desprenderán carbono y monóxido de carbono sin quemar.

MECHERO DE BUNSEN

Es uno de los instrumentos para calentamiento que más se utilizan en el laboratorio es el Mechero de Bunsen. Consta de las siguientes partes:

a) Tubo lateral: permite la entrada de gas al mechero y se conecta por medio de una manguera de hule a la fuente de gas.

b) Tubo recto: parte perpendicular al tubo lateral en donde el gas y el aire se mezclan antes de quemarse (principio de Bunsen).

c) Collar móvil: aro que rodea al tubo recto, por la parte inferior, provisto de agujeros que permiten regular la entrada de aire.

FUNCIONAMIENTO DEL MECHERO DE BUNSEN

Por el tubo lateral entra el combustible, al pasar por el tubo recto se mezcla con el oxígeno del aire, que entra por el collar móvil; al llegar esta mezcla a la parte superior del tubo recto y acercar una chispa o un cerillo se produce una combustión.

La combustión puede ser de dos tipos:

a) Combustión incompleta: es aquella en la cual se producen partículas sólidas de carbono debido a la insuficiencia de oxígeno en la mezcla. Se caracteriza por presentar una llama de color amarillo. En general el proceso se realiza en dos etapas:

La siguiente ecuación es el resultado de la suma de I + II y se conoce como ecuación total.

b) Combustión completa: se produce cuando hay suficiente cantidad de oxígeno, este consume casi en su totalidad las partículas de carbono incandescentes, adquiriendo la llama de color azul.

En general el proceso es el siguiente:

FORMAS DE APLICAR EL CALOR

La forma de aplicar el calor con el mechero depende de la temperatura que se necesita.

La llama del mechero se puede aplicar de dos formas:

a) Directamente: a los tubos de ensayo, tubos de ignición, cápsulas de porcelana, crisoles y otro instrumental de vidrio resistente a altas temperaturas.

b) Indirectamente: interponiendo entre el recipiente y la llama una malla metálica o por medio de una baño de agua (Baño de María), dentro del cual se introduce el objeto a calentar.

PRECAUCIONES E INDICACIONES ANTES DE UTILIZAR EL MECHERO DE BUNSEN, LA BALANZA Y AL REALIZAR LOS EXPERIMENTOS

1. Antes de utilizar el mechero, asegúrese cuál es la tubería que suministra el gas y que la manguera de hule esté bien conectada.

2. El mechero deberá ser manipulado por una sola persona.

3. Encienda el cerillo antes de abrir la llave que suministra el gas.

4. No enrolle la manguera de hule alrededor del mechero.

5. Antes de pesar, cerciórese que la balanza esté equilibrada, al terminar regrese las pesas a cero y luego retire el porta muesra.

6. Cuando se transfieran líquidos, la viñeta del frasco de reactivo debe quedar opuesta al flujo del líquido.

7. Los reactivos sobrantes no deben regresarse al frasco original.

8. Al terminar la práctica dejar limpio el material, así como el lugar de trabajo.

ESTUDIO DEL MECHERO DE BUNSEN

El mechero de Bunsen consta de diferentes partes, las cuales se muestran a continuación:

EXPLICACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DEL MECHERO DE BUNSEN

El mechero es un instrumento de laboratorio de gran utilidad. Fué diseñado con el propósito de obtener una llama que proporcione máximo calor y no produzca depósitos de hollín al calentar los objetos.

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, es la siguiente:

C3H8(g) + 5 O2(g) ---> 3 CO2(g) + 4 H2O(g) + calor

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 constituído 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. Por ello debemos saber manejar el mechero de Bunsen. 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 ahuma, con bajo potencial calorífico, no ideal para trabajos de laboratorio.

El mechero comúnmente empleado es el mechero Bunsen, el cual recibe su nombre del químico alemán del siglo XIX Robert Wilhem Bunsen (1811 - 1899). Existen otros mecheros de uso en el laboratorio, por ejemplo, el Tirrill, donde tanto el aporte de gas como el de aire pueden ajustarse con el fin de obtener una combustión óptima y una temperatura de la llama de más de 900 ºC.

El mechero Meker, tiene el tubo quemador mas ancho y tiene una malla montada en su parte superior. Esto produce un cierto número de pequeñas llamas Bunsen, las zonas exteriores de las cuales se funden para dar una llama maciza, exenta de la zona central mas fría. Con este mechero se obtienen temperaturas superiores a los 1000 oC.

PROCESOS REALIZADOS EN LA PRÁCTICA TRABAJANDO CON EL MECHERO DE BUNSEN

a. Primero se identificaron las partes de que consta el mechero.

b. Se conectó el mechero a la llave del gas por medio de la manguera.

c. Se cerró el collar móvil.

d. Manteniendo la distancia prudencial, se encendió un cerillo o fósforo y se colocó sobre la boca del mechero para posteriormente abrir lentamente la llave del gas.

e. Luego se reguló la entrada del aire abriendo el collar móvil.

f. Se observó la llama y se reguló. Las llamas producidas en el proceso de regulación se describen y analizan de esta forma:

Aunque la imagen anterior muestra llamas que han sido generada con una vela y no con un mechero de Bunsen, para efectos del estudio de la llama sirven igual. La imagen de la izquierda muestra una llama amarilla y que tiene un bajo potencial calorífico y no ideal para trabajos de laboratorio, pues es ahumante y no genera tanto calor como la llama azul. La imagen de la derecha muestra una llama azul y con alto potencial calorífico, ideal para experimentos de laboratorio.

Ahora veamos una imagen que nos ilustra mucho mejor lo que estamos diciendo. En esta imagen se muestran los diferentes tipos de llama producidos por un mechero de Bunsen dependiendo de la provisión de oxígeno que se le dé:

Las tres partes de la llama son:

1. Zona de oxidación: Es la parte superior de color amarillo, que es una llama ahumante y con un bajo potencial calorífico.

2. Zona de reducción: Es la llama central que presenta un color azul tenue.

3. Cono frío: Parte inferior de la llama.

Al colocar un vidrio de reloj utilizando la llama con bajo potencial calorífico o la llama amarilla, veremos cómo se ahuma . Si por el contrario utilizamos la llama con alto potencial calorífico, el vidrio se calentará y no se ahumará. Eso lo controlamos abriendo ventana o cerrando ventana al trabajar con el mechero de Bunsen, pera permitir o limitar la entrada de oxígeno. Así controlaremos que haya una combustión completa o incompleta.

CONCLUSION

Una vez realizados los experimentos pertinentes, he podido adquirir una serie de valiosos conocimientos, con respecto a la llama, el mechero, tipos de llama, tipos de mecheros y por su puesto de la reacción de ciertos elementos ante su exposición a la llama.

Se puede concluir la importancia del tipo de llama con la que deseamos trabajar en el laboratorio ya que cada tipo de llama, nos permitirá trabajar de acuerdo a nuestras necesidades.

También podemos decir que algunos compuestos al ser introducidos a la llama, dan origen a una coloración específica de sus elementos, lo cual nos permite identificarlo.

Otra importante conclusión es que aprendimos a diferenciar a una combustión completa de una incompleta, siendo esta gran diferencia la causante de diversas explicaciones a fenómenos observados en el laboratorio, como por ejemplo en el momento en que expusimos a la llama de combustión incompleta el vidrio de reloj, observándose de este modo la coloración oscura en el mismo (efecto del carbón y otros desechos liberados por la combustión incompleta) de manera contraria cuando expusimos el vidrio de reloj a la llama de combustión completa manteniéndose este intacto y sin ningún tipo de manchas.

Todo esto nos motiva a decir que todos y cada unos de los experimentos realizados en el laboratorio fueron de gran utilidad para darnos una visión distinta y completa de la utilidad de este importante recurso en el laboratorio de química como lo es el mechero.

BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Comburente

http://es.wikipedia.org/wiki/Combustion

http://www.fiqus.unl.edu.ar/quigenino/Extras/Mechero/la_llama_de_combustion.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Mechero_Bunsen

http://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761571582/llamadecombustion.html

http://www.textoscientificos.com/quimica/combustion