Cátedra de Ciencias Químicas

Universidad Estatal a Distancia

Escuela de Ciencias Exactas y Naturales

Cátedra de Ciencias Químicas

Laboratorio Química 1

Código: 03064

Pruebas de los cationes en la llama y la determinación de la masa molar atómica de un metal, a partir de su calor especifico

Fecha: Experimento realizado el 14 de junio del 2015

Estudiante: Luis Carlos Cordero Ramírez

Pruebas de los cationes en la llama y la determinación de la masa molar atómica de un metal, a partir de su calor especifico

Se identificaron varios cationes por medio de los diferentes colores que emitieron al ser colocados en una llama y se determinó la masa molar de un metal a partir de su capacidad calórica, para cuyo cálculo tuvieron que determinarse ciertos valores de masa y de temperatura.

Introducción

Al calentar compuestos iónicos en este caso cationes, los electrones externos de cada ion absorben cantidades definidas de energía características para cada elemento y pasan a un nivel energético más alto, cuando le sucede esto a un ion y esta inestable se dice que se encuentra en un estado excitado. Debido a esto para que el ion pueda regresar a su nivel energético original, los electrones del ion deben relajarse liberando la cantidad definida de energía que absorbió en un principio, para de esta forma lograr la estabilización.

Los cationes al realizar el proceso de relajación producen un espectro atómico emitiendo energía radiante de luz llamada fotones, estos pueden ser observados por el ojo humano según sus longitudes de onda, ya que según la magnitud de estas el ojo humano no es capaz de captarlas. La mejor manera para observar las longitudes variadas es mediante un espectroscopio.

En el caso de que los cationes se encuentren mezclados cada uno emite su propia radiación característica, por lo cual se deben emplear filtros para observarlas en forma aislada, estos filtros pueden ser vidrios coloreados de materiales como cobalto o o soluciones de colorantes que permitan el paso de ciertas longitudes de onda y absorban otras.

La ley que Dulong y A.T.Petit plantearon en 1819 propone que todos los elementos solidos tienen la misma capacidad calórica por masa atómica en gramos. Este razonamiento demuestra que un número de Avogadro de átomos metálicos en cristales pose una misma capacidad calórica, característica que se denomina como capacidad calórica molar de los elementos metálicos. Por lo tanto si se multiplica el calor especifico el cual es la capacidad calórica referida a un gramo de sustancia por su masa atómica la cual se encuentra en la tabla periódica, se obtiene al constante 25,9J/( mol°C )que es aplicable para todos los elementos metálicos. A partir de dicha ecuación es posible determinar la masa molar atómica de un metal si se conoce su calor específico. Es importante recalcar de dicha ley también es aplicable para compuestos solidos formados por iones monoatómicos, ya que estos tienen un numero idéntico de iones en sus dos elementos, por lo tanto el número total de iones por mol de sustancia es dos veces el número de Avogadro y la capacidad calorífica es el doble de la que se considera para un mol de un átomo.

Experimento 4

Procedimiento

Pruebas de los cationes en la llama

1. Se observaron los colores de las disoluciones acuosas de los cationes presentes en los tubos de ensayo
2. Se Observó el color de la llama del quemador a través del filtro.
3.  El asa de nicromio fue colocada por la profesora en la llama azul del quemador, y para que no alterara el color de la llama esta se lavó con HCL concentrado.
4. Posteriormente la profesora fue colocando en el punto de calentamiento de la llama el asa de nicromio, después de sumergirla dentro de las soluciones acuosas de los cationes.
5. Se  realizó el proceso con las diferentes soluciones, manteniendo el asa respectiva para cada una.
6. Se observaron los colores  de la llama a través del vidrio azul de cobalto.

La identificación del catión de la muestra incógnita

1. La asistente de laboratorio nos asignó una muestra incógnita de los cationes observados para que la determináramos, la muestra que me fue asignada presentaba un color amarrillo intenso que corresponde a la coloración del sodio al ser expuesto a la llama.

Colores que presentan los cationes expuestos a la llama.

Cuestionario

1-Defina los siguientes términos:

  1-         Catión: Ion que tiene carga positiva y procede de un elemento electropositivo

  2-         Anión: Ion que tiene carga negativa y procede de un elemento negativo.

  3-        Longitud de onda: La longitud de onda se define como la distancia entre dos puntos sucesivos situados en la misma fase de un movimiento ondulatorio, por ejemplo, la distancia entre dos crestas o entre dos senos sucesivos de la onda, como en la radiación electromagnética.

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