Quimica- Practica 4: Emisión y Mechero

Practica 4: Emisión y Mechero

1. Objetivos:

1. explicar cualitativamente las características del espectro de emisión cuando una sustancia se expone al fuego y su relación con la estructura atómica
2. identificar algunos elementos por la coloración de la llama, cada elemento tiene su color.
3. Reconocer las partes de un mechero y las zonas de la llamas.

1. Fundamento teórico

2. Emisión: Emisiones son todos los fluidos gaseosos, puros o con sustancias en suspensión; así como toda forma de energía radioactiva, electromagnética o sonora, que emanen como residuos o productos de la actividad humana o natural
3. Espectro de emisión: los átomos en su estado basal tienden a adsorber energía pasando a un estado excitado el cual es inestable, por lo cual tiende a regresar a su estado inicial emitiendo la energía adsorbida con una determinada longitud de onda.

La adsorción de energía se consigue aplicando una radiación electromagnética, exposición a un chispa eléctrica de alto potencia o a una llama incandescente, el tratamiento de las radiaciones electromagnética, con dispositivos adecuados dan origen a espectros continuos donde se da el cambio gradual de colores y también dan origen a espectros discontinuos o de rayas donde se observan, rayas coloreadas que distan unas de otras, la ubicación de los rayos en el espectro son propias de cada elemento por lo cual es su huella digital.

La adsorción y emisión de energía ha dado origen a los métodos analíticos de espectrofotometría de adsorción atómica y fotometría  de emisión atómica.

1. Mechero: Llamados también encendedores, es un equipo de laboratorio que constan de un tubo metálico con una entrada regulable de aire en su base y una boquilla de variados diseños en su parte superior.

Partes del mechero:[pic 1]

1. Mechero Bunsen

• Llave de gas
• Llave de are
• Tuvo de mezcla
• boquilla[pic 2]

1. Mechero de Tirrill

• Llave de aire
• Entrada de gas
• No tiene tuvo de mezcla
• No tiene llave de gas

1. Encendido del mechero

1. Cerrar las llaves de gas y de aires antes de prender el mechero.
2. Acercar un fosforo encendido a la boquilla y abrir lentamente la llave de gas para evitar que el fuego crezca abruptamente.
3. Abrir la llave de are para regular la llama y obtener la llama ideal.

1. La llama: resulta de la combustión del gas con el oxígeno del aire, se puede distinguir 3 zonas diferentes, a manera de conos concéntricas, se les llama intermedio, medio y externo.

1. Tipos de llamas

1. Llama de difusión o luminosa: se origina cuando ingresa el aire en forma insuficiente produciendo partículas de carbón incandescentes por la temperatura elevada, dando una luz amarilla intensa, que significa una combustión incompleta.

Formula:

C3H8(G)+4 O2(G)->2CO2(G)+4H2O+C+CALOR

Estructura:

Debido a su complejidad, es donde más se ha avanzado gracias a los avances en el aparataje de medición, pudiendo describirse varios modelos.

1. Modelo de tres zonas o las partes de la flama

El primero que publicó un estudio científico sobre la llama y su estructura fue Michael Faraday en 1908 con The Chemical History Of A Candle en el que mediante unos sencillos experimentos identificó tres zonas en la llama:

1. Zona interna: La cera fundida de la vela se vaporiza alrededor de la mecha, creando una zona en la que lo único que hay es gases combustibles por lo que no puede combustionar. A esta zona también se le denomina zona fría o zona oscura ya que en ella no se emite luz.
2. Zona intermedia: En el límite de la zona interna el combustible comienza a mezclarse con el oxígeno circundante permitiendo su combustión. Es la región en la que la temperatura es muy elevada de forma que emite luz.
3. Zona externa: En ella predomina el oxígeno circundante, por lo que los radicales libres formados en las zonas de mayor temperatura se combinan con el oxígeno completando la oxidación o bien escapando en forma de hollín.

1.  Modelo de cuatro zonas

Estudios más recientes han permitido observar que las llamas de difusión presenta zonas en las que su combustión se asemeja a las llamas de pre-mezcla en aquellas zonas que mejor aporte de oxígeno tienen, en la zona inferior y en la capa más externa, apreciable a simple vista ya que presentan características comunes como poca luminosidad y color azulado.

Partes de la llama:

1. zona fría (cono interno)
2. 300° - 350°
3. zona reductora (cono luminoso) 1570° - 1540°

4) zona oxidante (cono calorífero) 1540°

1. Llama de pre-mezcla o no luminosa: se consigue cuando hay un contacto íntimo entre el gas y el oxígeno del aire, antes de la combustión, no se producen partículas de carbón, la combustión es completa y l llama es de color azul transparente.

FORMULA:

C3H8(G)+5 O2(G)->3C02(G)+4H2O+CALOR

ESTRUCTURA:

Zona de precalentamiento o zona fría o cono interno: Al salir la mezcla de combustible/comburente aún no posee la temperatura necesaria para reaccionar, aumentando está según se aproxima a la siguiente zona

Zona de reacción o zona reductora o cono medio: Una vez alcanzada la temperatura de ignición la mezcla reacciona liberando calor y formando los productos en función de los reactivos.

Zona de post reacción o zona occidente o cono externo: Los gases productos de la reacción se van enfriando y dejan de emitir luz.

1. Procedimiento:

• Partes del mechero

Mechero bunsen

Composición metálica

Su entrada de gas en forma de aros para evitar que la manguera se suelte con facilidad.

Su boquilla es desplegable

Su control de aire es una tuerca que girando se desajusta y ajusta

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