PRACTICA 7: JUEGO DE COLORES.(Terminada)

27/enero/2016

Nombre	Blog	Número de lista
Elizabeth Herrera M.	https://3aelizabethherrerameza18.blogspot.com	18
María Fernanda López	http://3afernandalopezp38.blogspot.mx/	22
Karla Paola Picazo	http://3akarlapicazoz.blogspot.mx/	30
Beatriz Alexia Tenorio	http://3anl41beatrizalexiatenoriomunoz.blogspot.mx/	36
Ambar Elena Castro		4
Fernanda Velàzquez	http://3afernandavelazquezr42.blogspot.mx/	37
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PRACTICA 7: JUEGO DE COLORES.

OBJETIVO:

Identificación de elementos mediante el color de la flama.

Hipótesis:
Queremos saber si dependiendo de la composición de algunos elementos, estos determinan el color de flama que se obtendrá y cuales son y a que se debe por medio a este experimento que se presenta a continuación:

INVESTIGACIÓN:

¿Que es el espectro de emisión atómica? 

Es el conjunto de frecuencias de ondas electromagnéticas que emiten los átomos de un elemento cuando se le da energía y luego la suelta y produce un fotón. 
Para analizar este espectro, se usa la espectrometría de emisión que observa las longitudes de onda de los fotones desde su "estado activo" hasta uno inferior. 

Hay muchos modos de hacer esto, pero el más simple es calentar la sustancia que se analiza a una gran temperatura, así los átomos chocan y esto los altera. Ésta técnica pasa por cuatro etapas: 

-Evaporación: el elemento de partículas metálicas se deshidrata por el calor de la llama.

-Atomización: los iones metálicos que estaban en el disolvente se hacen sólo átomos de metal y sus electrones absorben la energía del calor de la llama y pasan a niveles de energía superiores.

-Excitación: los electrones del estado basal (estado en que los electrones consumen la menor cantidad de energía posible) absorben el calor de la llama dependiendo de sus fuerzas electrostáticas (fuerza que se da entre cuerpos cargados: repulsión o atracción) de atracción entre los electrones y los protones según la cantidad de estos que haya en el núcleo.

-Emisión de radiación: el color de la flama se hace una mezcla de distintas longitudes de onda emitidas por distintos electrones de distintos átomos debido a que todos los electrones de los distintos niveles de energía podían absorber luz.

Los electrones en su estado excitado son muy rápidos e inestables y para volver al nivel de energía del que vienen tienen que soltar toda la energía que los sobrecargó; ese movimiento crea el color. Entre más grande sea el salto, el color tenderá a los azules y entre más pequeño, más rojo será.Como cada elemento emite cierta longitud de onda según su estructura electrónica, esta observación determina la composición de la muestra.

El espectro visible de los colores, permite identificar sales que contienen metales.

La longitud de onda de un elemento es inversamente proporcional a la frecuencia del mismo, es decir, cuando la longitud de onda es mayor, la frecuencia es menor y viceversa.

Frecuencia es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico.

Cuando la longitud de onda es menor, la frecuencia es mayor y el elemento tiene mucha energía y por lo contrario, cuando hay grandes longitudes de onda, el elemento tiene una frecuencia corta y poca energía.

El estado de oxidación en las sales indica la cantidad de electrones que se desprenden de los orbitales cuando el electrón esta excitado.

Investiga la composición de los juegos pirotécnicos.

Sus componentes base son:

• Sustancias oxidantes: Generan el oxígeno que causará la combustión. Principalmente hay tres tipos, los nitratos, que dan un tercio de su oxígeno y los cloratos y los percloratos que dan todo su oxígeno en forma molecular
• Sustancias reductoras: Actúan como combustibles para reaccionar con oxígeno produciendo grandes cantidades des gases calientes. Los más frecuentes son el azufre y el carbono.
• Agentes aglomerantes:Cohesionan la mezcla, la protegen de la humedad y evita que los fuegos artificiales se echen a perder.

Hay dos modos en que los fuegos artificiales producen color:

• Incandescencia: En esta, el responsable de la aparición del color es la energía calorífica. Su espectro visible es de alrededor de: 
• Un cuerpo ligeramente caliente (1600 °C) rojo-naranja
• Un cuerpo caliente (alrededor de 5000 °C) blanco
• Un cuerpo demasiado caliente (de 8000 a 9000 °C) blanco azulado
• Esta emisión luminosa no esta constituida por longitudes de onda.
• Luminiscencia: Es la luz producida utilizando fuentes de energía diferentes al calor, colo la electricidad. Su espectro visible está entre los 400 nm (nanómetro, unidad de longitud que equivale a una mil millonésima parte de un metro) con un color azul, hasta los 700 nm con un color rojizo.

También conocida como “luz fría”, es un fenómeno que ha llamado la atención del hombre a lo largo de la historia (los chinos ya la conocían desde la antigüedad y la llamaban el “fuego frío” que emitía la “mosca del fuego”) y sigue siendo igual de atractiva para los estudiantes de cualquier nivele educativo. Se le llama asì "Luz fría" dado a que puede ocurrir a temperatura ambiente o mas bajas temperaturas. Para producirla, la energía es absorbida por los electrones de los átomos o moléculas volviéndolos especialmente excitadas pero inestables. La energía del fotòn determina la longitud de onda.

Investiga la composición de los fuegos pirotécnicos.

Sus componentes base son:

• Sustancias oxidantes: Generan el oxígeno que causará la combustión. Principalmente hay tres tipos, los nitratos, que dan un tercio de su oxígeno y los cloratos y los percloratos que dan todo su oxígeno en forma molecular
• Sustancias reductoras: Actúan como combustibles para reaccionar con oxígeno produciendo grandes cantidades des gases calientes. Los más frecuentes son el azufre y el carbono.
• Agentes aglomerantes:Cohesionan la mezcla, la protegen de la humedad y evita que los fuegos artificiales se echen a perder.

Hay dos modos en que los fuegos artificiales producen color:

• Incandescencia: A partir del calor genera luz. Su espectro visible es de alrededor de: 
• Un cuerpo ligeramente caliente (1600 °C) rojo-naranja
• Un cuerpo caliente (alrededor de 5000 °C) blanco
• Un cuerpo demasiado caliente (de 8000 a 9000 °C) blanco azulado
• Luminiscencia: A partir de las transiciones electrónicas genera luz. Su espectro visible está entre los 400 nm (nanómetro, unidad de longitud que equivale a una mil millonésima parte de un metro) con un color azul, hasta los 700 nm con un color rojizo.

A continuación se muestran algunos causantes del color:

COLOR	SUSTANCIAS QUÍMICAS
Rojo	Estroncio: Carbonato de estroncio Oxalto de estroncio monohidratada Nitrato de estroncio
Naranja	Calcio: Cloruro de calcio Sulfato de calcio hidratado Carbonato de sodio
Dorado	Hierro Sodio Carbono
Amarillo	Sodio: Nitrato de sodio Hexafluoroaluminato de sodio Oxalato de sodio Cloruro de sodio
Verde	Bario Cloruro de bario Nitrato de bario Carbonato de bario Clorato de bario
Azul	Cobre: Carbonato de cobre Monocloruro de cobre Sulfato de cobre pentahidratado
Plata	Alumino Titanio Magnesio
Blanco	Titanio Magnesio Oxido de bario Aluminio

Fuentes:   

http://www.quimitube.com/ensayos-de-coloracion-a-la-llama-para-los-elementos-quimicos

https://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia#mw-head

http://www.monografias.com/trabajos82/fotometria-llama/fotometria-llama2.shtml#ixzz3yyOEnlWS

                       http://al-quimicos.blogspot.mx/2009/02/la-quimica-de-los-fuegos-artificiales.html

http://www.espectrometria.com/espectrometra_de_emisin

                     http://clickmica.fundaciondescubre.es/recursos/unidades-didacticas/33-v         unidades-didacticas/255-reacciones-luminiscentes

http://goo.gl/R9R7bP

                     www.cvatocha.com/documentos/quimica/fuegos.pdf

                     https://es.wikipedia.org/wiki/Pirotecnia

MATERIAL:

• Mechero de bunsen.
• Vidrio de reloj.
• Barra de grafito gruesa.
• Lentes.

SUSTANCIAS:

• Ácido clorhídrico.
• Cloruro o sulfato de litio.
• Cloruro de sodio.
• Cloruro de potasio.
• Cloruro de bario.
• Cloruro de estroncio.
• Sulfato de cobre (II).

PROCEDIMIENTO:

1. Coloca una cantidad pequeña de ácido clorhídrico en el vidrio de reloj. (Nota: maneja el ácido con mucho cuidado, pues es muy corrosivo)
2. Anota el color original de las sustancias y completa el cuadro.

SUSTANCIA	COLOR ORIGINAL	COLORACIÓN DE LA FLAMA
Cloruro de litio	Blanco	Carmín-rosada
Cloruro de sodio	Blanco	Amarillo anaranjado
Cloruro de cadmio	Blanco	Rosa-morado muy tenue
Cloruro de cobalto	Rojo	Amarillo-naranja con chispas naranjas fuerte
Cloruro de estroncio	Blanco	Escarlata
Sulfato de cobre	Azul	Verde menta

3. Humedece la punta del grafito con el ácido.
4. Toma un poco de la primera sustancia con la punta del alambre o grafito. Acércala a la flama del mechero.
5. Observa detenidamente el color que presenta la flama y anótalo en el cuadro.
6. Introduce el grafito en el ácido para limpiarlo y humedecerlo nuevamente.
7. Repite la prueba de coloración a la flama con el resto de las sustancias.

OBSERVACIONES (IMÁGENES Y DESCRIPCIÓN):

Es importante utilizar lentes en esta práctica y tener el cabello bien sujeto, debido a que como experimentamos con flamas, tenemos que ser precavidos en que no nos lastimemos o accidentemos.

El primer paso fue remojar los lápices en el agua, para que al hacer contacto con la sustancia que nos daban se pegara al lápiz y pudiéramos acercarlo a la llama.

Si metías el lápiz en una sustancia, y luego en otra sin limpiarlo, ni remojarlo, se quedaba la anterior el el grafito y salía de otro color.
El grafito es un buen conductor de calor, y eso hace que la reacción sea más rápida.
El espectro de emisión de un elemento químico es característico y único  para dicho elemento. Una auténtica huella dactilar que deja su rastro en la naturaleza.
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Este es Sulfato de litio, como podemos observar se torna de un color rosado, pero en vista real, es mas rojo.

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Cloruro de litio,la sustancia también era blanca como la anterior, pero provocó una flama color naranja.
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Cloruro de cadmio, la sustancia inicial igualmente era blanca,y nòtese  que tiene un color morado clarito, muy tenue como se muestra.

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El cloruro de cobalto, en su medio inicial, era un polvo rojo escarlata muy fuerte, lo que llegó a convertirse en un naranja chispeante, es decir con muchas chispas como su fuera una bengala, un fuego artificial.

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La sustancia inicial del cloruro de estroncio es blanca, pero al ponerla sobre el mechero, su flama se tornò color rojo escarlata, un rojo muy vivo que no se alcanza apreciar mucho en las imagenes. 

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Y por último, el sulfato de cobre, que inicialmente era color azul rey, algo cristalino y su flama es un verde, en realidad muy llamativo y extraño a comparación de las otras flamas.

Este comenzó siendo un poco amarillento como e aprecia en la primer imagen. 

CONCLUSIÓN:

El color que tenía el polvillo al principio, no era el causante del color que la flama, sino sus propiedades; la longitud de onda con sus patrones característicos que al ser calentantados se alteran.y la cantidad de calor que recibe.
CADA SUSTANCIA COLORABA DE DISTINTA MANERA, DEBIDO A QUE COMO YA SE MENCIONO, CADA SUSTANCIA TIENE UN ESPECTRO DE EMISIÓN ÚNICO Y DIFERENTE COMO LAS HUELLAS DACTILARES DE NOSOTROS LOS HUMANOS.