I saggi alla fiamma

Materie:	Altro
Categoria:	Chimica
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Data:	13.04.2007
Numero di pagine:	3
Formato di file:	.doc (Microsoft Word)

Esperienza di laboratorio
I SAGGI ALLA FIAMMA

PREMESSE TEORICHE:
è necessario verificare, attraverso saggi alla fiamma, che gli elettroni di atomi di alcuni elementi esposti ad alte temperature acquistano energia e saltano a livelli energetici superiori e che poi, tornando ai loro livelli energetici di partenza, emettono l’energia acquisita sotto forma di onde elettromagnetiche. Alcune di queste onde sono visibili ed è quindi possibile riconoscere l’elemento sottoposto a sperimentazione.

* Esperienza eseguita a luci spente e finestre aperte.

Materiali occorrenti:
* Una piastrina in ceramica con incavi numerati sulla quale sono stati predisposti otto cloruri di vari elementi secondo il seguente ordine:
* 1. BARIO 2. POTASSIO 3. CALCIO
* 4. LITIO 5. STRONZIO 6. COBALTO
* 7. RAME 8. SODIO
* Un becker riempito con una soluzione di acido cloridrico (HCl)
* Due provette vuote riempite man mano con HCl e un porta provette
* Un’asta porta filo e un filo di nickel-cromo
* Un bunsen a metano

OBIETTIVI:
* Dimostrare l’esistenza, nella struttura atomica, di diversi livelli di energia degli elettroni
* Identificare gli ioni metallici dal colore della fiamma emesso dai cloruri

TEMPO DI ESECUZIONE:
50 minuti

INIZIO ESPERIENZA:
* Creo un’ansa sul filo di nickel-cromo posizionato sull’asta porta filo dopo averla riscaldata sulla fiamma del bunsen
* Inumidisco l’ansa nell’acido cloridrico e la riscaldo sulla fiamma per pulirla fino a quando diventa incandescente (questa operazione è ripetuta dopo il saggio di ogni elemento)

Prelevo con l’ansa dalla piastra di ceramica uno alla volta gli otto cloruri e li posiziono sulla fiamma secondo il seguente ordine:

1. BARIO (Ba2+) 6 livelli energetici
Colore della fiamma: giallo-verde
Durata: breve
Pulisco l’ansa con due lavaggi

2. POTASSIO (K+) 4 livelli energetici
Colore della fiamma: viola pallido
Durata: lunga
Pulisco l’ansa con due lavaggi
3. LITIO (Li+) 2 livelli energetici
Colore della fiamma: rosso carminio
Durata: lunga e persistente
Pulisco l’ansa con quattro lavaggi

4. STRONZIO (Sr2+) 5 livelli energetici
Colore della fiamma: rosso scarlatto
Durata: breve ma persistente
Pulisco l’ansa con quattro lavaggi

5. COBALTO (Co2+) 4 livelli energetici
Colore della fiamma: giallo intenso/blu*
Durata: breve
Pulisco l’ansa con due lavaggi

[*il cloruro di cobalto (CoCl2) a contatto con la fiamma dà una colorazione gialla, quando però lo ione Cl- si sposta, lo ione Co2+ acquista due elettroni e diventa Co metallico che ha una colorazione blu; questo fa sì che la fiamma da gialla passi a blu per un breve periodo di tempo.]

6. RAME (Cu2+) 4 livelli energetici
Colore della fiamma: verde-azzurro
Durata: lunga
Pulisco l’ansa con due lavaggi

7. SODIO (Na+)** 3 livelli energetici
Colore della fiamma: giallo cadaverico intenso
Durata: media e persistente
Pulisco l’ansa con tre lavaggi

8. CALCIO (Ca2+)** 4 livelli energetici
Colore della fiamma: rosso mattone
Durata: molto lunga e molto persistente
Pulisco l’ansa con cinque lavaggi

[**abbiamo lasciato sodio e calcio per ultimi perché sono i due cloruri più persistenti e più difficili da pulire, in questo modo abbiamo voluto evitare di inquinare gli altri cloruri meno persistenti.]

Al termine dell’esperienza abbiamo svuotato l’acido cloridrico in un lavandino, abbiamo gettato i cloruri e i fili di nickel-cromo nella spazzatura e abbiamo spento il bunsen.

OSSERVAZIONI E CONSIDERAZIONI:
* Maggiore è il numero di livelli energetici maggiore è l’energia sprigionata dal salto dell’elettrone.
* Il litio (fiamma rossa) e il sodio (fiamma gialla) hanno una fiamma fredda e monocromatica
* Il potassio ha una fiamma monocromatica calda (viola)
* Calcio, stronzio e rame hanno invece una fiamma policromatica che, per calcio e stronzio comprende uno spettro elettromagnetico che va dal rosso all’arancione, mentre per il rame dal giallo al verde.

CONCLUSIONI:
* È possibile riconoscere uno ione metallico dal colore dello spettro elettromagnetico emesso
* È possibile riconoscere l’energia sprigionata dall’elettrone in salto in base anche al numero di livelli energetici dell’elemento.