Saggi alla fiamma

Materie:	Appunti
Categoria:	Chimica
Download:	1313
Data:	26.06.2007
Numero di pagine:	4
Formato di file:	.doc (Microsoft Word)

Elia Grolla 1A
relazione di chimica
SAGGI ALLA FIAMMA

Scopo dell’ esperienza è riuscire a riconoscere gli elementi di un composto usando il metodo dei saggi alla fiamma. In chimica, il saggio alla fiamma è una semplice tecnica di analisi qualitativa per verificare la presenza di ioni di metalli alcalini, alcalino-terrosi e alcuni metalli di transizione.
Si basa sull'emissione di onde luminose di determinate frequenze da parte degli atomi di un campione, eccitati per via termica.

ATTREZATURA UTILIZATA

 Becco bunsen

 Filo di nichel lungo 5-6 cm e fissato su una bacchetta di vetro (n.b. un filo di platino sarebbe più
adatto perché più facile da pulire e inoltre non reagisce mai con gli acidi)
 Soluzione di acido cloridrico concentrato (1:3)
 Sette metalli in polvere: litio, potassio, sodio, calcio, stronzio, bario, rame.

PROCEDIMENTO

• Piccole quantità dei metalli presi in analisi (litio, stronzio, calcio, potassio, bario, rame e sodio) vengono disposte sui alcuni vetrini.
• Si prende un filo al Nichel e si provvede alla sua pulizia inumidendolo con l'acido cloridrico e portandolo sulla fiamma ossidante ( zona di fusione ) del becco bunsen. Tale operazione è completata quando la fiamma appare incolore.
• Si inumidisce nuovamente il filo di Nichel con l'acido cloridrico e si raccolgono sulla punta alcune particelle del primo metallo (l'acido cloridrico favorisce l'adesione delle polveri metalliche al filo).
• Si osserva il colore ed i caratteri della fiamma.
• Viene ripetuta l’esperienza con tutti i metalli disponibili, avendo cura di pulire accuratamente il filo al Nichel ogni volta.

ELABORAZIONE DATI

Dopo aver eseguito l’ esperienza per ogni metallo, abbiamo trascritto su di un foglio le colorazioni emesse dagli atomi dei metalli eccitati termicamente.

I colori dei principali sono:
• Sodio (Na):
giallo intenso, si manifesta subito, è persistente e avvolge tutta la fiamma. Il giallo del sodio facilmente maschera la presenza di altri cationi, quali, ad esempio, il potassio.
• Calcio ( Ca ): rosso mattone, dà sprazzi fugaci
• Stronzio ( Sr ): rosso intenso, dà un primo sprazzo.
• Bario ( Ba ): giallo-verde, molto persistente
•
• Litio ( Li ): rosso cardinale, si manifesta subito ed è persistente.
• Rame ( Cu ): verde brillante e azzurro elettrico, poco persistente.
• Potassio ( K ): violetto, si manifesta subito ed è poco persistente.


SODIO
CALCIO

STRONZIO
BARIO
LITIO
RAME

POTASSIO

Una seconda esperienza, effettuata sempre in laboratorio, prevedeva il riconoscimento dei quattro elementi che componevano alcuni composti tra loro diversi, attraverso il metodo dei saggi alla fiamma. Dopo aver eseguito la procedura prevista, abbiamo identificato nel composto affidato al nostro gruppo la presenza di alcune quantità di litio, bario, calcio e sodio.

CONCLUSIONE

Questo metodo si basa sul principio che alcuni elementi chimici hanno la proprietà di conferire colorazione alla fiamma del becco bunsen quando vengono posti a contatto diretto con la fiamma. Il composto passa dallo stato solido allo stato fuso e poi volatilizza in frazioni di secondo. In questa fase gli ioni possono assorbire calore (radiazione termica) e rimetterla sotto forma di radiazione visibile (colorazione della fiamma).
Questa colorazione appare tanto più evidente quanto più volatili sono i composti analizzati. I cloruri sono fra i sali i più volatili, perciò durante il saggio si procede alla trasformazione del campione in sali di cloro.
Le radiazioni luminose emesse dai sette metalli (visibili ma in generale visibili e non) sono radiazioni elettromagnetiche dovute all’ eccitazione degli atomi; sono caratterizzate da una frequenza f = numero di oscillazioni nell'unità di tempo (espressa perciò in s-1). La radiazione si propaga con velocità c che dipende dal mezzo; è massima nel vuoto:
c = 2,997925x10-8 ms-1 (cioè circa 300.000 km/s).
La lunghezza d'onda l di una radiazione è lo spazio percorso nella direzione di propagazione x in una oscillazione completa.
A è l'ampiezza, che corrisponde all'intensità della radiazione.
La lunghezza d'onda è legata alla frequenza f attraverso la relazione = c//, in cui c è la velocità della luce.
Possiamo rappresentare sinteticamente lo spettro elettromagnetico esprimendo le lunghezze d'onda su una scala esponenziale.

Scala esponenziale relativa alle lunghezze d'onda e tipi di radiazioni secondo l'abituale classificazione usata dai chimici.
La scala è esponenziale poiché i numeri della scala corrispondono agli esponenti in base dieci che danno l'ordine di grandezza delle lunghezze d'onda.
I tipi di radiazione sono:
radiazione
lunghezza d'onda l
infrarosso (IR)
9 x 10-2 8 x 10-5 cm
visibile (Vis)
8 x 10-5 4 x 10-5 cm
ultravioletto (UV)
4 x 10-5 2 x 10-6 cm
Dispersione di luce visibile nelle sue radiazioni componenti
Le radiazioni non monocromatiche (che non sono caratterizzate cioè da una singola u) possono venire disperse (o scomposte) nelle ) componenti, mediante prismi o reticoli.
Lo schema rappresenta la dispersione della luce visibile, da parte di un prisma, nelle sue radiazioni componenti.
Ovviamente lo schema indica soltanto alcune radiazioni; in effetti la dispersione dà luogo ad una successione continua di lunghezze d'onda (come nell'arcobaleno).

Se eccitiamo degli atomi (sono gli elettroni a subire l'eccitazione, passando a livelli più alti di energia) questi, tornando al loro stato iniziale, emettono radiazioni.