Saggi secchi alla fiamma

Saggi secchi alla fiamma

Scopo dell'esperimento Questo esperimento propone un metodo semplice e rapido per riconoscere la presenza di un determinato metallo nei composti, esaminando la colorazione che alcuni metalli impartiscono alla fiamma. L' intensità della colorazione assunta dalla fiamma è tanto più netta quanto più i composti esaminati sono volatili, in genere Sali. I cloruri sono i più volatili.

Obiettivi . Verificare il comportamento delle sostanze quando vengono riscaldate;
. Riconoscere la presenza di un determinato metallo nei suoi composti, esaminando la colorazione che alcuni metalli impartiscono alla fiamma.

Materiale . Filo di nichel-cromo
. Bunsen
. Acido cloridrico (HC1) 3M
. 9 vetrini da orologio contenenti campioni di composti metallici: cloruro di sodio (NaC1), cloruro di litio (LiCl), cloruro di potassio (KC1), cloruro di stronzio (SrCl ), cloruro di rame (CuCl ), cloruro di bario (BaCl ), cloruro di calcio (CaCl ), cloruro di ammonio (NH Cl), cloruro di cobalto (CoCl ).
I composti metalli si presentano allo stato solido a piccoli grani, tutti di colore bianco tranne il cloruro di rame (turchese) e il cobalto (vinaccia).

Procedimento 1. Pulire molto bene il filo di nichel-cromo: immergerlo nell' acido cloridrico, portarlo alla base della fiamma e lasciarvelo per qualche tempo. Ripetere l'operazione fino a che il filo non da alcuna colorazione alla fiamma.
2. Immergere il filo prima nell' acido cloridrico, poi nella sostanza da analizzare in modo da farne aderire sulla punta una piccola quantità (non portare alla fiamma grandi quantità di sostanza perché la pulizia del filo sarebbe poi difficoltosa e il riconoscimento successivo potrebbe essere alterato. E' sufficiente prendere pochissima sostanza per evidenziare la presenza degli ioni metallici).
3. Portare il filo con la sostanza da esaminare alla base della fiamma ossidante, quindi osservare la colorazione che questa assume e prenderne nota (la zona della fiamma che si presta meglio per esaminare le colorazioni è la base, essendo la zona meno calda. Infatti se nel composto fossero presenti due metalli, la temperatura non troppo elevata consentirebbe alle due diverse colorazioni di ire successivamente, prima quella del cloruro più volatile, poi quella del cloruro meno volatile).
4. Pulire nuovamente il filo bagnandolo nella soluzione di HCl e ripassandolo sulla fiamma più volte fino a che non colori più la fiamma.
Applicando lo stesso procedimento eseguire 1'analisi con gli altri Sali e annotare, ogni volta, i vari colori che la fiamma assume.
6. Verificare ora che colore assume la fiamma se vengono messi insieme bario e potassio.

Analisi

Unendo nell'esperimento bario e potassio si nota che all'inizio la fiamma assume colore verde limone e in seguito colore viola. Questo vuol dire che il bario (verde limone) è più volatile, cioè cambia più velocemente rispetto al potassio (viola).

Conclusioni e domande Quale proprietà degli atomi evidenzia questo esperimento? R Se forniamo agli atomi una certa quantità di calore, questi l'assorbono e rilasciano  energia sotto forma di radiazioni luminose. Questo esperimento evidenzia appunto questa proprietà. 2. Che cosa rappresentano i colori? R I colori rappresentano lo scambio di energia tra la fiamma e i metalli.
Che cosa determina la colorazione della fiamma? R A causa della struttura ad orbitali degli atomi e delle caratteristiche variabili, a seconda della sostanza, ogni elemento emette luce con una diversa lunghezza d'onda. Questa spiega le diverse colorazioni della fiamma.
4. Perché l'analisi alla fiamma può essere usata come "metodo" per riconoscere un elemento? R Le analisi alla fiamma sono un metodo perché permettono di sapere qual è la lunghezza d'onda della luce che emette se viene scaldato e di separare gli ioni facendo riconoscere, così, gli elementi in analisi.