Saggi alla fiamma

Scheda di laboratorio relativa a: 5.b. Gli elettroni nella struttura dell’atomo
Saggi alla fiamma:gli elementi emettono luce
PREMESSA:.
I composti di alcuni metalli, a contatto con la fiamma, emettono energia luminosa di colore
diverso e specifico del metallo che li costituisce. Il colore della fiamma è in corrispondenza
con il livello energetico degli elettroni degli atomi del metallo considerato. Infatti, la fiamma
vaporizza il composto e poi la atomizza fornendo agli atomi l’energia termica sufficiente a
provocare i salti degli elettroni dai livelli da essi occupati a livelli caratterizzati da maggiore
energia e perciò più distanti dal nucleo ( fase degli elettroni eccitati). Però, immediatamente,
gli elettroni ritornano ai livelli iniziali, rilasciando in forma luminosa l'energia prima
acquistata. I salti degli elettroni hanno valori energetici specifici per ogni tipo di atomo: perciò
ogni elemento emetterà luce di colore ben definito e costante, diverso da quello emesso da
ogni altro elemento. Infatti ad ogni colore corrisponde un preciso valore di energia emessa. I
cloruri, essendo i sali più volatili, sono i più adatti al saggio alla fiamma. Essendo coinvolti gli
elettroni degli atomi, la colorazione della fiamma si verifica anche con minime tracce di sali.
SCOPO:
a. Verificare con il saggio alla fiamma il fenomeno descritto per alcuni elementi;
b. Mettere in relazione la situazione degli elettroni di un elemento con il suo comportamento alla
fiamma.
MATERIALI E STRUMENTI PER GRUPPO
a.
b.
c.
d.
e.
f.
Becco Bunsen;
Soluzione di HCl concentrato in due provette riempite a metà;
Una bacchetta con filo di platino o di nichel-cromo;
Un pezzetto di carta vetrata fine;
Un vetrino da orologio per ogni composto esaminato;
Piccole quantità di cloruri di K, Ca, Cu, Ba, Li, Na.
PROCEDIMENTO:
1.
2.
mettere in ogni vetrino una piccola quantità del cloruro corrispondente;
3.
Bagnate il filo di nichel-cromo nella provetta 2 e appoggiate la sua punta sul vetrino del cloruro di
potassio in modo che vi aderisca qualche granellino del sale;
4.
5.
6.
Mettere il filo sulla fiamma (sempre nel mantello esterno) e registrare la colorazione della fiamma;
7.
8.
ripetere i punti 3,4,5 per un composto ignoto che l’insegnante vi consegna.
9.
Rileggete la premessa ed individuate le ragioni per cui ogni elemento è in corrispondenza biunivoca
con un determinato colore.
Ogni singola persona
per pulire perfettamente il filo di nichel – cromo, bagnarlo nella provetta 1 con HCl e metterlo sulla
fiamma, avendo cura di mantenerlo nel mantello esterno di questa, in modo da farlo arroventare.
Lasciarlo raffreddare e grattarlo poi con la carta vetrata. Ripetere l’operazione più volte finché
non dà più nessun colore alla fiamma.
pulire nuovamente il filo come descritto al punto 2;
ripetere i punti 3, 4, 5 per gli altri sali seguendo SCRUPOLOSAMENTE L’ORDINE: cloruro di Ca,
Cu, Ba, Li, Na, per evitare tempi troppo lunghi nella pulizia del filo.
dopo aver esposto le vostre considerazioni in merito, individuate quale metallo è nella molecola del
composto ignoto.
Completata l’esperienza pratica risponde da sola ai quesiti della scheda di verifica dell’attività.
I colori dei principali cationi sono:
Materiale elaborato dalla docente Fiorella Riva utilizzabile da studenti e docenti, NON A FINI DI LUCRO
Litio: rosso cardinale
Calcio: rosso mattone
Sodio: giallo intenso
Potassio: violetto
Stronzio: rosso a sprazzi
Bario: verde pisello
Rame: verde-azzurro elettrico
Piombo: grigio-azzurro pallido
Alunna/o:
1.
Classe:
SCHEDA DI VERIFICA DELL’ATTIVITÀ
Data:
Completa la tabella con i dati ottenuti durante l’attività sperimentale:
Composto messo sulla fiamma
Colore alla fiamma
Elemento eccitato
Cloruro ignoto
2.
a.
Rispondi alle seguenti domande:
Indica tutti gli elementi chimici esposti al calore della fiamma : ( usa i simboli)
b.
Tra essi quali hanno colorato la fiamma? Perché non tutti hanno emesso luce al calore del becco Bunsen?
c.
Perché sono stati usati in maggioranza composti costituiti da metalli alcalini od alcalino-terrosi ?
d.
Perché il colore dato alla fiamma non è uguale per tutti, ma c’è corrispondenza biunivoca tra colore ed elemento ?
e.
Questo metodo può servire per individuare la presenza di un certo elemento in un composto ? Perché?
f.
Perché è importante la pulizia del filo prima di ogni saggio?
Materiale elaborato dalla docente Fiorella Riva utilizzabile da studenti e docenti, NON A FINI DI LUCRO
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