Emisión de llamas metálicas
At the end of this lab, students should know...
¿Cómo se mueven los electrones a un estado de energía superior?
Cuando un electrón absorbe energía igual a la diferencia de energía entre el estado fundamental y un estado excitado de mayor energía, pasa a ese estado de mayor energía. Los electrones deben pasar a niveles de energía específicos, lo que significa que solo pueden absorber cantidades específicas de energía.
Qué sucede cuando un electrón se relaja de n...
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Dispositivo de adquisición de datos2
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Espectrofotómetro UV-Vis2
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Cable de fibra óptica con CCD2
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Bastidor de tubos de ensayo2
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10 tubos de ensayo de 75 mm12
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Espátula desechable6
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Vaso de vidrio de 400 mL (+1 para capucha de instructor)2
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6" aplicador con punta de algodón y mango de madera12
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Unidad flash2
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Bengala2
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Mechero Bunsen con tubo (+1 para campana de instructor)2
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Delantero de fuego (+1 para capucha de instructor)2
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Matraz Erlenmeyer de vidrio de 250 mL1
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Botella de lavado de plástico de 250 ml1
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NaCl50 g
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BaCl2·2H2O50 g
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KCl50 g
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LiCl50 g
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CuCl2·2H2O50 g
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SrCl2·6H2O50 g
Fuente: Smaa Koraym de la Universidad Johns Hopkins, MD, EE.UU.
- Preparación de laboratorio para pruebas de emisión de llamas metálicas
Aquí, mostramos la preparación del laboratorio para 10 estudiantes que trabajan en grupos de 5, con algo de exceso. Ajuste las cantidades según sea necesario.
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Ponte una bata de laboratorio, gafas de seguridad y guantes de nitrilo.
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El bario, el cobre y el estroncio requieren una eliminación especial, así que coloque un contenedor de residuos adecuado y una botella de lavado con agua desionizada en la campana de residuos.
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Prepare un espectrofotómetro para cada grupo de estudiantes. Confirme que los dispositivos estén funcionando y cargados antes de distribuirlos a las campanas extractoras del estudiante.
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Coloque un mechero Bunsen, un trozo de tubo de látex, un percutor, una bengala en un matraz Erlenmeyer de 250 mL y un vaso de vidrio de 400 mL en el capó del instructor principal.
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Prepara las sales metálicas. Para cada grupo de estudiantes, coloque 6 tubos de ensayo pequeños en un estante.
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Etiqueta los 6 tubos como 'Na', 'K', 'Li', 'Ba', 'Sr' y 'Cu'. Prepare un bastidor adicional como copia de seguridad.
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Obtén las sales metálicas y unas cuantas toallas de papel para recoger cualquier derrame. Utilice una pequeña espátula desechable para llenar cada tubo de Na con NaCl hasta una profundidad de unos 2 mm. Deseche la espátula después.
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Llene los tubos restantes de la misma manera usando una espátula limpia para cada metal para evitar la contaminación cruzada.
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Coloque un estante de tubos de ensayo llenos en cada campana extractora. Guarde el estante adicional en el capó del instructor y limpie cualquier rastro de sales derramadas.
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Distribuya un quemador Bunsen y un percutor a cada campana extractora.
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Por último, justo antes del laboratorio, llene un vaso de precipitados de 400 ml con agua desionizada para cada grupo de estudiantes y coloque 6 aplicadores con punta de algodón hacia abajo en cada vaso de precipitados. Coloque uno en cada campana extractora.
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Q1: What personal protective equipment is required for metal flame emission lab preparation?
Students must wear a lab coat, safety glasses, and nitrile gloves during metal flame emission testing preparation. These items protect against chemical exposure and potential burns from the Bunsen burner and heated materials. Ensure all protective equipment is properly fitted before beginning any lab work.
Q2: How should metal salts be prepared and labeled for flame emission testing?
Label six test tubes as Na, K, Li, Ba, Sr, and Cu. Use a clean disposable spatula for each metal salt to prevent cross-contamination. Fill each tube to approximately 2 mm depth with the corresponding metal salt. Discard each spatula after use and clean up any spilled salt residue before distributing tubes to student fume hoods.
Q3: Why is a separate spatula required for each metal salt during preparation?
Using a clean spatula for each metal salt prevents cross-contamination between different metal compounds. Contamination could compromise test results and produce inaccurate flame colors. This practice ensures that each metal salt remains pure and produces reliable, distinct emission spectra during the flame test.
Q4: What equipment should be set up at each student fume hood before the lab begins?
Each fume hood requires a Bunsen burner, striker, a rack of labeled metal salt test tubes, a spectrophotometer, a 400-mL beaker filled with deionized water, and six cotton-tipped applicators placed tip-down in the beaker. Confirm spectrophotometers are working and charged before distribution to ensure all groups can conduct measurements.
Q5: How should barium, copper, and strontium waste be handled during the lab?
Place an appropriate waste container and a wash bottle of deionized water in the waste hood before the lab begins. These metals require special disposal procedures due to their chemical properties. Students should rinse contaminated materials with deionized water and deposit waste in the designated container rather than standard trash.
Q6: What is the purpose of cotton-tipped applicators in the metal flame emission lab setup?
Cotton-tipped applicators are placed tip-down in beakers filled with deionized water at each fume hood. Students use these applicators to pick up small amounts of metal salt and introduce them into the flame for emission testing. The water keeps the applicator tips moist, facilitating salt pickup and ensuring consistent sample application.
Q7: Why is an extra rack of prepared metal salts kept in the instructor's hood?
The backup rack serves as a contingency if student groups run out of metal salts or if tubes become contaminated during the experiment. Having extra prepared materials ensures the lab can continue without interruption and allows students to repeat tests if needed for verification or troubleshooting.