PROBLEMA SPERIMENTALE n. 10 GRUPPO E

Vi sono assegnati i seguenti cinque sali Sodio Carbonato, Bario Nitrato, Stronzio Nitrato, Sodio Cloruro, Bario Cloruro, in cui si ripetono due volte gli elementi metallici Na, Ba e gli anioni NO₃^-, Cl^- e una sola volta gli ioni Sr e   Effettuando il saggio alla fiamma dei cinque sali dovrete stabilire quali atomi producono una colorazione caratteristica alla fiamma.

1. Conoscenze utili

1) Gli atomi posti sulla fiamma si eccitano e si rilassano producendo luce (non sempre visibile) con colorazione corrispondente al salto di energia della transizione.

2) Per il flame test si usa un filo al nichel-cromo e acido cloridico per pulirlo.

OK

2. Ipotesi di lavoro

Per risolvere questo problema dobbiamo procedere a tentativi mettendo sulla fiamma uno alla volta i sali e vedere che colorazione assumono. Per capire se è l'anione o il catione che reagisce alla colora la fiamma prima prendiamo, ad esempio, il sodio cloruro, e vediamo che colorazione assume la fiamma. Se per esempio essa assume una colorazione rossa, prendiamo testiamo un altro altri due salei dove compare o il sodio o il cloro e vediamo quale dei due causa la colorazione che abbiamo osservato precedentemente. Continuiamo a tentativi per tutti gli altri sali. Ottimo

3. Piano di lavoro

1. prendere i 5 sali a disposizione.

2. prendere due provette e riempirle di acido cloridico, prendere anche 5 fili al nichel cromo

3. accendere la fiamma del becco bunsen

4. pulire un filo nichel cromo immergendolo nell'acido e poi sopra la fiamma (ripetere questa operazione 4 o 5 volte), il filo è pulito quando, messo sopra la fiamma, non la fa cambiare più.

5. una volta pulito il filo immergere nuovamente la punta del filo nell'acido e poi inserirla in uno dei 5 sali (facendo rimanere attacati alla punta pochi granelli del sale), dopo di che mettere il filo sulla fiamma e vedere di che colore diventa la fiamma.

Ottimo

4.  Resoconto dei dati e delle osservazioni

Il nostro gruppo aveva a disposizione solo 5 sali:

Sr(NO₃)₂ = nitrato di stronzio= la fiamma diventa di colore rosso acceso, ma resta di questo colore solo per pochi secondi.

Na₂CO₃  = carbonato di sodio = la fiamma diventa di colore arancione acceso, e rimane di questo colore per molto tempo.

Ba(NO₃)₂ = nitrato di bario= la fiamma diventa di colore verde erba e poi si sviluppa anche una piccola sfiammata di colore giallo (che dura meno di un secondo). La fiamma rimane verde per 2 o 3 secondi.

NaCl= cloruro di sodio = la fiamma diventa di colore arancione acceso, e rimane di questo colore per molto tempo.

BaCl₂ = cloruro di bario = la fiamma diventa di colore verde erba e poi si sviluppa anche una piccola sfiammata di colore giallo (che dura meno di un secondo). La fiamma rimane verde per 2 o 3 secondi.

Ottimo

5. Elaborazione e Interpretazione

In seguito alle colorazioni elencate sopra possiamo escludere che gli ioni carbonato, nitato e cloruro diano colori caratteristici, poiché i colori di tali sali cambiano cambiando il catione, e possiamo affermare che, al contrario:

- il bario colora sempre la fiamma di verde con una piccola sfiammata gialla.

- il sodio colora sempre la fiamma di arancione per molti secondi.

- lo stronzio colora sempre la fiamma di un rosso acceso che dura solo pochi istanti.

Ottimo

Domande & Risposte

Domanda 1 La colorazione alla fiamma dipende dalla presenza di singoli elementi o dagli abbinamenti in cui essi sono combinati?

Risposta 1 Dipende dalla presenza dei singoli elementi (o ioni). OK

Domanda 2 Cosa hanno in comune gli elementi che hai scoperto che sono in grado di colorare la fiamma?  

Risposta 2

Domanda 3 Perché non tutti gli atomi messi alla fiamma generano una luce caratteristica?

Risposta 3

Domanda 4 Come si utilizza ciò che hai scoperto in questo esperimento nei fuochi d'artificio?

Risposta 4

Domanda 5 Qual è il meccanismo con cui la luce viene emessa dagli atomi che si trovano nella fiamma?

Risposta 5