Test de flacără

Efectuarea testului la flacăra unei halogenuri de cupru

În chimie , testul cu flacără este o tehnică simplă de analiză calitativă pentru a verifica prezența ionilor de metale alcaline , metale alcalino-pământoase și a unor metale de tranziție .

Se bazează pe emisia de lumină la anumite frecvențe din partea atomilor unei probe, excitată termic. Pe același principiu care stă la baza artificiilor .

Descriere

O cantitate mică de probă - sau una dintre soluțiile sale în acid clorhidric - este plasată pe un fir de platină sau nichel - crom , de obicei ținut prin intermediul unei tije de sticlă și scufundat în flacăra oxidantă a arzătorului Bunsen . Utilizarea acidului clorhidric permite analizarea reacției de schimb dublu cu sărurile, ducând la formarea de cloruri care sunt cel mai bine observate în cursul colorării flăcării.
Începe de la baza flăcării caracterizată printr-o temperatură mai scăzută (aprox 300 ° C ) și care permite observarea cationilor care au nevoie de mai puțină energie pentru a fi observați, până la zona de topire (caracterizată printr-o temperatură de aproximativ 1400 ° C) unde se observă cationii rămași, ai grupului II și ai metalelor tranziție care necesită mai multă energie.

Atomii metalului prezenți în probă, care datorită energiei termice au trecut la o stare excitată, dau flăcării o culoare tipică, din care poate fi dedusă prezența sa. Culoarea este dată de spectrul de emisie al ionului.

Fenomenul se datorează, de fapt, excitațiilor electronice și re-emisiilor radiative conexe de la și către orbitalele atomice, care fiind energie cuantificată, corespund unor salturi de energie discrete foarte precise în funcție de elementul luat în considerare, conform binecunoscutei ecuații Planck : E = hν, în care ν este frecvența corespunzătoare saltului electronic al energiei E. Fiecare element va emite mai multe radiații electromagnetice care adunate vor da flăcării culoarea tipică percepută de ochiul uman.

Culori

Element	Simbol	Culoare	Notă
Antimoniu	Sb ^3-	alb
Arsenic	Ca ^3-	indigo	asociat cu un miros caracteristic de usturoi
Bariu	Ba ²⁺	verde pal	foarte persistent; carbonații și sulfații colorează flacăra și devin alcalini după test, silicații și fosfații nu
Bor	B ³⁺	verde strălucitor	compușii prezintă rareori o reacție alcalină după testare; culoarea se datorează prezenței simultane de albastru și portocaliu în spectru
Fotbal	Ca ²⁺	de la portocaliu la roșu	în blițuri; unele substanțe pe bază de calciu colorează flacăra chiar și fără să reacționeze cu HCl
Cesiu	Cs ⁺	lumina mov	adesea mascat de galbenul mai intruziv al sodiului
Europium	Eu ³⁺	roșu
Fier (III)	Fe ³⁺	aur
Fosfor	P ^3-	turcoaz	nu este foarte indicativ, dar poate ajuta la identificarea fosfaților
Galiu	Ga ³⁺	albastru
Indiu	În ²⁺	albastru λ = 410 nm	liniile albastre de pe spectru sunt foarte clare
Litiu	Li ⁺	carmin roșu λ = 670 nm	intens și persistent; mineralele care îl conțin nu devin alcaline după test
Magneziu	mg ²⁺	alb strălucitor
Mangan (II)	Mn ²⁺	verde măslin
Molibden	Mo ⁺	verde măslin	mai ales în cazul oxizilor și sulfurilor
Plumb (II)	Pb ²⁺	alb -azzurro	nu foarte persistent
Potasiu	K ⁺	liliac λ = 760 nm	nu foarte persistent; adesea mascat de galbenul mai intruziv al sodiului
Radio	Ra ²⁺	carmin
Cupru (I)	Cu ⁺	lumină albastră	marginile exterioare ale flăcării sunt colorate în verde smarald
Cupru (II), halogenuri	Cu ²⁺	Albastru-Verde ( ceai de frunze )
Cupru (II), non-halogenuri	Cu ²⁺	verde acvatic	intens, dar nu persistent, cu scântei
Rubidiu	Rb ⁺	lumina mov λ = 780 nm	adesea mascat de galbenul mai intruziv al sodiului
Seleniu	Dacă ^2-	albastru deschis	este asociat cu mirosul caracteristic al legumelor putrede
Sodiu	Na ⁺	Galben - Portocaliu λ = 589 nm	intens și persistent, poate masca prezența altor culori: este recomandabil să folosiți ecrane pe bază de sticlă de cobalt pentru a observa prezența altor culori și pentru a curăța foarte bine firul metalic după test
Iazul	Sn	albastru / violet
Stronţiu	Sr ²⁺	stacojiu roșu λ = 460 nm	persistent; carbonații și sulfații colorează flacăra și devin alcalini după test, silicații și fosfații nu
Telurul	Te ^2-	lumină verde
Taliu (III)	Tl ³⁺	verde închis	rar observat
Zinc	Zn ²⁺	Albastru-Verde ( ceai de frunze )	apare ca o dungă ascuțită în flăcări
oxid de zinc	ZnO	verde
culorile legate de tabel sunt doar orientative

Dacă atât eșantionul, cât și potasiul sunt prezente în probă, culoarea liliacului din acesta este acoperită de galbenul primului. În acest caz, pentru a verifica prezența potasiului, flacăra este observată printr-o sticlă albastră de cobalt. Galbenul de sodiu este ascuns, dacă este prezent potasiu, flacăra apare violet.