Al hacer la prueba de llama, ¿obtenemos el color del elemento o del catión?

Si bien estoy de acuerdo, en general, con lo que se ha escrito, hay algunos detalles que podrían ser más claros, así que …

Si excita un átomo o un ion mediante un calentamiento muy fuerte, los electrones pueden ser promovidos desde su estado normal no excitado a orbitales superiores. A medida que caen a niveles más bajos (ya sea de una vez o en varios pasos), la energía se libera como luz.

Cada uno de estos saltos implica una cantidad específica de energía que se libera como energía luminosa, y cada uno corresponde a una longitud de onda (o frecuencia) particular.

Como resultado de todos estos saltos, se producirá un espectro de líneas, algunas de las cuales estarán en la parte visible del espectro. El color que ve será una combinación de todos estos colores individuales.

En el caso de los iones de sodio (u otros metales), los saltos involucran energías muy altas y esto da como resultado líneas en la parte UV del espectro que sus ojos no pueden ver. Los saltos que puedes ver en las pruebas de llama provienen de electrones que caen de un nivel superior a uno inferior en los átomos de metal.

Entonces, si, por ejemplo, pones cloruro de sodio que contiene iones de sodio, en una llama, ¿de dónde vienen los átomos? En la llama caliente, algunos de los iones de sodio recuperan sus electrones para formar átomos de sodio neutros nuevamente.

Un átomo de sodio en un estado no excitado tiene la estructura 1s2 2s2 2p6 3s1, pero dentro de la llama habrá todo tipo de estados excitados de los electrones.

El conocido color de llama naranja-amarillo brillante del sodio resulta de electrones promovidos que caen desde el nivel 3p1 a su nivel normal 3s1.

Los tamaños exactos de los posibles saltos en términos de energía varían de un metal a otro. Eso significa que cada metal diferente tendrá un patrón diferente de líneas espectrales y, por lo tanto, un color de llama diferente.

Mira. Primero deberíamos discutir el principio de la prueba de llama.

Cuando realiza una prueba de llama, utiliza una solución de cationes metálicos positivos y aniones metálicos negativos. La razón por la que se observa un color es que durante la prueba de llama el ion positivo puede volver a adquirir un electrón, convirtiéndose en un elemento neutro nuevamente. El electrón que se obtiene está en un nivel de energía más alto y cuando cae a un nivel de energía más bajo se emite un fotón de luz. La longitud de onda de la luz emitida determina el color.

Entonces, debemos entender que un catión solo puede volver a adquirir un electrón y no el elemento neutral. Así que espero que ahora esté claro que el catión libera la luz y no el elemento en sí.

Espero que haya ayudado !!

Ves el color del Na. Es correcto que tenga una solución acuosa de [math] \ text {Na} ^ + [/ math] y [math] \ text {Cl} ^ – [/ math] al principio. Sin embargo, en la llama el agua se evapora y las moléculas de NaCl se forman en la fase gaseosa.

[matemáticas] \ text {Na} ^ + _ \ text {aq} + \ text {Cl} ^ -_ \ text {aq} \ rightarrow \ text {NaCl (g)} [/ math]

En el siguiente paso, la molécula se disocia en los elementos:

[matemáticas] \ text {NaCl (g)} \ rightarrow \ text {Na} + \ text {Cl} [/ math]

Ahora, el electrón de valencia en el átomo de Na puede excitarse usando la energía térmica de la llama:

[matemáticas] \ text {Na} + \ text {energía térmica} \ rightarrow \ text {Na} ^ * [/ math]

En el último paso, el átomo de sodio excitado emite la energía en forma de luz naranja:

[matemáticas] \ text {Na} ^ * \ rightarrow \ text {Na} + \ text {h} \ nu [/ math]

El color de la llama es naranja porque el electrón en el nivel 3s se excita al nivel 3p y estos niveles están relativamente juntos. En [matemáticas] \ text {Na} ^ + [/ matemáticas] la excitación se llevaría a cabo de 2p a 3s. La brecha entre estos niveles es mucho mayor y probablemente en el rango ultravioleta, por lo que en este caso no vería ningún color.

Si la memoria funciona (y tengo una memoria como un tamiz), el color que se ve en una prueba de llama es que los electrones excitados (al ganar energía al calentar con una llama) vuelven a sus capas de energía más bajas no excitadas (al enfriarse) y liberan energía en forma de luz como resultado.