Autora: Victoria Álvarez Prado
Cuando los átomos de ciertos metales se calientan, sus electrones se excitan y al regresar a su estado original, liberan energía en forma de luz. Esta luz tiene diferentes colores, dependiendo del metal. Este fenómeno se conoce como emisión atómica y tiene aplicaciones en fuegos artificiales, análisis espectral y química de materiales.
Uno de los métodos más tradicionales de ensayo en un laboratorio químico (y tal vez uno de los primeros métodos de análisis químicos desarrollados, pues ya se llevaba a cabo en el siglo XVII) es el ensayo a la llama de las sustancias. Se trata de un ensayo de tipo cualitativo, es decir, con él podemos averiguar qué sustancias contiene nuestra muestra problema, pero no en qué proporción (para esto último haría falta un ensayo cuantitativo). Esto hace que el resultado del análisis sea un poco subjetivo, es decir, depende de la persona que lo realiza, que debe asignar un elemento químico al color observado.
Ejemplos de colores en la llama:
¿Cómo cambia de color?
Litio: El litio produce color cuando sus átomos son excitados por una fuente de calor, como una llama. Los electrones de los átomos de litio absorben energía y pasan a niveles de energía más altos. Al regresar a su estado original, liberan esa energía en forma de luz, que en el caso del litio, es de color rojo carmesí.
Sodio: Al quemarse, el sodio produce una llama de un intenso color amarillo-naranja. Este color característico se debe a la excitación de los electrones del sodio al ser expuestos al calor, los cuales emiten luz al regresar a su estado original. Esta propiedad se utiliza en pruebas de llama para identificar la presencia de sodio.
Potasio: Es un color difícil de observar, además de que el sodio suele interferir. Por este motivo se suele observar a través de un vidrio azul de cobalto, para que el sodio no interfiera, en cuyo caso se observar un violeta púrpura.
Calcio: Se trata de un color fugaz (por volatilidad), fácil de confundir con el estroncio. Si se observa a través de un vidrio azul se ve de color verde.
Estroncio: Es un color fugaz y, como hemos dicho, por esto mismo resulta fácil confundirlo con el calcio, más por su fugacidad que por semejantes en la tonalidad. En efecto, ya vimos en la entrada sobre los colores en los fuegos artificiales que el estroncio suele ser el responsable del color rojo de los mismos.
Bario: Es difícil de excitar (transición electrónica energética) por lo que requiere una llama con bastante potencia. Si la llama no es adecuada no se podrá observar.
Cobre: cambia el color del fuego al hacer que los electrones de sus átomos absorban energía de la llama, lo que los hace pasar a un estado energético superior.
Boro: Cuando se calienta, sus electrones se excitan a niveles de energía más altos. Al volver a su estado fundamental, liberan esa energía en forma de luz con una longitud de onda específica: el color verde.
Hierro: Al someter el hierro al fuego se genera una gran cantidad de calor. Esta energía hace que los átomos del metal se muevan con mayor intensidad y vibren a un ritmo tremendo. Cuando no toda la energía puede ser admitida se pierde en forma de radiación lumínica mostrando el color rojizo característico del hierro calentado en la forja.
En conclusión, el cambio de color en el fuego no es magia, sino ciencia: es el resultado de cómo los electrones de cada elemento reaccionan al calor. Este fenómeno nos permite identificar sustancias y crear efectos visuales impresionantes, como los que vemos en los fuegos artificiales.
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