Estudio del Mechero Bunsen

ESTUDIO DEL MECHERO BUNSEN

Objetivos:

En esta práctica vamos a comprobar la energía que emiten los electrones de diferentes elementos al caer desde una órbita a otra de menor energía, para lo cual observaremos las diferencias de color de la luz emitida cuando estos elementos se introducen en la llama de un mechero de gas.

ü  Descubrir las clases de llama y sus zonas existentes.

ü  Poner en práctica las técnicas para el empleo de la llama “no luminosa”.

ü  Reconocer y manejar correctamente el Mechero de Bunsen.

ü   Aprender a encenderlo y a usarlo correctamente.

ü  Conocer que tipos de llamas se presentan cuando se prende el mechero.

ü  Distinguir las zonas   importantes de la llama.

ü   Desarrollar habilidades básicas en el laboratorio de química.

Fundamento Teórico:

A) Mechero:

El Mechero Bunsen está constituido por un tubo vertical que va enroscado a un pie metálico con ingreso para el flujo del combustible, el cual se regula a través de una llave sobre la mesada de trabajo.

En la parte inferior del tubo vertical existen orificios y un anillo metálico móvil o collarín también horadado. Ajustando la posición relativa de estos orificios (cuerpo del tubo y collarín respectivamente), los cuales pueden ser esféricos o rectangulares, se logra regular el flujo de aire que aporta el oxígeno necesario para llevar a cabo la combustión con formación de llama en la boca o parte superior del tubo vertical

 B) Creación:

Fue inventado por Robert Bunsen en 1857 y provee una transmisión muy rápida de calor intenso en el laboratorio. Es un quemador de gas del tipo de pre mezcla y la llama es el producto de la combustión de una mezcla de aire y gas.

C) Constitución:

El quemador tiene una base pesada en la que se introduce el suministro de gas. De allí parte un tubo vertical por el que el gas fluye atravesando un pequeño agujero en el fondo de tubo. Algunas perforaciones en los laterales del tubo permiten la entrada de aire en el flujo de gas (gracias al efecto Venturi) proporcionando una mezcla inflamable a la salida de los gases en la parte superior del tubo donde se produce la combustión, muy eficaz para la química avanzada. El mechero Bunsen es una de las fuentes de calor más sencillas del laboratorio y es utilizado para obtener temperaturas no muy elevadas.

Consta de una entrada de gas sin regulador, una entrada de aire y un tubo de combustión. El tubo de combustión está atornillado a una base por donde entra el gas combustible a través de un tubo de goma, con una llave de paso. Presenta dos orificios ajustables para regular la entrada de aire.

La cantidad de gas y por lo tanto de calor de la llama puede controlarse ajustando el tamaño del agujero en la base del tubo. Si se permite el paso de más aire para su mezcla con el gas la llama arde a mayor temperatura (apareciendo con un color azul). Si los agujeros laterales están cerrados el gas sólo se mezcla con el oxígeno atmosférico en el punto superior de la combustión ardiendo con menor eficacia y produciendo una llama de temperatura más fría y color rojizo o amarillento, la cual se llama "llama segura" o "llama luminosa". Esta llama es luminosa debido a pequeñas partículas de hollín incandescentes. La llama amarilla es considerada "sucia" porque deja una capa de carbón sobre la superficie que está calentando. Cuando el quemador se ajusta para producir llamas de alta temperatura, éstas (de color azulado) pueden llegar a ser invisibles contra un fondo uniforme.

 D) Tipos de llamas:

Existen distintos tipos de llamas en un quemador Bunsen.

Las Llamas de un Mechero dependiendo del flujo de aire ambiental entrante en la válvula de admisión (no confundir con la válvula del combustible).

1.     Válvula del aire cerrada (llama     segura).

2.     Válvula medio abierta.

3.     Válvula abierta al 90%.

4.     Válvula abierta por completo (llama azul       crepitante).

 E) Técnica de encendido y de regulación del mechero:

El uso efectivo del mechero durante una práctica de laboratorio implica la capacidad de encender y regular el mismo de manera tal de obtener una llama que indique una reacción de combustión completa. Esto se consigue de manera fácil y además segura siguiendo el procedimiento siguiente:

1.     Conectar un extremo del tubo de goma a la boca de toma de gas con la llave cerrada y el otro extremo del mismo a la entrada de gas ubicada en la base del mechero.

2.     Verificar que la entrada de aire del mechero se encuentre cerrada.

3.     Encender un fósforo teniendo la precaución de hacerlo alejado del cuerpo.

4.     Acercar el fósforo encendido a unos 5 cm por encima de la boca del mechero y en simultáneo abrir la llave de salida de gas, en ese momento se forma una llama de color amarillo. Una llama de estas características nunca debe ser usada para calentar.

5.     Permitir el ingreso de aire por medio de la apertura de los orificios o del giro de la roldana. A medida que ingresa más oxígeno la llama se vuelve azulada, difícil de ver, con un cono interior coloreado y se oye un sonido grave (llama "sonora"). Cualquiera de las dos situaciones mencionadas representa una llama útil para calentar. Cuando se usa una llama de tipo "sonora" tener presente que la temperatura más alta de la misma se encuentra en el vértice superior del cono interno coloreado.

6.     Si la llama del mechero se entrecorta o sopla es indicio de un exceso de oxígeno durante la combustión; en tal caso se deberá cerrar el ingreso de aire hasta una posición tal que permita obtener una llama de tipo "sonora".

F) Partes del mechero:

Cuestionario:

¿Cuáles son las zonas de mayor y menor temperatura en una llama y a que se debe su diferencia?

En la llama no luminosa sus zonas de temperatura va depender de la zona sometida al fuego, por ejemplo:

·         La menor temperatura se va a llevar a cabo en la base de la llama o también llamada zona de temperatura menor, en el cual la temperatura a alcanzar hasta los 300°C.

·         La zona de temperatura que le sigue va ser la zona de gases no quemados en el cual la temperatura a llegar va ser de 500°C, cabe resaltar que al ser sometido el micrón en esta zona se notó que cambio de color a un rojo oscuro.

·         La zona que le sigue va ser la zona inferior de oxidación en el cual va a llegar a una temperatura  de 900°C, es esta zona se notó que el micrón era de color rojo.

·         La zona de superior se calcula que llega a los 1480°C, en esta zona  también se notó que el micrón era de color anaranjado.

·         El cono interno tiene una temperatura de 1540°C.

·         La zona de mayor temperatura es la zona de fusión la cual es capaz de llegar hasta los 1580°C, se notó que el color del micrón era de color blanco.

La diferencia de la llama no luminosa es que hay contacto con el gas, que a llegar mayor cantidad de aire la combustión va ser completa y porque, se va a notar porque en este caso el color de la llama es de color azul o celeste.

En el caso de la llama luminosa es que en ella su temperatura va ser menor, esto se debe por el poco ingreso de aire hacía en carburador, en este caso la combustión va ser incompleta por el poco o casi nada de aire.