Les tests de flamme

Nom:_________________________
Période:____
Date:_________________________
Les tests de flamme
Introduction:
Avez-vous déjà vu un feu d'artifice? D’où viennent toutes les couleurs?
Dans cette activité, vous allez étudier les couleurs de la flamme produite par des solutions de
sels métalliques.
Un test de flamme est une procédure utilisée pour tester qualitativement la présence de
certains métaux dans les composés chimiques. Lorsque le composé qu'on étudie est excité
par chauffage dans une flamme, les ions métalliques commencent à émettre de la lumière. Sur
la base du spectre d'émission de l'élément, le composé tournera la flamme d'une couleur
caractéristique. Cette technique de l'utilisation de certains composés chimiques pour colorer
les flammes est largement utilisée dans la pyrotechnie pour produire la gamme de couleurs
vus dans un feu d'artifice.
Le modèle Bohr dit que les électrons existent seulement à certains niveaux d'énergie permis.
Lorsque vous chauffez un atome, certains de ses électrons sont «excités à des niveaux
d'énergie plus élevés. Lorsqu'un électron descend d'un niveau excite à un niveau d'énergie
plus faible, elle émet un quantum d'énergie. La longueur d'onde (couleur) de la lumière dépend
de la différence entre les deux niveaux d'énergie.
Nous pouvons voir que les transitions
qui correspondent à une longueur
d'onde visible.
Dans un atome d'hydrogène, par
exemple, nous pouvons voir que les
transitions de niveaux supérieurs à n =
2 (la série de Balmer).
Chaque élément a son propre ensemble caractéristique de niveaux d'énergie.
Ainsi, un atome de Na a des niveaux et des transitions d'énergie différente d'un atome de Li.
La composition différente des différences d'énergie pour chaque atome produit des couleurs
différentes. Chaque métal donne un spectre d'émission de flamme caractéristique.
Dans cette activité, les attelles en bois trempés dans des solutions de sels métalliques sont
chauffées à l'aide d'un bec Bunsen, produisant différentes flammes colorées. En comparant la
couleur émise par un inconnu avec les sels métalliques connus, l'identité des sels métalliques
peut être déterminée.
Matériaux:
- bec Bunsen
- pinces métalliques
- attelles en bois (8 par groupe)
Les solutions des sels métalliques suivants:
- chlorure de lithium (LiCl)
- chlorure de strontium (SrCl2)
- chlorure de calcium (CaCl2)
- chlorure de cuivre (II) (CuCl2)
- chlorure de sodium (NaCl)
- chlorure de potassium (KCl)
- chlorure de cobalt (CoCl2)
- deux solutions inconnues de chlorure de métal (? Cl?)
Démarche:
1. Obtenir 2 attelles en bois de un des solutions de sels métalliques. Assurez-vous d'étiqueter
quelle attelle en bois vous avez dans le tableau des données pour qu'ils ne sont pas
mélangés.
2. Remplir boite 1 & 2 dans votre premier PEOE. Prédire la couleur de flamme basé sur vos
observations de la solution.
3. Allumez le brûleur Bunsen et ouvrir l'évent d'air pour obtenir une flamme non lumineuse
avec deux cônes bleus. Soyez sûr d'éviter une flamme jaune.
4. Utilisez des pinces pour placer l'extrémité de l'attelle en bois qui a été trempé dans la
solution de sel de métal au sommet du cône bleu interne. Notez la couleur de la flamme dans
le tableau de données.
*La couleur émise par le sel est la couleur initiale observée, pas la couleur jaune-orange
produite par la combustion du bois. (Pour éviter de brûler le bois, agiter l'attelle en bois à
travers la flamme plutôt que de le tenir droit dans la flamme).
5. Prenez une seconde attelle en bois et répéter.
6. Remplir les boites 3 & 4 de votre PEOE. **votre explication doit inclure la spectrum visible et
le serie de balmer.**
7. Identifier la longueur d’onde dans votre tableau de données du spectre visible ci-dessus.
8. Répéter l'opération avec les autres sels. Assurez-vous de noter les couleurs aussi
précisément que possible.
Tableau de données:
Composé
Lithium
Cobalt
Strontium
Calcium
Cuivre
Sodium
Potassium
Inconnue #1
Inconnue #2
Couleur de Solution
Couleur de Flamme
Longueur d’onde de
couleur
P
E
P
E
E
O
E
O
P
E
P
E
E
O
E
O