El ensayo de color de llama

Las llamas son gases incandescentes que se producen por la combustión. Una llama es la luz emitida por los productos de las reacciones de combustión, es decir, de las reacciones químicas con el oxígeno del aire, que son fuertemente exotérmicas. Las características de la reacción química, como porejemplo el tipo de productos que se generan, determina los colores que produce la llama de cada reacción de combustión. En este principio básico se apoya la prueba de la llama, una técnica analítica divertida y útil que ayuda a identificar la composición química de una muestra en función de la forma en que cambia el color de una llama, como muestra la figura siguiente. Sin embargo, interpretar sus resultados puede ser complicado si no tiene una referencia. Hay muchos tonos de verde, rojo y azul, generalmente descritos con nombres que no se encontrarían ni siquiera en una caja de pinturas de colores.

Ensayo de color de llama.
Ensayo de color de llama.

Hay que tener en cuenta que el color que se identifique en la llama al insertar la muestra dependerá del combustible que esté utilizando para generar la llama y de si se está viendo el resultado a simple vista o a través de un filtro. También es posible tomar fotos para comparar los cambios de color cuando se prueban diferentes muestras. Hay que tener en cuenta que los cambios de color pueden variar dependiendo de la forma de hacer el ensayo y de la pureza de la muestra. Veamos a continuación referencias de ensayos de color de llama de algunos elementos.

Sodio y hierro: amarillo

La mayoría de los combustibles, como las velas y la madera, contienen sodio, por lo que estamos familiarizados con el color amarillo que este metal le otorga a una llama. Este color cambia cuando las sales de sodio se colocan en una llama azul, como un mechero Bunsen o una lámpara de alcohol. Se debe tener en cuenta que el amarillo del sodio oculta a otros colores. Si en otro ensayo la muestra tiene alguna contaminación con sodio, el color que se observe puede incluir una contribución inesperada del amarillo. El hierro también puede producir una llama dorada, aunque a veces es anaranjada.

Ensayo de color de llama de carbonato de sodio.
Ensayo de color de llama de carbonato de sodio.

Calcio: anaranjado

Las sales de calcio producen una llama anaranjada. Sin embargo, el color puede verse apagado, tenue, por lo que puede ser difícil distinguirlo entre el amarillo del sodio o el dorado del hierro. La muestra de calcio más común a ensayar en el laboratorio es el carbonato de calcio. Si la muestra no está contaminada con sodio se debe obtener un bonito color naranja; en la figura siguiente en anaranjado está combinado con un amarillo de otro origen.

Ensayo de color de llama de carbonato de calcio.
Ensayo de color de llama de carbonato de calcio.

Potasio; violeta

Las sales de potasio producen una llama un color púrpura o violeta característico. Si la llama del mechero es azul, puede ser difícil ver un gran cambio de color. Además, el color puede ser más bien pálido, más cercano al lila. En la figura siguiente sólo se distingue un tenue arco violáceo.

Ensayo de color de llama de potasio.
Ensayo de color de llama de potasio.

Cesio: violeta o azul

La prueba de llama de cesio da un color violáceo o azul, al igual que el potasio, por lo cual es probable que se confunda con el cesio. Los compuestos de cesio son menos frecuentes en los laboratorios, por lo cual si se observa esta coloración en una prueba de llama se puede asociar la muestra al potasio, pero de todas formas no es un resultado concluyente.

Litio y rubidio: rosa fuerte

El litio produce una coloración entre rojo y púrpura en una prueba de llama. Es posible obtener un color rosa fuerte o también tonalidades más apagadas. El color que se obtiene es más degradado que el rojo del estroncio, el siguiente elemento a considerar. Otro elemento que puede producir una coloración de llama similar es el rubidio, y también el radio, pero es muy raro encontrar este elemento en un laboratorio.

Ensayo de color de llama de litio.
Ensayo de color de llama de litio.

Estroncio: rojo

La coloración de la llama que da el estroncio es roja; es el rojo de las bengalas de emergencia y el de los fuegos artificiales. Es una coloración que va del carmesí profundo al rojo ladrillo.

Ensayo de color de llama de estroncio.
Ensayo de color de llama de estroncio.

Bario, manganeso (II) y molibdeno: verde

Las sales de bario producen una llama verde que se describe como un color amarillo verdoso, verde manzana o verde lima, aunque a veces produce una llama amarilla sin que realce el verde. El manganeso con estado de oxidación II y el molibdeno también pueden producir llamas de color amarillo verdoso.

Ensayo de color de llama de bario.
Ensayo de color de llama de bario.

Boro: verde

El boro le da a la llama una coloración verde brillante. Es el ensayo típico en un laboratorio para determinar la presencia de bórax.

Cobre: azul o verde

La coloración que otorga el cobre a la llama depende de su estado de oxidación; las sales de cobre con estado de oxidación I dan una coloración azul, mientras que el estado de oxidación II colorea de verde las llamas.  

Ensayo de color de llama de un compuesto de cobre con estado de oxidación II.
Ensayo de color de llama de un compuesto de cobre con estado de oxidación II.

Conviene remarcar que la coloración de llama azul es engañosa, ya que es el color habitual de una llama de metanol o de un mechero u hornillo, como se muestra en la figura de presentación del artículo. Otros elementos que pueden dar un color azul en una prueba de llama son el zinc, el selenio, el antimonio, el arsénico, el plomo y el indio. También hay que considerar que una gran cantidad de elementos no producen cambios de coloración en una llama. Por lo tanto, si el resultado de la prueba de llama es azul, no se obtendrá una información muy relevante.

Fuente

Flame test. Consultado noviembre de 2021.

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