¡La llama se volvió verde! «¿Es realmente cobre?» Un experimento para comprobarlo tras la electrólisis del cloruro de cobre
Soy Ken Kuwako, entrenador de ciencia. Para mí, cada día es un experimento.
¿Qué metal te viene a la cabeza cuando piensas en llamas que se tiñen de verde? Ese azul verdoso que florece en los fuegos artificiales de las noches de verano lo produce un pariente cercano del cobre que usamos en el laboratorio escolar. Hoy te cuento un experimento sobre el color de la llama que nació de la duda de un estudiante de secundaria: «¿Esto será cobre de verdad?».
¿Qué es lo que se formó en la electrólisis?
Todo empezó con un experimento de electrólisis de una disolución de cloruro de cobre. En la superficie del cátodo (el polo negativo) se depositó una gruesa capa de una sustancia de color marrón rojizo. Cuando la puse sobre un papel de filtro y la froté con una espátula, empezó a brillar (¿brillo metálico?).
Entonces un alumno dijo: «Quiero comprobar con mi propio experimento si de verdad es cobre».
No quedarse en el «porque lo dice el libro de texto» y querer verificarlo con las propias manos es una actitud muy propia de un científico.
Por cierto, en el ánodo (el polo positivo) se desprende cloro. Es un gas de olor penetrante, como el de una piscina, así que este experimento siempre debe hacerse con buena ventilación.
Lo comprobamos con la prueba de la llama
Decidimos usar la prueba de la llama. El procedimiento es muy sencillo: se coloca la sustancia depositada sobre una espátula y se calienta en la llama de un mechero de gas.
Y la llama se tiñó de un precioso color verde.
Si juntamos las dos observaciones, el brillo metálico y la llama verde, podemos pensar que la sustancia depositada es cobre. Frente al resultado, el alumno se quedó pensativo, con gesto muy serio.
¿Por qué cambia el color de la llama?
La prueba de la llama funciona porque los átomos del metal reciben el calor del fuego. Cuando los electrones de un átomo se calientan, saltan a un estado de mayor energía que lo habitual. Pero ese estado no dura mucho: al volver a su posición original, el electrón libera la energía sobrante en forma de luz.
El color de esa luz es propio de cada elemento. Por eso, con solo mirar el color de la llama, podemos deducir qué elementos hay presentes. Estos son los principales:
・Litio: rojo
・Sodio: amarillo
・Potasio: violeta rojizo
・Calcio: rojo anaranjado
・Bario: verde amarillento
・Cobre: azul verdoso
Los colores de los fuegos artificiales también se basan en este mecanismo. Ese azul verdoso se consigue con compuestos de cobre. Lo que ocurre sobre una humilde espátula del laboratorio es el mismo principio que ilumina el cielo nocturno con enormes fuegos artificiales. ¿No te emociona pensarlo?
¿Basta el color para decir «es cobre»?
Vamos a dar un paso más. Que la llama sea verde, ¿nos permite afirmar sin más que es cobre?
Resulta que el bario también produce una llama verde amarillenta, así que a veces es difícil distinguirlos solo por el color. Además, aunque los libros de texto dicen que la llama del cobre es azul verdosa, según quién la mire y en qué condiciones puede parecer más azulada o más verdosa. También se sabe que, al calentar compuestos de cobre que contienen cloro, la llama se ve más azulada. Como esta sustancia salió de una disolución de cloruro de cobre, es posible que en la superficie quedaran restos con cloro.
Y hay otra cosa: la prueba de la llama solo nos dice que hay un elemento, el cobre. De ahí a afirmar que se trata de «cobre metálico» hay un trecho que el color de la llama, por sí solo, no cubre.
Por eso fue un gran acierto que el alumno combinara el «brillo metálico» con el «color de la llama». Cuantas más pruebas se acumulan, más sólida es la conclusión. Si queremos asegurarnos todavía más, podemos probar con métodos como estos:
・Frotarlo con papel de lija y ver si aparece un brillo rojizo
・Comprobar si conduce la electricidad
・Golpearlo y ver si se aplasta sin romperse (es decir, si es maleable)
Cuantas más formas de comprobarlo encontremos, más fuerte será la hipótesis de que «es cobre».
De un experimento a la siguiente pregunta
Este experimento acabó convirtiéndose en una investigación del tipo «comprobar con otro experimento lo que obtuvimos en la electrólisis». Tomar el resultado de un experimento y verificarlo con otro método: así es, exactamente, como avanza la ciencia.
Lo próximo podría ser probar la llama con otros metales y comparar sus colores. Solo de imaginar qué luces nos mostrarán en el fuego los metales que nos rodean, ya dan ganas de empezar, ¿verdad?
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