Espectros Atأ³micos - DEPARTAMENTO DE QUأچMICA GENERAL Propiedades caracterأ­sticas de las...

download Espectros Atأ³micos - DEPARTAMENTO DE QUأچMICA GENERAL Propiedades caracterأ­sticas de las ondas. •Longitud

of 24

  • date post

    14-May-2020
  • Category

    Documents

  • view

    5
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Espectros Atأ³micos - DEPARTAMENTO DE QUأچMICA GENERAL Propiedades caracterأ­sticas de las...

  • Espectros Atómicos

    Química General I

    2012

  • Estudios de las ondas

    • ¿Que es una onda?

    Es una alteración vibracional a través de la cual se transmite energía.

    • Existen muchos tipos de ondas, por ejemplo, las del agua, de la luz o del sonido.

  • Propiedades características de las

    ondas.

    • Longitud de onda λ (lambda): es la distancia

    entre puntos iguales de ondas sucesivas.

    • Frecuencia v (nu): es el número de ondas que

    pasan por un punto en particular en un segundo.

    • Amplitud: Es la distancia vertical de la línea

    media de una onda a su cresta o a su valle.

  • Propiedades de las

    ondas

  • Propiedades de las ondas

    La frecuencia (n) es el número de ondas que pasan por un

    determinado punto en un intervalo de 1 segundo.

    (Hertz = 1 ciclo/seg).

    Velocidad = l x n 7.1

    Longitud de onda

  • Radiación electromagnética

    • Es energía que se propaga a través de ondas electromagnéticas.

    • Estas ondas electromagnéticas no son comunes, tienen un componente de campo eléctrico y un componente de campo magnético.

    • Ambos componentes tienen la misma longitud de onda y frecuencia, y por tanto igual velocidad, pero viajan en planos perpendiculares entre sí.

  • Maxwell (1873), estableció que la luz está formada

    por ondas electromagnéticas

    Radiación

    electromagnética

    Emisión y transmisión de

    energía por medio de

    ondas electromagnéticas.

    Velocidad de la luz (en el vacío) = 3.00 x 108 m/s

    Toda radiación electromagnética

    l x n = c 7.1

  • 7.1

  • Un fotón tiene una frecuencia de 6.0 x 104 Hz.

    Determine la longitud de onda del fotón. ¿Se encuentra

    esta frecuencia dentro de la región visible?

    l

    n

    7.1

  • Energía asociada a las ondas.

    La energía y la luz son

    emitidas o absorbidas en

    múltiples unidades

    llamadas “quantum”.

    E = h x n

    Constante de Plank (h)

    h = 6.63 x 10-34 J•s

    7.1

    l

    c hE =

  • Cuando una muestra de cobre es bombardeada con

    electrones, se producen rayos X. Calcule la energía que

    contienen los electrones si se sabe que la longitud de

    onda de los rayos X es 0.154 nm.

  • Ejercicios

    • Cuál es la frecuencia de la luz verde con una

    longitud de onda de 500 nm?

    R/ 6.0 x 1014 /s o Hz

    • Determinar la energía de los fotones a esos 500

    nm.

    R/ 3.978x10-19 J

  • Ejercicios

    • Determinar la energía de los fotones que corresponde a una luz con frecuencia de 3.0 x 1015 Hz

    R/ 1.989 x 10-18 J

    • Cuál es la energía de los fotones que corresponde a una luz de longitud de onda de 0.05 nm?

    R/ 3.978 x 10-15 J

  • Estados del electrón

    • El electrón se puede encontrar en dos estados:

    – Estado Basal

    – Estado de Excitación

    • El estado basal, es cuando el electrón está en el orbital que le corresponde, es un estado estable y es el estado menos energético posible.

    • El estado excitado, es cuando el electrón absorbe energía y sube a un orbital de mayor energía (mas externo). La energía que absorbe, es en “paquetes” que se denominan “cuantos”.

    – Este estado es inestable y el electrón tiende a regresar a su estado basal

    devolviendo la energía que absorbió como un fotón con energía, longitud de onda y frecuencia características.

  • E = hn

    E = hn

    7.3

  • Espectro atómico de una sustancia

    • Es el registro de todas las longitudes de onda que son absorbidas o emitidas por una sustancia.

    • Cada longitud de onda del espectro corresponde a un cambio energético definido de los electrones.

    • Cada elemento tienen un espectro característico.

    – Son las huellas digitales de los elementos.

  • Espectros de emisión

    – Pueden ser de dos tipos:

    • Continuos

    • De líneas (discontinuos)

    – Espectro continuo: Todas las longitudes de onda de la luz visible están representadas en ellos.

    • Estos espectros usualmente se observan cuando un material

    sólido (usualmente metálico) se calienta al “rojo vivo” o al “blanco incandescente”.

    • Si la luz se descompone con un prisma, sería posible ver todos los colores del espectro visible (similar al arcoiris).

  • Espectros de emisión

    • Espectro discontinuo o de líneas: corresponde a la emisión de la luz sólo a ciertas longitudes de onda.

    – Se obtienen cuando los átomos del elemento en fase

    gaseosa son excitados con una llama o con un arco eléctrico.

    – Uno percibe un color característico, pero si esa luz se descompone con un prisma, sólo se ven líneas a determinadas longitudes de onda.

  • 7.3

    Espectro de los átomos de hidrógeno

  • 7.3

  • Colores visibles de los espectros

    de emisión

    • Muchos elementos en disolución, dan cierto color al calentarse que resulta de la mezcla de radiación visible a las longitudes características de su espectro de emisión.

    – Espectros de llama:

    Litio Rojo

    Potasio Violeta

    Bario Verde

    Cesio Azul

    Sodio Amarillo

    Calcio Rojo naranja

    Estroncio Rojo ladrillo

  • Espectros de absorción

    • Son espectros (registros) de cómo un sustancia en particular absorbe en mayor o menor grados la energía de la radiación que se le aplica.

    • El procedimiento para obtenerlos consiste en “irradiar” la muestra con luz de distintas longitudes de onda y registrar aquellas longitudes de onda donde se “absorbió” mayor cantidad de esa radiación.

    • Suelen ser espectros continuos.

  • Espectro de absorción

    393 nm

    Luz

    Detector

  • Atención

    • Leer del libro de Chang 10ma edición:

    – Págs. 276 a 287

    – Atención a los ejemplos 7.1, 7.2.

    – En la 9na edición son las págs. 268 a 276, los

    ejemplos son los mismos.

    – Resolver hoja de trabajo no. 5