Átomo dé Bohr

Práctica núm.

Nombre del alumno

Tiempo aproximado: 90 minutos

Fecha :

Grupo ______

Proposito

Observar un espectro de emisión discreto. Asi-:mismo, relacionar las líneas de emisión de unalámpara neón con las transiciones de los elec-

trones en los átomos del neón.

introducción

¡NMódelQ atómicode Bohr

':ÍÉ\-modelo atómico de Bohr: nos recuerda al sistema pla-

netario de Copérnico, ya queen .este modelo los electro-

|nes:se encuentran orbitando-alrededor del núcleo sólo en.las órbitas permitidas que el

modelo establece.

encendida emite radiación visible, unaPar§:;encendida emite luz, el Sol también•f luz;:la Luna no lo hace, un lápiz, una corcho-

Pcuaderno y otros objetos tampoco emi-

ten luz. En nuestro universo hay objetos queemiten luz y hay otros que no lo hacen. Esto es,existen objetos luminosos y objetos oscuros. ¿Endónde se origina la luz?

El origen de la luz se debe a la existencia delos electrones en la materia. La luz es la energíaemitida por las transiciones de los electrones enel interior de los átomos.

Todas las interacciones de la radiación elec-tromagnética con la materia vienen determina-das por un principio de la mecánica cuántica,según el cual los electrones sólo pueden existiren determinados estados discretos, cada uno delos cuales se caracteriza por poseer una deter-minada energía mínima posible, correspondien-te a lo que se denomina estado fundamental ytoda una serie de estados excitados de energíasprogresivamente más elevadas.

La luz o cualquier otra forma de radiación úni-camente puede ser absorbida por un átomo enel caso de que la energía que transporta seaexactamente la necesaria para elevar a un elec-trón de un nivel a otro.

Recíprocamente, cuando un átomo sufre unatransición desde un determinado estado excita-do hasta otro de inferior energía, emite una ra-diación cuya energía es igual a la diferencia en-tre éstas, correspondientes a estos dos niveles.

Esta energía aparece en forma de un fotón,cuya frecuencia está determinada por dicha di-ferencia de energías. En el caso de la radiaciónvisible, las transiciones de los átomos son preci-samente las transiciones de los electrones másexteriores, llamados electrones de valencia.

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MANUAL DE PRACTICAS DE FISICOQUÍMICA

La fórmula de Planck: AE = hv, relaciona elcambio de la energía del electrón con la frecuen-cia del fotón emitido. Donde: AE = Energía final -Energía inicial; h = 6.63x10'34 J s (h es la cons-tante de Planck); u es la frecuencia del fotón.

Espectro luminosoCuando los rayos luminosos atraviesan un pris-ma sufren dos desviaciones consecutivas, alentrar y salir del mismo, y se abren en un abani-co, en una sucesión de tonalidades cromáticas.El fenómeno se debe a que los distintos colorespresentes en la luz inicial sufren en mayor omenor medida una desviación al atravesar el pris-

ma. El color rojo es el que menos se desvía, miétras que el violeta presenta la máxima desviclon entre ambos, y en una sucesión continua ¡distribuyen el anaranjado, el amarillo, el verdeel azul. A este conjunto de colores se le lianespectro,

Los sólidos y los líquidos cuando emiten liproporcionan siempre espectros continuos, en licuales aparecen todos los colores sin ninguiseparación entre ellos; la situación cambia cuado la sustancia que emite es un gas. En escaso, en el espectro aparecen líneas luminos;separadas por zonas oscuras, llamado especldiscreto.

Colori, Ro¡o /

AnaranjadoAmarilloVerdeAzulíndigoVioleta

Frecuencia (x 1014 Hz)4.762-4.286 i-,5.085-4.7625.263-5.0856.000-6.2636.667-6.0007.059-6.6677.500-7.059

Longitud de onda(nm)• ; 630-700

590-630570-590500:570

.450-500 ;425-450400-425

Átomo de Helio

Átomo de Carbono

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UNIDAD 1 * Estructura atómica y periodicidad

i-i-;e

' Yna

luzlosinaan-ísteisastetro

Material

Foco neónUna resistencia de 47 kilo-Ohms (47 KO)Una rejilla de difracciónUna caja de colores

1. Conecta directamente a la linea el circuito^formado por la resistencia conectada en se-

e con la lámpara, tal y como se muestra enla figura.

continuación observa la luz que emite la lampara a través de la rejilla de difracción y contesta

un espectro continuo o es un espectro discreto?

b):í¿Guáles son los colores de las líneas de emisión que observas?

las líneas que observas.

MANUAL DE PRÁCTICAS DE FISICOQUÍMICA

2. Compara en un libro el espectro que produce el neón.

3. Calcula la pérdida de energía que sufren los electrones al emitir fotones en cada una de lasfrecuencias previamente determinadas.

Color observado Frecuencia (x 1014 Hz) Energía perdida por los electrones

4. Compara los cambios de energía correspondientes a cada uno de los colores.

5. Ordénalos de mayor a menor.

6. ¿En cuál de los casos el electrón perdió más energía?

7. ¿Cuál es tu opinión sobre el experimento?.

Análisis

1. ¿Qué relación guardan la frecuencia y la longitud de onda?

2. ¿Qué relación guardan la energía y la longitud de onda?

3. ¿Qué es un espectro de absorción?

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as

UNIDAD 1«Estructura atómica y periodicidad

4. ¿Cómo se producen los espectros de absorción?

5. Sabemos que la Luna no emite luz. ¿Emite la Luna algún tipo de radiación?

6. En caso de que la Luna emita algún tipo de energía, ¿cuál es su origen?

|=Además de la luz, ¿qué otros tipos de radiación electromagnética existen?

investigación

anglisisde los espectros se utiliza para conocer la composición química de los materiales, asífno para estudiar el universo. Haz una breve investigación (dos páginas) sobre estas aplicaciones

spectróscopía.

dlusiópes sobre la práctica.

ÍÜf5a;éd.; México, Prentice Hall, 2001.

ñsultaste.