Espectro De La Llama

OBJETIVOS:

Explicar las características del espectro de emisión que se producen cuando algunas sustancias son expuestas a la llama.

Estudiar el enlace químico que existe entre dos átomos, ya sea iónico, covalente.

Analizar los tipos de enlace en forma cualitativa.

MARCO TEORICO

ESPECTROS DE ABSORCION Y EMISION

Son las “huellas digitales” de los elementos. Cada elemento posee una serie única de longitudes de onda de absorción y emisión

Un espectro de emisión se obtiene por el análisis espectroscópico de una fuente de luz, como puede ser una llama o un aro eléctrico. Así cuando los gases se calientan, se excitan sus átomos y moléculas (ejemplo: He, Ne, Ar, N, H, etc.) emiten una luz de una determinada longitud de onda. este fenómeno es causado fundamentalmente por la excitación de átomos por medios térmicos o eléctricos; la energía absorbida induce a los electrones que se encuentran en un estado fundamental, a un estado de mayor energía. El tiempo de vida de los electrones en esta situación meta estables es corto y vuelve a un estado de excitación mas bajo o al estado fundamental; le energía absorbida se libera en forma de luz. La luz fluorescente y los colores obtenidos por el calentamiento de sales de determinados elementos en la llama, son ejemplos de espectro de emisión. En algunos casos, los estados excitados pueden tener un periodo de vida apreciable, como en el caso de la emisión de luz continua, después que la excitación ha cesado, este fenómeno se denomina fosforescencia.

Un espectro de absorción se obtiene colocando la sustancia entre el espectro y una fuente de energía que proporciona radiación electromagnética, en el intervalo de frecuencia al estudiarse. Igualmente los estados mas energéticos poseen un periodo de vida mas corto. La principal consecuencia resultante de la energía absorbida en la región infrarroja es el calor.de este modo la temperatura de la sustancia o solución aumenta durante la determinación del espectro. La principal característica de la energía absorbida en la región ultravioleta es la emisión de luz.

ORIGEN DE LOS COLORES

El color es un fenómeno físico de la luz o de la visión, asociado con las diferentes longitudes de onda en la zona visible del espectro electromagnético. La percepción del color es un proceso neurofisiológico muy complejo.

La luz visible esta formado por vibraciones electromagnéticas cuyas longitudes de onda van de unos 350 a unos 750 nanómetros. La luz con longitud de onda de 750 nm se percibe como violeta. Las luces de longitudes de onda intermedia se perciben como azul, verde, amarillo o anaranjado.

ORIGEN DE LOS COLORES EN LA LLAMA DEL MECHERO:

Losátomos y los iones están constituidos en su interior por una parte central muy densa, cargada positivamente, denominada núcleo y por partículas negativas llamadas electrones las cuales rodean al núcleo relativamente grande. De acuerdo a la teoría cuántica, estos electrones ocupan un cierto número de niveles de energía discreta. Resulta evidente, por lo tanto, creer que la transición de un electrón de un nivel a otro debe venir acompañada por la emisión o absorción de una cantidad de energía discreta, cuya magnitud dependerá de la energía de cada uno de los niveles entre los cuales ocurre la transición y, consecuentemente, de la carga nuclear y del numero de electrones involucrados. Si un átomo poli electrónico, un electrón salta de un nivel de energía E_1 a un nivel de energíaE_2, la energía de la transición electrónica, ∆E , es igual a E_2-E_1. Si E_2 representa una energía inferior a E_1, entonces, la transición viene acompañada por la emisión de una cantidad ∆E de energía en (forma de luz), la cual esta relacionada con la longitud de onda emitida por la ecuación:

∆E=hc/γ

Donde:

h: constante de planck

c: longitud de la luz

γ: longitud de onda

En otras palabras, la energía de una transición electrónica es inversamente proporcional a la longitud de onda de la luz emitida o absorbida y directamente proporcional a la frecuencia de radiación.

Un espectro atómico esta compuesto por una o mas longitudes de onda debido a que los elementos tienen diferente carga nuclear, diferente tamaño , diferente carga nuclear y diferente numero de electrones, es razonable concluir que cada elemento esta caracterizado por un espectro atómico, el cual es diferente al de cualquier otro elemento. El espectro de llama de los compuestos de los metales alcalinos es un espectro atómico de emisión y se representan como líneas espectrales discretas.

ESPECTROSCOPIO:

Un espectroscopio es un instrumento destinado a separar las diferentes componentes de un espectro óptico. Está constituido por una rendija situada en el plano focal de un colimador un prisma o una red de difracción y un anteojo para observar el haz dispersado.

Aunque su fundamento, la descomposición de la luz blanca en los diferentes colores que la componen, data del siglo XVIII, debido al físico, astrónomo y matemático insigne Isaac Newton, no es hasta bien entrado el presente siglo XX en que se utiliza para observar, analizar y medir los diferentes aspectos químico-físicos (la temperatura, composición química, velocidad, etc.) de la luz procedente de las estrellas, galaxias y demás objetos astronómicos, inaugurando, de esta forma, una nueva era en la Astronomía: la Astrofísica.

Para producir la descomposición de una luz compuesta de varis colores Newton utilizó el prisma, que hacía desviar de forma diferente a cada color (longitud de onda) al ser atravesado por el rayo. Simulación del comportamiento del prisma.

Posteriormente se utilizaron las "redes de difracción", que consisten en un soporte (transparente o reflectante) con rendijas pequeñísimas, en cada milímetro pueden entrar nada menos que entre 500 hasta más de 1000 rendijas, que hacen que cada color del rayo de luz se disperse en todas las direcciones (difracción) primero, pero que luego en cada una de las longitudes de onda iguales (color) procedentes de cada uno de los rayos del haz de luz blanca se refuerce

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