Comprobación experimental del comportamiento de los átomos respecto a los cambios energéticos

Parte 2. Comprobación experimental del comportamiento de los átomos respecto a los cambios energéticos.

El efecto de la luz en lo electrones de valencia.

El efecto fotoeléctrico es la base de la producción de energía eléctrica por radiación solar del aprovechamiento energético de la energía solar. El efecto fotoeléctrico se utiliza también para la fabricación de células utilizadas en los detectores de llama de las calderas de las grandes centrales termoeléctricas. Este efecto es también el principio de funcionamientos de los sensores utilizados en cámaras digitales. El fotoeléctrico también se manifiesta en cuerpos expuestos a la luz solar de forma prolongada. La luz se comporta como ondas pudiendo producir interferencias y difracción.

¿Qué es un espectro de emisión?

Cada átomo de cualquier elemento, al ser calentado hasta la incandescencia, emite luz de un color característico, denominada radiación electromagnética, esta al pasar sobre una prisma, mediante un instrumento llamado espectroscopio espectrómetro, se obtiene un conjunto de haces luminosos de diferentes colores que conforman el denominado espectro de emisión.

El espectro de emisión es característico de cada elemento, este a diferencia del espectro de la luz blanca no es continúo, sino que está formado por una serie de líneas.

Colores característicos que adquiere la flama con los diversos elementos.

Litio: Rojo Carmín

Bario: Verde Amarillento

Sodio: Amarillo

Calcio: Rojo Anaranjado

Potasio: Violeta pálido

Cobre: Azul verde

Fundamentos teóricos del experimento:

Al unir un alambre a un metal, este se calienta, la flama tiene diferentes colores, dependiendo del metal que hayamos utilizado, ya que cada metal le adquiere un color especifico a la llama. Estos colores son resultado de una excitación del metal al estar cerca de la flama, debido a que absorben energía de la llama; los átomos que han sido excitados pueden perder su exceso de energía por emisión de luz de la longitud de onda característica. Con esta técnica se consigue que las moléculas emitan luz, según las características energéticas de su estructura con la intensidad proporcional a la concentración de la muestra. Este método proporciona resultados cuantitativos muy sensibles en algunas moléculas.

Desarrollo procedimental:

●Deposita una pequeña cantidad de sales proporcionadas en los tubos de ensayo, suficiente para tomar muestras con el alambre.

●Sumergir el alambre en 15ml de la solución de ácido clorhídrico depositado en vaso de precipitado.

●Introduce el alambre en el tubo que contiene una sal metálica para tomar una pequeña muestra del mismo y calienta en la flama del mechero.

●Repite los paso con las demás sales.

Tabla con resultados:

Litio: Rojo

Estroncio: Rojo

Sodio: Amarillo

Calcio: Rojo ladrillo

Potasio: Morado

Cobre: Verde

Elementos que impartan coloración a la flama:

Estroncio: Rojo

Mercurio: Violeta intenso

Ácido bórico: Verde

Aplicaciones de los espectros de emisión de los metales:

Los espectros de emisión y absorción son únicos para cada elemento. Por lo tanto se puede identificar que elemento o elementos están emitiendo determinada luz.

Algunas aplicaciones:

Los astrónomos sólo tienen la luz que emiten las estrellas para identificar los elementos que las componen, y lo hacen mediante los espectros.

Al calentar cierto tipo de gases (como los gases inertes) emiten cierto espectro que se traduce en luces de diferentes colores.

En el caso de los cationes en la llama, con el análisis del espectro podrías saber que elemento o elementos son los que están produciendo

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