TEMA 2: PAPER 1

UBICACIÓN DE LOS ELECTRONES El estudio de la emisión de luz por los átomos e iones es la técnica más eficaz para determinar la estructura de los átomos. Los electrones rodean el núcleo en orbitales específicos o niveles de energía. Cuando un elemento es excitado, a menudo emiten una luz de un color característico.

Los gases pueden ser excitados al pasar por una descarga eléctrica a baja presión. Cuando este gas excitado o elementos excitados, pasa por el espectroscopio se ve luz a través de él, no se observa un espectro continuo, sino una serie de líneas muy brillantes de colores específicos con espacios negros entre medio. Esto se conoce como un espectro de líneas

ESPECTRO CONTINUO En un espectro continuo, están representadas todas las longitudes de onda de la luz visible (como un arco iris) como se observa con la luz "blanca". Cuando la luz blanca normal, tal como la del sol, atraviesa un prisma, la luz se convierte en un espectro continuo de colores separados:

Un átomo en estado fundamental ( de menor energía) al ser irradiado por una fuente de calor (energía calórica), pasa a un estado excitado (mayor energía). Los electrones atómicos saltan de una orbita a otra ( de menor a mayor energía) y cuando ya no es irradiado por una fuente de calor vuelven los electrones al nivel de menor energía, desprendiendo luz (emitiendo una energía de la misma frecuencia hv que absorbió anteriormente). Esto dará origen a un espectro de emisión.

Estas radiaciones dispersadas en un prisma de un espectroscopio se ven como una serie de rayas, y el conjunto de las mismas es lo que se conoce como espectro de emisión. Que corresponde a las líneas de colores

En un espectro de líneas, se representan sólo longitudes de onda específicas. Se compone de líneas muy brillantes de colores específicos con el espacio negro en el medio. Se trata de una emisión (muestras energizadas "resplandecientes".)

Los espectros de línea son únicos para cada elemento y se utilizan para identificar átomos (como las huellas dactilares se utilizan para identificar a las personas).

ESPECTRO DE EMISIÓN

Los elementos químicos en estado gaseoso y sometidos a temperaturas elevadas producen espectros discontinuos en los que se aprecia un conjunto de líneas que corresponden a emisiones de sólo algunas longitudes de onda. El siguiente gráfico muestra el espectro de emisión del sodio: El conjunto de líneas espectrales que se obtiene para un elemento concreto es siempre el mismo, incluso si el elemento forma parte de un compuesto complejo y cada elemento produce su propio espectro diferente al de cualquier otro elemento. Esto significa que cada elemento tiene su propia firma espectral.

EMISIÓN

ESPECTRO DE ABSORCIÓN Si hacemos pasar la luz blanca por una sustancia antes de atravesar el prisma sólo pasarán aquellas longitudes de onda que no hayan sido absorbidas por dicha sustancia y obtendremos el espectro de absorción de ella. El gráfico siguiente muestra el espectro de absorción del sodio (líneas negras): Observa que el sodio absorbe las mismas longitudes de onda que es capaz de emitir.

ESPECTRO DE ABSORCIÓN

En un espectro de absorción, las longitudes de onda específicas, sólo faltan la algunas para parecer un espectro continuo. Se compone de colores con líneas negras. Esta es una absorción (una fuente de luz blanca se filtra por una muestra)

Continuo vs Absorción/Emisión

ESPECTRO ATÓMICO DE EMISIÓN Cuando se excita un átomo, sus electrones ganan energía y se mueven a un nivel de energía superior. Con el fin de volver a los niveles más bajos de energía, el electrón debe emitir energía. Para ello, libera luz y/o calor.

ESPECTRO ATÓMICO DE LINEA

http://cas. sdss. org/dr3/sp/proj/advanced/spectraltypes/energylevels http://cas.sdss.org/dr3/sp/proj/advanced/spectraltypes/energylevels.asp http://www.fisicanet.com.ar/quimica/estructura_atomica/ap11_espectros_opticos.php