Practica 5 base experimental de la teoria cuantica PDF

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se centra en el experimento de los espectros en la llama...

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Practica #5: Base experimental de la teoría cuántica Izmir Aylin Ruiz Rodríguez 205367 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CIUDAD JUÁREZ INSTITUTO DE CIENCIAS BIOMÉDICAS Licenciatura en Químico farmacéutico biólogo Correo: [email protected] Grupo: C misma

7/septiembre/2020 H.I: 4:27 p.m.

analogía,

años

después,

Broglie desarrollo la teoría que formula

H.F: 7:52 p.m.

que la materia también tiene un

Antecedentes:

carácter

La teoría cuántica es una teoría física

eléctrica y la energía tienen una

basada en la utilización del concepto

estructura granular (está formada por

de unidad cuántica para describir las

cuantos), al igual que la materia.

propiedades

Teoría ondulatoria de la luz

partículas

dinámicas

de

las

subatómicas

y

las

interacciones entre la materia y la radiación. Las bases de la teoría fueron por el físico alemán Max Planck, que en 1900 postulo que la materia solo puede emitir o absorber energía

en

pequeñas

unidades

discretas llamadas cuantos. La teoría cuántica básicamente dice que la luz no llega de una manera continua, sino que está compuesta por pequeños paquetes de energía, a los que se les llama cuantos. Estos cuantos de energía se llaman fotones. Los fotones son las partículas “fundamentales” de la luz, así como los electrones son las partículas

fundamentales

de

ondulatorio.

La

carga

Huygens en el año 1678, describe y explica lo que hoy se considera como leyes de reflexión y refracción. Define a

la

luz

como

un

movimiento

ondulatorio semejante al que se produce

con

el

sonido.

Young

demostró experimentalmente el hecho paradójico que se daba en la teoría corpuscular de que la suma de dos fuentes luminosas puede producir menos luminosidad que por separado. Para

poder

describir

una

onda

electromagnética se pueden utilizar los parámetros habituales de cualquier onda:

la

• Amplitud (A): Es la longitud máxima

materia, esta analogía es la que sirvió

respecto a la posición de equilibrio que

para realizar el descubrimiento del

alcanza

carácter cuántico de la luz. Por esta

desplazamiento.

la

onda

en

su

• Periodo (T): Es el tiempo necesario

coincide con el ángulo de vibración de

para el paso de dos máximos o

la onda, la luz pasará íntegra, sino sólo

mínimos sucesivos por un punto fijo en

una parte pasará hasta llegar a un

el espacio.

ángulo

•

Frecuencia

(v):

Número

de

oscilaciones del campo por unidad de

de

90º

entre

los

dos

polarizadores, donde no pasará nada de luz.

tiempo. Es una cantidad inversa al

Espectros

periodo.

espectrales

• Longitud de onda (λ' '): Es la distancia

La

lineal entre dos puntos equivalentes

descomponerla lo que se conoce

de ondas sucesivas.

como espectro continuo, que contiene

• Velocidad de propagación (V): Es la distancia que recorre la onda en una unidad de tiempo. En el caso de la

el

luz

de

emisión

blanca

conjunto

de

y

series

produce

colores

al

que

corresponde a la gama de longitudes de onda que la integran.

velocidad de propagación de la luz en

En términos del modelo de Bohr, el

el vacío, se representa con la letra c.

calentar los átomos les da una cierta

Algunos

energía

de

los

fenómenos

más

extra,

así

que

algunos

importantes de la luz se comprenden

electrones pueden saltar a niveles

fácilmente si se considera que tiene un

superiores de

comportamiento

Un

cuando uno de estos electrones

fenómeno de la luz identificable con su

vuelve al nivel inferior, emite un fotón

naturaleza

la

en una de las frecuencias especiales

polarización. La luz no polarizada está

de ese elemento, por supuesto, y esos

compuesta por ondas que vibran en

fotones crean las líneas brillantes en el

todos los ángulos, al llegar a un medio

espectro. Exactamente eso es lo que

polarizador, sólo las ondas que vibran

se llama espectro de emisión. (Lozano

en un ángulo determinado consiguen

Vinalay,2011).

ondulatorio.

ondulatoria

es

atravesar el medio, al poner otro polarizador

a continuación, si el

ángulo que deja pasar el medio

Introducción:

energía. Entonces,

En esta práctica se observó el

•

espectro en la llama que emiten ciertos

elementos

cuando

Gradilla Reactivos:

son

•

Cloruro de estroncio (SrCl2)

calentados, además de conocer el

•

Cloruro de calcio (CaCl2)

motivo por el cual surgen colores de

•

Cloruro de bario (CaCl2)

cada sal. también, se vio que debido a

•

Oxido de cobre (CuO)

•

Cloruro de sodio (NaCl)

•

Cloruro de potasio (KCl)

Palabras clave:

•

Cloruro de litio (LiCl)

Espectro, fotón, onda, elementos,

•

Ácido clorhídrico concentrado

la energía del fotón se genera la longitud de onda.

energía

Método:

objetivos: •

Analizar

1. Encender el mechero los

espectros

de

llama

electrón

reductora, zona oxidante)

es la

excitado

al

muestra

del

reactivo. Determinar las longitudes de onda, energía de los fotones y la transición electrónica. •

2. Identificar las zonas de la

emisión generados cuando un calentarse

•

(HCl)

Observar los colores que emite cada reactivo.

(zona

3. Tomar

Materiales:

zona

una

muestra

de

litio

cloruro

con

de el

alambre de nicrom no. 14 y poner al fuego, analizar en las distintas zonas de la llama y al finalizar sumergir el alambre en el ácido clorhídrico

Materiales y métodos:

fría,

concentrado

para eliminar residuos, 4. repetir el procedimiento con los

•

Mechero bunsen

•

Tubos de ensayo (13x100)

•

Alambre de nicrom no. 14

Precauciones

•

Platos de reloj

seguridad

demás

reactivos

y

anotar resultados. y

métodos

de

En esta experiencia hay que tener

así consecutivamente con cada uno

cuidado con el fuego y con las sales,

de los reactivos. Al finalizar se apagó

puesto que

el mechero.

algunas pueden

ser

perjudiciales para las personas. Hay que lavarse bien las manos antes de

Cálculos:

tocarse la cara. Es importante llevar el

Los

pelo corto o recogido, manga corta y

exactamente la diferencia de energía

no llevar guantes de laboratorio,

entre los niveles, y como se sabe que

puesto que el látex es inflamable.

la energía de un fotón es: 𝐸𝑦 =

Tampoco es recomendable llevar anillos o pulseras de metal que

fotones

emitidos

tienen

ℎ𝑐 𝜆

Donde:

puedan calentarse. (Barraza, Ramírez

h: constante de Planck

Rodríguez, Carrasco Urrutia, manual

c: velocidad de la luz

de Lab. De química) λ: longitud de onda Descripción del experimento

tenemos simplemente que:

Primero se encendió el mechero, luego se tomó la muestra de cloruro de

𝐸𝑓 − 𝐸𝑖 =

litio con un alambre de nicrom no. 14 y se coloco al fuego en las distintas zonas de la llama, primero en la zona oxidante, luego en la zona reductora y por ultimo en la zona fría, se limpió el alambre

de

nicrom

con

ácido

ℎ𝑐 𝜆

Donde: Ef: estafo final Ei: estado inicial los niveles de energía posibles están

clorhídrico concentrado se procedió

dados por la fórmula:

con el cloruro de bario, igualmente se

E = - (h/R) /n2, (n = 1, 2, 3, . . . infinito)

tomo la muestra con el alambre de nicrom, y se puso al fuego empezando con las zona oxidante luego reductora y al final la zona fría, después se limpio nuevamente el alambre de nicrom, y

De este modo cuanto mayor sea el salto de energía menor será la longitud de

onda

(más

violeta

será)

y

viceversa. Si analizamos toda la luz que emite un material (su espectro)

podemos averiguar cuáles son sus componentes. A esta técnica se le llama espectroscopía.

Las frecuencias de luz que un átomo puede emitir dependen de los estados en

Resultados:

Cloruro de litio

Rojo intenso

Cloruro de bario

Verde claro

los

que

se

encuentran

los

electrones. Cuando está excitado, un

Nombre de la sal Color emitido

Cloruro

Conclusión:

electrón se mueve a un nivel de energía más alto u orbital. Cuando el electrón vuelve a su nivel del suelo, la

de violeta

luz se emite.

potasio Cloruro de sodio

Amarillo brillante

En la técnica de emisión de llama el

Oxido de cobre

Verde azulado

disolvente

se

evapora

primero,

Cloruro de calcio naranja

dejando partículas sólidas finamente

Cloruro

divididas que se mueven a la región

de rojo

más caliente de la llama donde se

estroncio

producen

los átomos y

los iones gaseosos. Discusión:

los electrones se excitan como se

Cuando los electrones en el átomo se excitan, por ejemplo, al calentarse, la energía adicional electrones energía.

Aquí

a

empuja

orbitales

Cuando

los

los

de mayor electrones

vuelven a caer y dejan el estado excitado, la energía se vuelve a emitir en forma de fotón. La longitud de onda

describe anteriormente. Cada sustancia presenta un espectro de emisión característico, lo que ha permitido el descubrimiento de nuevos elementos. Bibliografía: •

Lozano Vinalay, B. N. L. V.

(o la frecuencia equivalente) del fotón

(2011,

está determinada por la diferencia de

CUADERNILLO DE QUÍMICA

energía entre los dos estados. Estos

GENERAL

fotones emitidos forman el espectro

CARRERA DE INGENIERÍA

del elemento.

EN

agosto). PARA

LA

SISTEMAS.

tesoem.edu.mx. http://www.tesoem.edu.mx/alu mnos/cuadernillos/2011.036.pd f •

orígenes de la teoría cuántica. (s. f.). pdf. Recuperado 7 de septiembre

de

2020,

de

http://itpn.mx/recursosisc/2sem estre/quimica/Unidad%20I.pdf •

U.

(s.

f.).

1.1

EXPERIMENTAL TEORÍA

BASE

DE

LA

CUÁNTICA.

blogger.com. Recuperado 7 de septiembre

de

2020,

de

http://bsyaney.blogspot.com/20 15/09/11-base-experimentalde-la-teoria.html •

Unidad I: Teoría cuántica y estructura atómica. (s. f.). itpn. Recuperado 7 de septiembre de

2020,

de

http://itpn.mx/recursosisc/2sem estre/quimica/Unidad%20I.pdf...