Estructura de la Materia Espectros atomicos y Modelos at...

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Espectro electromagn´ etico Espectros at ´ omicos Series del hidr ´ ogeno Modelos at ´ omicos Estructura de la Materia Espectros at ´ omicos y Modelos at ´ omicos Martha M. Flores Leonar FQ UNAM 20 de febrero de 2018

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Estructura de la Materia

Espectros atomicos y Modelos atomicos

Martha M. Flores LeonarFQ UNAM

20 de febrero de 2018

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CONTENIDO

Espectro electromagnetico

Espectros atomicos

Series espectroscopicas del HidrogenoSerie de BalmerOtras series del hidrogeno

Modelos atomicosModelo de ThomsonModelo atomico de Rutherford

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ESPECTRO ELECTROMAGNETICO

Conjunto de ondas de todas las frecuencias en las que sepresenta la radiacion electromagnetica.

Un cuerpo negro absorbe y emite todo tipo de radiacion (sol), demanera contınua.

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ESPECTROS ATOMICOS

La radiacion que se emite en forma de luz blanca puedesepararse en sus diferentes longitudes de onda por medio de unprisma.

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La radiacion emitida por los gases tambien puede separarse ensus diferentes longitudes de onda.

Calentando el gasAl colocarlo a la llamaAl pasar corriente electrica al interior del gas

No se presentan todos los colores del visible, sino unicamentelıneas de color.

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Al pasar luz blanca a traves de un gas, se observan lıneasoscuras.

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Cada gas presentaba un espectro diferente (huella digital).

Se podıan caracterizar los gases por sus espectro de emision oabsorcion

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Los espectros de emision y absorcion son complementarios

Hacia 1880 se tenıa una gran cantidad de medicionesespectroscopicas.

¿Porque los gases emiten o absorben radiacion de formadiscontinua?

Se trato de obtener relaciones numericas entre las lıneasespectroscopicas.

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Los espectros de emision y absorcion son complementarios

Hacia 1880 se tenıa una gran cantidad de medicionesespectroscopicas.

¿Porque los gases emiten o absorben radiacion de formadiscontinua?

Se trato de obtener relaciones numericas entre las lıneasespectroscopicas.

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SERIES ESPECTROSCOPICAS DEL HIDROGENO

Serie de Balmer

En 1885 Johan Jakob Balmer:

λ = b(

n2

n2 − 22

)(1)

b = 364.56 nm

n = 3, 4, 5 y 6

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Otras series del hidrogeno

En 1890 Robert Rydberg:

ν = RH

(1n2

2− 1

n21

)(2)

n1,n2 = 1, 2, 3...

n1 > n2

RH =4b

= 109 677.581 cm−1

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Serie n1 n2 Región Lyman 2, 3, 4 1 UV Balmer 3, 4, 5, 6 2 UV-Visible Paschen 4, 5, 6 3 IR cercano Brackett 5, 6, 7 4 IR medio Pfund 6, 7, 8 5 IR lejano

Humphreys 7, 8, 9 6 Microondas

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MODELOS ATOMICOSMODELO DE THOMSON

En 1904 J. J. Thomson:

El atomo estaba constituido por una esfera con carga positivauniforme dentro de la cual se encontraban inmersos loselectrones.

Los e− se acomodan en anillos que giran y al reducir suvelocidad emiten energıa.La emision constante de energıa hace al atomo inestable.Explicaba el concepto de valencia.

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DESCUBRIMIENTO DEL NUCLEO ATOMICORADIACTIVIDAD

En 1896 Henri Becquerel:

Las sales de uranio emiten radiacion que hacen obscurecer lasplacas fotograficas.

Marie y Pierre Curie→ Po, Ra, Rn.

La radiacion estaba compuesta por 3 tipos de partıculas.

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MODELO ATOMICO DE RUTHERFORD

En 1909, Rutherford, Geiger y Marsden:

Bombardearon laminas de oro (40 µm) con partıculas α.

mα ≈ 7200 me .

De acuerdo al modelo de Thomson, se esperaban pequenasdesviaciones.

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Modelo atomico de Rutherford (1911):

La carga positiva del atomo (Ze) se encuentra en el centro delatomo, el cual contiene la mayor parte de la masa del atomo(nucleo atomico). Alrededor del nucleo se encuentran loselectrones.

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A partir del descubrimiento del nucleo atomico se propusieron otrosmodelos para explicar los espectros de emision:

¿Modelo atomico planetario? (modelo clasico)

¿Modelo atomico de Bohr? (modelo cuantico)