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Informe de laboratorio: estructura atómica, Guías, Proyectos, Investigaciones de Química

informe de laboratorio sobre Practica de estructuras atómicas en Laboratorio de quimica general

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2021/2022

Subido el 19/10/2022

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PRÁCTICA 5: ESTRUCTURA ATOMICA
Informe de laboratorio química general
Por: Lizeth Daniela Martínez Arbeláez
Melissa Pulgarín Arias
Fredy Alexander Mateus Agudelo
Ingeniería Ambiental Facultad de Ingeniería TECNOLÓGICO DE ANTIOQUIA,
INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA
Docente: Efraín Enrique Villegas.
Medellín, 27 de agoste de 2022
1. INTRODUCCION
Según Khan academy un átomo es “La
unidad más pequeña de materia que
conserva todas las propiedades químicas
de un elemento… está compuesto de
dos regiones. La primera es el núcleo
atómico, se encuentra en su centro y
contiene partículas positivas llamadas
protones, y partículas neutras, sin carga,
llamadas neutrones. La segunda región
es una «nube» de electrones, partículas
de carga negativa que orbitan alrededor
del núcleo.
Todas y cada una de las sustancias
existentes están compuesta por átomos
y todos los procesos químicos y físicos
parten del conocimiento de la estructura
y el comportamiento del átomo. Todas
las reacciones químicas implican una
reorganización en la estructura
electrónica externa de los átomos de los
átomos (Manual de prácticas de
laboratorio general de química orgánica.
2017. Pag 30).
El espectro de emisión atómica es un
conjunto de frecuencias de las ondas
electromagnéticas emitidas por átomos
de ese elemento en estado gaseoso,
cuando un elemento químico en estado
gaseoso sometidos a temperaturas
elevadas produce un espectro en el cual
se puede observar un conjunto de líneas
que corresponden a emisiones de
algunas longitudes de onda y estas
pueden ser medidas. El conjunto de
líneas espectrales que se obtiene para
un elemento concreto excitado 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 por lo que se puede
identificar. (Espectros de emisión y
absorción. S.f)
El hecho de que sólo algunos colores
aparezcan en las emisiones atómicas de
los elementos significa que sólo
determinadas frecuencias de luz son
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PRÁCTICA 5: ESTRUCTURA ATOMICA

Informe de laboratorio química general Por : Lizeth Daniela Martínez Arbeláez Melissa Pulgarín Arias Fredy Alexander Mateus Agudelo Ingeniería Ambiental – Facultad de Ingeniería– TECNOLÓGICO DE ANTIOQUIA, INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA Docente : Efraín Enrique Villegas. Medellín, 27 de agoste de 2022

1. INTRODUCCION Según Khan academy un átomo es “La unidad más pequeña de materia que conserva todas las propiedades químicas de un elemento… está compuesto de dos regiones. La primera es el núcleo atómico, se encuentra en su centro y contiene partículas positivas llamadas protones, y partículas neutras, sin carga, llamadas neutrones. La segunda región es una «nube» de electrones, partículas de carga negativa que orbitan alrededor del núcleo. Todas y cada una de las sustancias existentes están compuesta por átomos y todos los procesos químicos y físicos parten del conocimiento de la estructura y el comportamiento del átomo. Todas las reacciones químicas implican una reorganización en la estructura electrónica externa de los átomos de los átomos (Manual de prácticas de laboratorio general de química orgánica.

  1. Pag 30). El espectro de emisión atómica es un conjunto de frecuencias de las ondas electromagnéticas emitidas por átomos de ese elemento en estado gaseoso, cuando un elemento químico en estado gaseoso sometidos a temperaturas elevadas produce un espectro en el cual se puede observar un conjunto de líneas que corresponden a emisiones de algunas longitudes de onda y estas pueden ser medidas. El conjunto de líneas espectrales que se obtiene para un elemento concreto excitado 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 por lo que se puede identificar. (Espectros de emisión y absorción. S.f) El hecho de que sólo algunos colores aparezcan en las emisiones atómicas de los elementos significa que sólo determinadas frecuencias de luz son

emitidas. Cada una de estas frecuencias están relacionadas con la energía de la fórmula: Efotón = h. La naturaleza de la luz, se considera hoy en día, como de naturaleza ondulatoria, a la cual se le había considerado desde Newton de naturaleza corpuscular. Max Planck observando sustancias calientes, propuso la teoría según la cual las moléculas del sólido caliente (a altas temperaturas) actuaban como pequeños osciladores vibrantes que absorben y emiten energía y solo en cantidades discretas e iguales a la frecuencia de la oscilación por una constante (constante de Planck: 6.63x10-27 ergios/seg), es decir: E = h

2. OBJETIVOS Objetivo general: Estudiar la longitud de onda Estudiar el comportamiento de los elementos de sales excitadas a altas temperaturas Objetivos específicos:

  • Estudiar la emisión de luz en la región visible de ciertas sustancias al calentarlas a la llama.
  • Interpretar las emisiones coloreadas a partir de las teorías de la estructura de la materia.
  • Calcular la energía de las emisiones luminosas. 3. RESULTADOS Con base a la prueba experimental realizada se pudieron registrar las longitudes de onda de la siguiente tabla: Nombre de la sustancia Formula Color emitido Longitud de onda Cloruro de cobre C2Cl2 Verde-Azul- Morado 495 - 570mn Cloruro de Calcio CaCl 2 Naranjado- Verde-Azul 590 - 620mn Cloruro de Potasio KCl Verde-Azul 450 - 475mn SiCloruro de Sodio NaCl Naranjado 590 - 620nm Nitrato de Calcio Ca(NO3) 2 Naranjado- Rojo 590 - 620mn Nitrato de sodio NaNO3 Amarillo- Naranja 570 - 590nm Nitrato de Potasio KNO3 Morado- Rojo-Verde 590 - 620mn Sulfato de magnesio Mg Verde-Azul 495 - 570mn Hidróxido de litio LiOH Fucsia- Verde 380 - 450mn Nombre sustancia Formula Color emitido Cloruro de cobre C2Cl2 Verde-Azul- Morado

Cloruro de calcio CaCl 2 Naranjado- Verde-Azul

Cloruro de potasio KCl Verde-Azul 6. Cloruro de sodio NaCl Naranjado x10^ Nitrato de calcio (^) Ca(NO3)2 Naranjado- Rojo

Nitrato de sodio NaNO3 Amarillo- Naranja

Nitrato de potasio KNO3 Morado-Rojo- Verde

Sulfato de magnesio Mg Verde-Azul x10^ Hidróxido de litio LiOH Fucsia-Verde 3.

4. NALISIS DE LOS RESULTADOS

cinetica, vibrando más. Parte de esa energia es devuelta en forma de radiacion electromagnetica. Y parte de esa radiacion es visible, tornando su color desde rojo, pasando por el azul hasta casi blanco.

  1. Investigue en que consiste la técnica de absorción atómica muy usada en los laboratorios. La espectroscopia de absorción atómica (EAA), tiene como fundamento la absorción de radiación de una longitud de onda determinada. Esta radiación es absorbida selectivamente por átomos que tengan niveles energéticos cuya diferencia en energía corresponda en valor a la energía de los fotones incidentes. La cantidad de fotones absorbidos está determinada por la ley de Beer, que relaciona estapérdida de poder radiante, con la concentración de la especie absorbente y con el espesor de la celda o recipiente que contiene los átomos absorbedores. Los componentes instrumentales de un equipo de espectrofotometría de absorción atómica son los similares a los de un fotómetro o espectrofotómetro de flama, excepto que en EAA se requiere de una fuente de radiación necesaria para excitar los átomos del analito. Componentes de un espectrofotómetro de absorción atómica: 1) Una fuente de radiación que emita una línea específica correspondiente a la necesaria para efectuar una transición en los átomos del elemento analizado. 2) Un nebulizador, que, por aspiración de la muestra líquida, forme pequeñas gotas para una atomización más eficiente. 3) Un Quemador, en el cual por efecto de la temperatura alcanzada en la combustión y por la reacción de combustión misma, se favorezca la formación de átomos a partir de los componentes en solución. 4) Un sistema óptico que separe la radiación de longitud de onda de interés, de todas las demás radiaciones que entran a dicho sistema. 5) Un detector o transductor, que sea capaz de transformar, en relación proporcional, las señales de intensidad de radiación electromagnética, en señales eléctricas o de intensidad de corriente. 6) Una amplificador o sistema electrónico, que como su nombre lo indica amplifica la señal eléctrica producida, para que en el siguiente paso pueda ser procesada con circuitos y sistemas electrónicos comunes. 7) Por último, se requiere de un sistema de lectura en el cual la señal de intensidad de corriente sea convertida a una señal que el operario pueda interpretar (ejemplo: transmitancia o absorbancia). Este sistema de lectura, puede ser una escala de aguja, una escala de dígitos, un graficador, una serie de datos que pueden ser procesados a su vez por una computadora, etc. La EAA en flama es a la fecha la técnica más ampliamente utilizada (aunque cada vez más competida por la EEP) para determinar elementos metálicos y metaloides. Esta técnica tiene grandes convenientes y es de costo relativamente bajo, pudiéndose aplicar tal técnica a una gran variedad de muestras. Acoplado un instrumento de Absorción Atómica a un horno de Grafito y a un generador de hidruros se alcanzan límites de detección hasta de ppb, lo cual lo hace indispensable en áreas como son: estudios de contaminación ambiental, análisis de alimentos, análisis de aguas potables y residuales, diagnóstico clínico, etc.

La técnica de absorción atómica en flama en una forma concisa consta de lo siguiente: la muestra en forma líquida es aspirada a través de un tubo capilar y conducida a un nebulizador donde ésta se desintegra y forma un rocío o pequeñas gotas de líquido. Las gotas formadas son conducidas a una flama, donde se produce una serie de eventos que originan la formación de átomos. Estos átomos absorben cualitativamente la radiación emitida por la lámpara y la cantidad de radiación absorbida está en función de su concentración. La señal de la lámpara una vez que pasa por la flama llega a un monocromador, que tiene como finalidad el discriminar todas las señales que acompañan la línea de interés. Esta señal de radiación electromagnética llega a un detector o transductor y pasa a un amplificador y por último a un sistema de lectura.

  1. ¿Cuál es la diferencia entre las ondas de radio y la radiación infrarroja? Radiación infrarroja y las ondas de radio son paradójicas. Son exactamente lo mismo, pero completamente diferentes. Son lo mismo porque son ambas formas de radiación electromagnética. Si congelo una onda infrarroja en el tiempo y haga zoom en él se vería exactamente lo mismo como una onda de radio. Las diferencias entre las ondas de radio y de la radiación infrarroja es todo en la escala: las ondas de radio son aproximadamente un millón de veces más largas que las ondas infrarrojas, que conduce a grandes diferencias. Esas longitudes de onda se utilizan, como en su control remoto. Luz Luz visible también es radiación electromagnética. Cuando un arco iris divide luz visible en colores diferentes, realmente se separa hacia fuera las longitudes de onda diferentes. La luz azul tiene una longitud de onda más corta que la luz roja, amarilla y verde están entre ellos. De la misma manera, la luz infrarroja es como luz roja con una longitud de onda más, y las ondas de radio son mucho más todavía. Para que pueda pasar como un "color" con una longitud de onda sobre dos veces tanto como luz visible de la radiación infrarroja y las ondas como un "color" de radio con una longitud de onda sobre dos millones de veces más como visible luz. Si pudieran ver las ondas como que viajaban verá que se ven exactamente igual excepto por su longitud de onda. Las ondas y la energía Han pasado muchos años de experimento y cálculo en examinar la naturaleza de la radiación electromagnética. En cuanto a su control remoto, hay algunas conclusiones importantes. En primer lugar, radio e infrarrojo las ondas se mueven a la velocidad de la luz. En segundo lugar, porque las ondas de radio son más tardas más la onda al pasar de pico a Valle y a pico. En tercer lugar, si pudiera tomar el paquete de poco más de ondas de radio y compararlo con el paquete de poco más de radiación infrarroja, encontrará el paquete de radio llevado sólo una millonésima de la energía del paquete infrarrojo. Esto es importante porque un paquete de energía electromagnética sólo interactúa con los objetos que están sobre ese mismo nivel de energía.

Espectros de emisión y absorción. (S.f) https://www.educaplus.org/luz/espect ros.html#tabs-f Ocampos. (11/8/05). Espectroscopia de absorción atómica. https://llamados.ancap.com.uy/d ocs_concursos/ARCHIVOS/2%20LLAMA DOS%20FINALIZADOS/2011/REF% 2_2011%20TECNICO%20LABORATORI O%20LUBRICANTES/MATERIAL%20D E%20ESTUDIO/ESPECTROMETRIA.PD F Haik, A (s.f). ¿Qué sucede a nivel atómico cuando un metal se calienta a altas temperaturas? Quora. https://es.quora.com/Qu%C3%A

- sucede-a-nivel-at%C3%B3mico-cuando- un-metal-se-calienta-a-altas- temperaturas#:~:text=Cuando%20se% aplica%20calor%20a,es%20lineal%2C% 20superficial%20y%20volumentrico. La diferencia entre el Control remoto infrarrojo y las ondas de Radio. (agosto 2). Usroasterie.com. https://www.usroasterie .com/la-diferencia-entre-el-control- remoto-infrarrojo-y-las-ondas-de- radio.html .