LABORATORIO 1 Completo (Esquema operativo)

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LABORATORIO N° 1 
OBJETIVO: 
• Observar y comparar diferentes tipos de espectros. 
• Identificar los diferentes elementos a partir del color de la llama que producen 
• Obtener un espectro teórico de al menos tres elementos. 
• Acercar al alumno al método científico. 
PARTE EXPERIMENTAL 
A. Espectros. 
Ver y escuchar atentamente el primer video “Que son los Espectros de emisión y de absorción” 
https://www.youtube.com/watch?v=DE2_sES1Ozk&t=25s 
1. Responder las siguientes cuestiones: 
i. Durante esta primera parte, ¿Que aparato describe el Profesor? Marque la respuesta correcta 
Un espectrofotómetro 
✓ Un espectroscopio 
Un fotómetro 
ii. ¿Cuál es la primera fuente de Luz? Marque la respuesta correcta 
El sol 
Luz bajo consumo 
✓ Luz de un foco común 
iii. ¿Qué tipo de espectro es el que se obtiene con esa fuente de luz? 
✓ Continuo 
Discontinuo 
De Líneas 
De bandas 
iv. ¿A qué porción del espectro electromagnético corresponde el espectro obtenido? 
La luz visible representa apenas una pequeña porción del espacio electromagnético. Esa porción ronda entre ondas 
con longitudes de entre 400nm (violeta) hasta los 700nm (rojo) 
v. ¿Qué color del espectro se asocia a una menor energía? indique la longitud de onda 
El color asociado al de menos energía (En) es el ROJO con un valor λ=700 nm 
vi. ¿Qué color del espectro se asocia a una mayor energía? indique la longitud de onda 
El color asociado al de mayor energía (Em) es el VIOLETA con un valor entre 400 nm 
https://www.youtube.com/watch?v=DE2_sES1Ozk&t=25s
LABORATORIO N° 1 – ESPECTROSCOPÍA 
vii. Para responder lo anterior, ¿qué relación matemática utilizó? 
La relación que propuso De Broglie 
La relación que propuso Einsten 
✓ La relación que propuso Planck 
viii. Practique realizar un esquema operativo de la experiencia realizada por el Profesor teniendo en cuenta: 
Materiales utilizados, Instrumento utilizado, Pasos que llevó a cabo cronológicamente. 
ESPECTRO DE EMISION 
 
 
 
 
 
 
B. Identificación de Sustancias 
Video https://www.youtube.com/watch?v=ERxROjvQgvI&t=30s 
Teniendo como base la tarea experimental A, continuamos. Antes de ver con atención el video “Espectros a la 
llama”, lea las consignas/explicaciones siguientes: 
1. Vamos a suponer que serán ustedes los que realizarán las experiencias. Para ello deben leer el siguiente instructivo 
 
i. Se coloca en un mortero tres o cuatro puntas de espátula de la sal o compuesto a que contiene el elemento 
del cual queremos observar el color de llama característico. Se muele con el pilon del mortero hasta obtener 
un polvo fino. 
ii. Se trasvasa del mortero una o dos puntas de espátula de la sal a una capsula de porcelana. 
iii. Luego se adiciona desde un vaso de precipitado pequeño unos 10 a 15mL de etanol 
iv. Finalmente se acerca una llama a la capsula con cuidado. 
v. Luego se observa a simple vista el color de la llama obtenida. 
vi. También se puede observar la longitud de onda del color observado a través de un espectrómetro (foto). 
Este aparato tiene la misma función que el aparato descripto en el primer video, solo que es portátil. 
 
Encender y 
calentar 
lámpara 
Ubicar la 
rendija. 
Centrar el 
anteojo 
Observar 
líneas 
Registrar Y Comparar 
longitudes 
de con tablas 
https://www.youtube.com/watch?v=ERxROjvQgvI&t=30s
LABORATORIO N° 1 – ESPECTROSCOPÍA 
vii. Registre el color y la longitud de onda de todas las líneas espectrales observadas. Para ello busque en 
bibliografía o utilice la tabla adjunta. 
 
LABORATORIO N° 1 – ESPECTROSCOPÍA 
Lámpara de Sodio 
 
Litio 
 
Potasio 
 
 
 
 
Calcio 
 
LABORATORIO N° 1 – ESPECTROSCOPÍA 
2. Responda las siguientes cuestiones. 
i. Para cada color del espectro de la luz observada al encender la cada capsula de porcelana, informe la o las 
longitudes de onda registradas. 
Algunos datos fueron obtenidos de la tabla adjunta a la guía de laboratorios que dispondremos al final del informe. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELEMENTO COLOR LONGITUD DE ONDA EN ESPECTRO DE 
EMISIÓN(nm) 
 
Litio (Li) 
 
 
Rojo Carmín 
 
 
𝑅𝑜𝑗𝑜 
𝜆 = 670,8 𝑛𝑚 
 
Sr 
 
 
Rojo 
 
 
 
𝜆 = 620 − 750 − − − − 
Calcio 
(Ca) 
 
 
Rojo Ladrillo 
 
𝜆 = 𝑛𝑚 
Sodio (Na) 
 
 
Amarillo Intenso 
 
𝐴𝑚𝑎𝑟𝑖𝑙𝑙𝑜 
𝜆 = 589,7 𝑛𝑚 
 𝐴𝑚𝑎𝑟𝑖𝑙𝑙𝑜 
𝜆 = 589,7 𝑛𝑚 
 
Boro (B) 
 
 
Verde Brillante 
 
 
𝜆 = 550 𝑛𝑚COLOR---- 
LABORATORIO N° 1 – ESPECTROSCOPÍA 
 
ii. En el espectro del átomo de sodio, la longitud de onda de la línea amarilla es de unos 589 nm. Calcule la 
frecuencia de la radiación que la produce y la energía del fotón correspondiente. 
Datos 
𝐶 = 3,00 × 108 
𝑚
𝑠
 
ℎ = 6,626 × 10−34 𝐽 ∗ 𝑆 
𝜆 = 589 𝑛𝑚 ×
1
109
𝑚
𝑛𝑚
= 5,89 × 10−7 𝑚 
E= 6,662x10-34J.s . 5,09x1014Hz 
 
𝑓 =
𝐶
𝜆
 
𝑓 =
3,00 × 108
𝑚
𝑠
5,89 × 10−7𝑚
 
𝑓 = 5,09 × 1014𝐻𝑧 
 
iii. ¿Qué es un nivel energético? Explique la 
diferencia entre el estado fundamental y el estado 
excitado. 
Nivel energético Los electrones que forman parte del 
átomo están distribuidos en "capas" o niveles energéticos. En 
función de la capa que ocupe un electrón tiene una u otra 
energía de ahí que se diga que ocupa una capa de cierto nivel 
energético 
Si bien un electrón no puede adoptar cualquier tipo de 
energía sino sólo unas determinadas asociadas a los 
niveles energéticos de cada átomo, sí es posible, si se 
Cobre (Cu) 
 
 
Verde Azulado 
 
 
𝑉𝑒𝑟𝑑𝑒: 𝜆 = 520 𝑛𝑚 
 
𝑉𝑒𝑟𝑑𝑒 𝐴𝑧𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 
𝜆 = 500 𝑛𝑚 
 
Bario (Ba) 
 
 
Verde Manzana 
 
 
𝜆 = 560 𝑛𝑚 
Potasio (K) 
 
 
Lila 
 𝑉𝑖𝑜𝑙𝑒𝑡𝑎/𝑉𝑖𝑜𝑙𝑒𝑡𝑎: 𝜆 = 404,7 𝑛𝑚/404,4𝑛𝑚 
𝑅𝑜𝑗𝑜/𝑅𝑜𝑗𝑜: 𝜆 = 404,7 𝑛𝑚/404,4𝑛𝑚 
LABORATORIO N° 1 – ESPECTROSCOPÍA 
aporta energía a los electrones, que estos "salten" a otros niveles de energía superiores, pasando el átomo a estar en 
un estado excitado. En los estados excitados del átomo, el electrón ocupa un nivel energético alto existiendo huecos 
en los niveles inferiores son inestables, por lo que al cabo de unos instantes el electrón "decae" a niveles más bajos y 
emite energía (fotones) 
𝑣 =
𝐸1−𝐸2
ℎ
 
iv. ¿A qué velocidad se mueven las radiaciones electromagnéticas? 
La radiación de tipo electromagnético puede manifestarse de diversas maneras como ondas de 
radio, microondas, radiación infrarroja, luz visible, radiación ultravioleta, rayos X o rayos gamma. A diferencia de 
otros tipos de onda, como el sonido, que necesitaran un medio material para propagarse, la radiación 
electromagnética se puede propagar en el vacío. Estas viajan a la velocidad de 299.792.458 metros/seg en el vacío 
(se redondea a 300.000 km/seg) 
 
v. Explique el origen de un espectro de líneas. 
Espectros de emisión 
Desde el siglo XVII, época en que Newton demostró que la luz solar está formada de diversos componentes de color 
que al volver a combinarlos producen la luz blanca, los físicos y químicos ya habían estudiado las características de 
los espectros de emisión, es decir, los espectros continuos o de líneas de radiación emitida por las sustancias. Es 
posible observar un espectro de emisión de una sustancia al “energizar” una muestra de material mediante energía 
térmica, o bien con alguna otra forma de energía (como una descarga eléctrica de alto voltaje). Así, una barra de 
hierro calentada al “rojo” o al “blanco” incandescente, recién sacada de la fuente de calentamiento, emite un 
resplandor característico. Este resplandor es la parte del espectro visible para el ojo humano. El calor de esta misma 
barra representa otra parte de su espectro de emisión: la región infrarroja. Los espectros de emisión de los sólidos 
calentados tienen una característica común con el espectro solar: ambos son continuos; esto es, todas las longitudes 
de onda de la luz visible están representadas en estos espectros (vea la región visible en la figura 7.4). 
 
Por su parte, los espectros de emisiónde los átomos en fase gaseosa no muestran una distribución continua de 
longitudes de onda del rojo al violeta; más bien, los átomos producen líneas brillantes en distintas partes del 
espectro visible. Estos espectros de líneas corresponden a la emisión de la luz solo a ciertas longitudes de onda. La 
figura 7.6 muestra un esquema de un tubo de descarga que se emplea para estudiar los espectros de emisión; en la 
figura 7.7 se muestra el color que emiten los átomos de hidrógeno en un tubo de descarga. 
 
Cada elemento tiene un espectro de emisión único. Las líneas características de un espectro atómico se emplean en 
el análisis químico para identificar átomos desconocidos, de la misma forma en que las huellas digitales sirven para 
identificar a una persona. Cuando las líneas del espectro de emisión de un elemento conocido coinciden 
exactamente con las de una muestra desconocida, es posible establecer la identidad de esta muestra. 
 
 
 
 
 
 
https://es.wikipedia.org/wiki/Ondas_de_radio
https://es.wikipedia.org/wiki/Ondas_de_radio
https://es.wikipedia.org/wiki/Microondas
https://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_infrarroja
https://es.wikipedia.org/wiki/Luz_visible
https://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_ultravioleta
https://es.wikipedia.org/wiki/Rayos_X
https://es.wikipedia.org/wiki/Rayos_gamma
https://es.wikipedia.org/wiki/Onda_(f%C3%ADsica)
https://es.wikipedia.org/wiki/Sonido
https://es.wikipedia.org/wiki/Vac%C3%ADo_(f%C3%ADsica)
LABORATORIO N° 1 – ESPECTROSCOPÍA 
vi. Considere un átomo de hidrógeno que se encuentra en estado excitado correspondiente a n=5 y grafique 
cualitativamente los niveles de energía, nivel fundamental y el correspondiente al valor cero de energía. 
Señale las transiciones posibles asociadas a emisión de energía entre los niveles excitados (n= 5,4,3,2) y el 
fundamental (n=1). Indique las que correspondan a la de menor y mayor energía. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Mayor energía es la del nivel 5 al 1 
• Menor energía es la del nivel 5 al 4 
 
vii. Al inicio del video, la voz masculina dice…Para ello sometemos a un compuesto volátil constituido por 
átomos del elemento a estudiar al calor desprendido de la combustión de un alcohol… 
¿Los compuestos sometidos al calor de la combustión serán volátiles? ¿Porque? Piénselo. La energía de la 
combustión del etanol al parecer es suficiente para volatilizar el compuesto colocado en cada cápsula y 
obtener los átomos de Litio, sodio, potasio, estroncio, etc, entonces la afirmación, ¿es verdadera o falsa? 
Como lo diría Ud. 
Teniendo en consideración que los compuestos con lo que se realizó el experimento, son de naturaleza iónico, y 
sabiendo que una de las propiedades que los caracteriza es su elevado punto de ebullición y fusión a temperatura 
ambiente; esto implica que la afirmación seria errónea. 
En
er
gí
a 
(e
v)
 
 
n=1 
n=2 
n=3 
n=4 
n=5 
n=∞ 
LABORATORIO N° 1 – ESPECTROSCOPÍA 
TABLA DE LONGITUDES DE ONDA (en el aire a 15° C y 760 mm), DE LOS ESPECTROS ATOMICOS DE 
ALGUNOS ELEMENTOS 
 
	LABORATORIO N 1
	OBJETIVO:
	PARTE EXPERIMENTAL
	A. Espectros.
	1. Responder las siguientes cuestiones:
	ESPECTRO DE EMISION
	B. Identificación de Sustancias
	1. Vamos a suponer que serán ustedes los que realizarán las experiencias. Para ello deben leer el siguiente instructivo
	2. Responda las siguientes cuestiones.
	TABLA DE LONGITUDES DE ONDA (en el aire a 15 C y 760 mm), DE LOS ESPECTROS ATOMICOS DE ALGUNOS ELEMENTOS