QUÍMICA
Producto Académico N° 1
Producto Académico N° 1 1.
En base a los colores de los espectros de emisión observados en los experimentos del video de laboratorio de espectros cuyo enlace se encuentra en el aula virtual complete el siguiente reporte, considere los números cuánticos para el electrón donde termina su configuración electrónica simplificada. Incluir cálculos y expresar los resultados en notación científica. (8 puntos) Números Cuánticos
De la Radiación
Metal
Color Emitido
Longitud de onda (nm) (nm)
Frecuencia (Hertz)
=
= 0,00000062
Estroncio
620-750 nm
=
3 ∗ 1 0
380-450 nm
(6,63∗ )(3 ∗ 1 0 ) 6,63∗ 10− )(3 620 620 ∗ 10−
= , , ∗ −
n
ℓ
m
5
0
0
s
1 2 2 3 3 4 3 4 5 Simplificando:
[]
1 2
= , ∗
= 0,00000038 =
=
300000000
VIOLETA
=
6 20 20 ∗ 1 0−
=
Potasio
=
300000000
ROJO
Energía de un fotón (joule)
Configuración Electrónica simplificada
3 ∗ 1 0 3 80 80 ∗ 1 0−
=
1 2 2 3 3 4
(6,63∗ )(3 ∗ 1 0 ) 6,63∗ 10− )(3 380 380 ∗ 10−
= , , ∗ −
Simplificando:
[ ]
4
= , , ∗
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0
0
+
1 2
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=
Bario
VERDE CLARO
515,4 nm
300000000 = 0,0000005154 =
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3 ∗ 1 0 515,4 ∗ 10−
=
=
(6,63∗ 10− )(3 ∗ 1 0 ) 515,4 ∗ 10−
= , ∗ −
1 2 2 3 3 4 3 4 5 4 5 6
6
0
0
1 2
Simplificando:
[ ]
= , ∗
=
Cobre
VERDE
495-570 nm
300000000 = 0,000000495 =
3 ∗ 1 0 4 95 ∗ 1 0−
=
=
(6,63∗ 10− )(3 ∗ 1 0 ) 495 ∗ 10−
= , ∗ −
1 2 2 3 3 4 3 3
2
2
Simplificando:
1 2
[ ]
= , ∗ =
= 0,00000059
=
300000000
Sodio
NARANJA
590-620 nm
=
3 ∗ 1 0 5 90 ∗ 1 0−
=
(6,63∗ 10− )(3 ∗ 1 0 ) 590 ∗ 10−
= , ∗ −
1 2 2 3
3
Simplificando:
[]
= , ∗
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0 0
+
1 2
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2.
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En una fisión nuclear se tiene inicialmente 4x10-30mg que genera una determinada energía. Determine: a) La energía en joule = = (4∗ 10 )(3 ∗ 10 ⁄ ) − = , ∗ −
b) La longitud de onda y el color que le corresponde a ésta energía. =
3,6 ∗ 10− = =
(6,63∗ 10− )(3 ∗ 1 0 )
(6,63∗ 10− )(3 ∗ 1 0 )
3 ,6 ∗ 10− = EL COLOR QUE LE CORRESPONDE A ESTA ENERGIA ES EL VERDE
Para hallar la energía utilice la ecuación de Einstein Incluir los cálculos y expresar los resultados en notación científica. (2 puntos).
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3.
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Las sales de Cesio al ser excitadas, emiten luz de frecuencia 6,91 x 10 14 s-1. Halle la longitud de onda en angstroms y la energía de dicha radiación en ergios. Incluir los cálculos correspondientes. (2 puntos)
=
6,91∗ 10− − =
=
3 ∗ 1 0
3 ∗10 6,91∗ 10−
= ,
= = (6.63 ∗ 10−7 )(6,91 ∗ 10− ) = , ∗ −
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4.
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¿Cómo se aplica en el cuidado del medio ambiente las siguientes radiaciones? Las respuestas no deben exceder de 5 líneas. (4 puntos) a) Rayos X. Q-XAS es una nueva técnica de rayos X, donde detecta la contaminación en suelo y agua, analizando a razón de milisegundos lo que sucede exactamente cuándo sustancias nocivas para el ambiente, como por ejemplo el arsénico, entran en contacto con el suelo y el agua bajo diversas condiciones. Los rayos X y otras técnicas analíticas nucleares permiten caracterizar y medir las partículas suspendidas en el aire, lo que ayuda a los encargados de la formulación de las políticas a elaborar reglamentos que mejoren la calidad del aire y l a salud humana. Permite cuantificar el impacto de una circunstancia contaminante al entrar en contacto con el agua y suelo. b) Rayos ultravioleta (UV) La radiación UV es un viricida y bactericida muy efectivo, por lo cual se utiliza para desinfectar agua de tomar. Además se ha utilizado para desinfectar aguas de desecho. El UV se utiliza en procesamiento de alimentos, para eliminar microorganismos y pasteurizar alimentos líquidos. El término Luz Ultravioleta, es uno de los medios probados para tratar aguas contaminadas biológicamente. Esta Tecnología simple y segura es conveniente tanto para pequeños flujos residenciales, como para grandes flujos en proyectos comerciales/industriales. Esta radiación ayuda a la esterilización, junto con los rayos infrarrojos pueden eliminar toda clase de bacteria y virus sin deja residuos. c) Rayos gamma Los rayos gamma permiten extender el período de conservación de frutas y verduras, las cuales al estar libres de hongos o bacterias, tardará en su putrefacción. También se usa los rayos gamma en el tratamiento Cuarentenario como medida fitosanitaria para las plagas reemplazando a fumigantes perjudiciales para la salud y el medioambiente. La potencia de los rayos gamma los hace útiles para esterilización de equipo médico. Se suelen utilizar para exterminar bacterias e insectos en productos alimentarios tales como carne, setas, huevos y verduras, con el fin de mantener su frescura. Al igual que los rayos ultravioletas esta radiación nos ayuda a la esterilización de alimentos y materiales que se puede utilizar en la medicina humana. d) Ondas de telefonía 5|Página
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Actualmente tiene ninguna aplicación para el cuidado del medio ambiente por el contrario afecta a los seres vivos. Son necesarias para las comunicaciones de nuestro tiempo. El uso de la fibra óptica para que la información de datos pase a través de la luz se convierte en una ventaja, porque este elemento es inmune a las interferencias electromagnéticas. En el ambiente hay interferencia y son justo estas ondas.
5.
intetice por lo menos dos (02) conclusiones con respecto a la práctica de espectros. (4 puntos) Los vapores de ciertos elementos imparten un color característico en la llama. Esta propiedad la podemos usar para la identificación de varios elementos metálicos así como el estroncio, potasio, bario, cobre, sodio, etc. La coloración en la llama es causada por un cambio en los niveles de energía de algunos electrones de los átomos de los eleme ntos. También se logra comprobar que la teoría de los espectros de emisión es verdadera. Se logra identificar el efecto de l a radiación electromagnética ya que la manera de manifestarse es el calor y sus ondas producidas transportan energía de un lugar a otro lo que hace que cambie a distintos colores cuando se calienta un átomo de cualquier elemento. Los espectros son las huellas digitales de los elementos. Los cuales posen una serie única de longitudes de onda de adsorción o emisión. Se manifiesta en la zona observable. Mediante colores, por esta razón los espectros son usados en anuncios publicitarios y en la pirotecnia por los colores que emite. La coloración en la llama es causada por un cambio en los niveles de energía de algunos electrones de los átomos de los elementos. Para un elemento particular la coloración de la llama es siempre la misma, independientemente de si el elemento se encuentra en estado libre o combinado con otros.
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