Facultad de Petróleo, Gas natural y Petroquímica
LABORATORIO LABORATOR IO DE QUÍMICA PROFESORA: o Nancy Encarnación Bermú dez.
ESPECIALIDAD: o Ingeniería Petroquímica.
INTEGRANTES: o Atahualpa Julca Brayan. o Cabrera.
Fecha de realización del laboratorio:
15/05/2010
Fecha de entrega del informe:
29/05/2010
2010
LABORATORIO Nº3 :
ESTRUCTURA ATÓMICA
OBJETIVOS •
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Introducirnos en el análisis espectral cualitativo, quiere decir sin cálculos complejos.
Esto lo llevaremos a cabo conociendo que el electrón emite radiación al excitarse (pasar de un nivel inferior a otro superior) la cual presenta una longitud de onda y frecuencia definida característica de cada uno.
Conociendo los espectros característicos de cada elemento podemos usarlos para identificar cuales están presentes en determinadas sustancias, lo cual nos ayudara a analizar sus distintas propiedades más adelante.
FUNDAMENTO TEÓRICO
ESPECTROCOPIO •
Es un instrumento que sirve para medir las propiedades de la luz en una determinada porción del espectro electromagnético, dispersan la radiación incidente, lo cual se puede realizar por refracción en los llamados espectroscopios de prisma o bien por difracción, en los espectroscopios de red.
ESPECTROCOPIA La espectroscopia surgió con el estudio de la interacción entre la radiación y la materia como función de la longitud de onda (λ). En un principio se refería al uso de la luz visible dispersada según su longitud de onda, por ejemplo por un prisma. Más tarde el concepto se amplió enormemente para comprender cualquier medida en función de la longitud de onda o de la frecuencia. Por tanto, la espectroscopia puede referirse a interacciones con partículas de radiación o a una respuesta a un campo alternante o frecuencia variante (ν). Una extensión adicional del alcance de la definición añadió la energía (E) como variable, al establecerse la relación E=hν para los fotones. Un gráfico de la respuesta como función de la longitud de onda (o más comúnmente la frecuencia) se conoce como espectro.
Dispersión de luz en un prisma triangular
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO Las ondas electromagnéticas suelen clasificarse en diferentes grupos, según sea su frecuencia, aunque esta clasificación no permite establecer unos límites
precisos para cada grupo, al existir fuentes que generan simultáneamente OEM. de frecuencias muy diferentes. Se denomina espectro electromagnético al conjunto de todos los tipos de OEM. En el espectro electromagnético suelen diferenciarse las siguientes zonas:
ESPECTRO VISIBLE
Región del espectro electromagnético cuyas ondas tienen una longitud que va desde los 700 nanómetros de la luz roja a unos 400 en la violeta. Esta pequeña región del espectro es la luz visible que percibe el ojo humano y nos permite ver los objetos. La luz blanca es el conjunto de todas las longitudes de onda del espectro visible en proporciones iguales. Cada longitud de onda corresponde a un color diferente del rojo al violeta. La luz roja tiene longitudes de onda relativamente largas, aproximadamente 700 nm (10 -9 metros) de largo. La luz azul y la luz morada tienen ondas cortas, aproximadamente 400 nm. Las ondas más cortas vibran a mayores frecuencias, y tienen energías más elevadas. Las luz roja tiene una frecuencia aproximada de 430 terahertz, mientras que la frecuencia de la luz azul es de aproximadamente 750 terahertz. Los fotones rojos tienen aproximadamente 1.8 electrón-Volt(eV) de energía, mientras que cada fotón azul transmite aproximadamente 3.1 eV.
EXPERIMENTO N°1 MATERIALES A USAR
MECHERO BUNSEN
TUBO DE ENSAYO CON SOLUCIÓN DE HCl
ALAMBRE DE NICRÓN
6 PLACAS PETRI NaCl ,KCl ,LiCl ,CaCl2,SrCl 2,BaCl2
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL •
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Primero procedemos a verificar nuestros materiales, que estén en buenas condiciones y limpios. Verificamos que el alambre de nicrón esté libre de impurezas, introduciéndolo en la llama incolora del mechero de Bunsen, si la llama se colorea indica que existen impurezas para esto procedemos a lijarlo e introducirlo en el tubo de ensayo con HCl, después de esto de nuevo verificamos si siguen existiendo impurezas. Luego de veces este procedimiento seguros que alambre esté impurezas a identificar el llama de cada
repetir varias y estar nuestro libre de procedemos color de compuesto.
Calentamos el alambre tocamos NaCl y lo llevamos a la llama, observando que la llama que se produce es de color anaranjado intenso.
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Calentamos el alambre tocamos KCl y lo llevamos a la llama, observando que la llama que se produce es de color violeta.
Calentamos el alambre tocamos CaCl 2 y lo llevamos a la llama, observando que la llama que se produce es de color anaranjado.
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Cal enta mos el
alambre tocamos SrCl 2 y lo llevamos a la llama, observando que la llama que se produce es de color rojo intenso.
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Calentamos el alambre tocamos BaCl 2 y lo llevamos a la llama, observando que la llama que se produce es de color amarillo verdoso.
Calentamos el alambre tocamos LiCl y lo llevamos a la llama, observando que la llama que se produce es de color rojo opaco.
OBSERVACIONES DEL EXPERIMENTO N°1 •
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Notamos que para cada elemento llevado al mechero, la llama era distinta a la de los otros.
El experimento no resulta convincente si no se tiene cuidado para limpiar el alambre de platino con la lija y el ácido.
La llama a utilizar debe de ser la no luminosa para obtener la mayor cantidad de calor posible.
Los cloruros a utilizar no deben de ser contaminados entre sí porque perjudicaría el experimento.
A continuación mencionaremos los colores obtenidos para cada uno de los cloruros: Cloruro SODIO
Color Anaranjado
Long. De onda 589 nm
POTASIO LITIO CALCIO ESTRONCIO BARIO
Anaranjado claro Fucsia Rojo Anaranjado Rojo Verde limon
EXPERIMENTO N°2 MATERIALES A USAR
MECHERO BUNSEN
TUBO DE ENSAYO
ALAMBRE DE NICRÓN
MUESTRA PROBLEMA
404 nm 670 nm 422 nm 460 nm 553 nm
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL •
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En este experimento se nos ha proporcionado una muestra problema, identificaremos a cuál de los compuestos analizados antes pertenece éste. Procedemos de la misma manera que en los casos anteriores. Verificamos que el alambre de nicrón esté libre de impurezas, introduciéndolo en la llama incolora del mechero de Bunsen, si la llama se colorea indica que existen impurezas para esto procedemos a lijarlo e introducirlo en el tubo de ensayo con HCl, después de esto de nuevo verificamos si siguen existiendo impurezas. Ahora calentamos el alambre y tocamos la muestra proporcionada observando que el color que se forma es el amarillo y la muestra proporcionada es una mezcla de varios de los cloruros del inicio por lo cual es difícil de identificar cuales fueron los compuestos de la muestra problema
OBSERVACIONES
DEL EXPERIMENTO N°2
El experimento número dos consiste básicamente en lo hecho en el experimento número uno, su procedimiento es idéntico con la diferencia es de que ahora no sabemos el compuesto a observar; he ahí lo particular de este experimento.
Descubriremos el compuesto por medio del color a observar en la llama, debido a que en el experimento Nº 1 hemos anotado los colores de los compuestos del laboratorio, nos va a resultar sencillo saber cuál es el compuesto incógnita. Tendremos que tener las mismas consideraciones que en el experimento número uno, limpiar bien el alambre de micrón con la lija y el ácido y asegurarnos que los reactivos estén libres de toda contaminación, en este caso el reactivo incógnita. El color observado en el laboratorio fue un amarillo, y por lo obtenido en el experimento número 1 podemos deducir que se trata de una mezcla de varios compuestos del primer experimento.
CONCUSIONES •
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Cada compuesto tiene un único espectro existente, esto nos sirve para identificar algún elemento de una muestra desconocida (lo cual ya lo suponíamos por nuestro fundamento teórico, lo único que hemos hecho es comprobar lo ya dicho)
Como hemos realizado un análisis cualitativo las longitudes de onda calculadas por simple aproximación no son del todas exactas, poseen un margen de error; para hacerlo más exacto debemos de recurrir a un espectrómetro.
Las llamas de color parecido presentan longitudes de onda cercanas, pero esto no quiere decir que el color sea el mismo; necesariamente los colores son distintos y lo corroboraremos midiendo la longitud de onda exacta.
BIBLIOGRAFÍA
www.wikipedia.com
www.encarta.com www.quimicaweb.net www.espectrometría.com
rabfis15.uco.es/lvct/tutorial/21/ Espectroscopia .htm
