Espectros Atómicos

Autor: Germán Andrés Cabrera Rojas, Código: 243980 G9N5



RESEÑA:

Título: Espectros Atómicos, lo que se es por dentro se refleja por fuera
Autor: Germán Andrés Cabrera Rojas
Resumen: El origen, significado y utilidad de los espectros atómicos son tópicos que desde hace siglos el hombre ha venido estudiando, impulsado en su innata e inherente necesidad de conocer todo lo que nos rodea, empezando dicho estudio con el análisis de algo tan común como los rayos solares que de manera cotidiana nos afectan, hasta llegar hoy en día a poder caracterizar cualquier cuerpo de composición desconocida mediante la interpretación de su espectro ya sea de emisón o de absorción, pudiendo establecer de esta manera que elementos químicos lo constituyen.




ENSAYO:
Espectros Atómicos, lo que se es por dentro se refleja por fuera

A través del tiempo, la humanidad ha buscado satisfacer su incesable necesidad de conocer cómo se comporta y de qué está constituido todo lo que nos rodea; desarrollando para esto diversos métodos y procedimientos, que permiten identificar su composición a nivel molecular y atómico. Los espectros atómicos son una herramienta fundamental en esta búsqueda de comprender el universo que nos rodea, pues a partir de su descubrimiento y aplicación, se pueden conocer e identificar los elementos químicos presentes en alguna muestra, interpretando sus propiedades químicas y físicas para entender de esta manera el por qué de todos los fenómenos y transformaciones que experimenta.

Desde 1666, cuando Isaac Newton empezó a trabajar con prismas para analizar los rayos del sol, y más de un siglo después, con los experimentos de Wollaston y Fraunhofer, quienes también analizaron el espectro solar encontrando unas líneas muy oscuras, no se tenía certeza de la naturaleza de estas líneas y su verdadero significado.

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No obstante, gracias a otros experimentos de Foucault y del mismo Fraunhofer, se conocía la relación entre la posición de unas líneas dobles en el espectro solar (a las que Fraunhofer llamó D) y su misma presencia en espectros de sodio (al excitarlo mediante una llama) pero en este caso de color amarillo (ver fig.1(a)). Fue hasta mediados del siglo XIX, cuando Kirchhoff dio una gran explicación de estos fenómenos, enunciando que a una temperatura determinada un cuerpo absorbe y emite radiación de la misma longitud de onda, y que además cada elemento químico tiene un espectro que lo caracteriza. De esta forma se tiene que las líneas oscuras del espectro solar son producto de la longitud de onda que es absorbida en las capas exteriores del sol (en el caso de las D por la presencia de sodio en fase gaseosa, ver fig.1 (b)).

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fig.1: Espectros atómicos del Sodio,(a)De emisión, (b)De absorción.



Aquí es donde toma mucha importancia la medición de los espectros atómicos, como herramienta indispensable de análisis físico-químico, pues estas ideas de Kirchhoff fueron las que permitieron el correcto análisis de todos los espectros atómicos tomados para los elementos químicos, ya fuese individualmente o como parte de compuestos, permitiendo que aun sea hoy una excelente forma de realizar la identificación, caracterización y establecer la composición de cualquier cuerpo de manera muy precisa.

El espectro atómico de emisión, fig.1(a), que es obtenido directamente de la luz que viene de la fuente luminosa a caracterizarse, se constituye por lo tanto en un resultado muy útil para ser analizado, al igual que su inverso, el espectro de absorción donde radiación pasa primero a través de la sustancia que absorbe parte de las longitudes de onda del haz que después es separado en un prisma, fig.1 (b).

Esto es lo que hace tan relevante e indispensable tanto a lo largo de los últimos años como actualmente la comprensión y máximo aprovechamiento de los espectros atómicos, permitiéndonos entender el por qué de la coloración amarillo-verdosa de la llama de los compuestos que contienen bario, o la escarlata en el caso del estroncio, azul para el cobre o la variedad de colores que ofrece el neón.
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Test de llama


A pesar de los grandes avances que produjo el aporte de Kirchhoff, aun había un vacío conceptual en aquella época, pues ¿sería que estas líneas de los espectros se encontraban en desorden o al azar?¿sería posible que este tema tan interesante de la ciencia no tenía más cosas para darnos?. Y como ocurre generalmente en la ciencia que a veces se basa en el pragmatismo, no paso mucho tiempo antes de que personajes como Balmer y Rydberg, obtuvieran las respuestas a estos interrogantes que quedaban, mediante el descubrimiento de las series espectrales y su estudio en el átomo de hidrogeno y otros más complejos.











  • Bibliografía

- WHITE, HARVEY ELLIOT. “INTRODUCTION TO ATOMIC SPECTRA”. Primera Edición, Novena Impresión, McGraw-Hill, Nueva York, 1934. Páginas: 1-2

- García CASTAÑEDA, MAURICIO. Ewert De-Geus, JEANNINEIntroducción a la física moderna”. Universidad Nacional de Colombia. Tercera Edición. Bogotá 2008.Páginas:83-88.

- Martínez Álvarez, Roberto. Bell, Jerry. Rodríguez Yunta, Ma Josefa. Sánchez MartN, Luis. “Química: Un proyecto de la American Chemical Society Editorial Reverté, 2005.Páginas:157-159,217-219.

- Animación: Tomada de : http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8b/Light_dispersion_conceptual.gif.

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