SERIES ESPECTRALES

PROFESOR:

ENRIQUE GUZMÁN LEZAMA

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUÍMICA

E.A.P. DE QUÍMICA

ESTRUCTURA ATÓMICA Y MOLECULAR

¿Qué podemos decir con respecto a la estructura atómica?

• El término de estructura atómica

se emplea habitualmente para

incluir no solo las distribuciones

posibles de los electrones en

torno al núcleo sino también las

energías y propiedades

magnéticas de aquellos, las

entalpías de ionización (∆HI) y

otras propiedades similares que

dependen de la distribución.

Antes de 1913, se había hecho mucho trabajo

experimental para la medida de las frecuencias

de la luz que podían absorberse o emitirse por

los átomos. Así se encontró que era

característico de los átomos el absorber o emitir

luz a ciertas frecuencias nítidamente definidas.

N. Bohr (1885-1962) sugiere un modelo para el átomo de H

Combina las ideas de Planck y Einstein sobre la cuantización de la energía y las de la física clásica

Propone un modelo planetario

Explica el espectro de emisión del átomo de H

Planck

Modelo Atómico de Bohr

Modelo de Bohr: espectros de línea

El modelo de Bohr explica el espectro de

líneas del átomo de H

The Balmer Lines

n = 1

Ha Hb Hg

The only hydrogen lines in the visible wavelength range.

Transitions from 2nd to higher levels of hydrogen

2nd to 3rd level = Ha (Balmer alpha line) 2nd to 4th level = Hb (Balmer beta line)

…

Hydrogen Line Series

Ultravioleta

Visible

Infrarrojo

Las distintas series se corresponden con los saltos entre los diferentes niveles energéticos del átomo de hidrógeno.

The Balmer Lines

9

Espectro visible continuo de la luz solar

Espectro de emisión discontinuo del hidrógeno

El espectro de los elementos es discontinuo por existir los niveles de energía en los átomos, o sea por la cuantiza-ción de la energía.

109 678

102 823

97 492

82 259

27 420

15 23312 186

5 332

Límite Límite Límite

110 000 80 000 60 000 40 000 20 000 5 000100 000

Lyman Balmer Paschen

V, cm -1

Ultravioleta Visible Infrarrojo

Aspecto del espectro de Emisión del átomo de Hidrógeno

• Los tipos de líneas, se ajustan rigurosamente a las

ecuaciones siguientes:

a. Serie Ultravioleta (Lyman):

b. Serie Visible (Balmer):

c. Serie Infrarroja (Paschen):

V = R1

12-

1

n2n = 2, 3, 4, 5, ......

V = R1

22-

1

n2n = 3, 4, 5, 6, ......

V = R1

32-

1

n2n = 4, 5, 6, 7, ......

• Estas fórmulas desarrolladas por Rydberg, contienen una

constante empírica R igual a 109678 cm-1. Es evidente

que todas ellas son casos especiales de la fórmula

general:

• Ejemplo: si n = 3 y m = 2, entonces:

V = R1

m2-

1

n2

m = 1, 2, 3, 4, ......

n = (m 1), (m 2), (m 3), .....+ + +

V = 109678 cm1

22-

1

32-1

V = 15240 cm-1

Espectro del Hidrógeno

SERIE

Longitud de

Onda (nm)

Frecuencia

(cm –1)

n

m

Lyman

93.8 95.0 97.3 102.6 121.6

106 600 105 300 102 800 97 480 82 260

6 5 4 3 2

1 1 1 1 1 Balmer

397.0 410.2 434.0 486.1 656.3

25 190 24 380 23 040 20 570 15 240

7 6 5 4 3

2 2 2 2 2 Paschen

954.6

1 005.0 1 093.8 1 281.8 1 875.1

10 470 9 950 9 142 7 801 5 333

8 7 6 5 4

3 3 3 3 3