LABORATORIO DE QUÍMICA

PROFESORA:

o Nancy Encarnación Bermúdez.

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

Facultad de Petróleo, Gas natural y Petroquímica

LABORATORIO Nº3 : ESTRUCTURA ATÓMICA

OBJETIVOS

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.

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. 

Dispersión de luz en un prisma triangular

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,SrCl2,BaCl2

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

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 repetir varias veces este procedimiento y estar seguros que nuestro alambre esté libre de impurezas procedemos a identificar el color de llama de cada compuesto.

Calentamos el alambre tocamos NaCl y lo llevamos a la llama, observando que la llama que se produce es de color anaranjado intenso.

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 CaCl2 y lo llevamos a la llama, observando que la llama que se produce es de color anaranjado.

Calentamos el alambre tocamos SrCl2 y lo llevamos a la llama, observando que la llama que se produce es de color rojo intenso.

Calentamos el alambre tocamos BaCl2 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

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 Color Long. De ondaSODIO Anaranjado 589 nmPOTASIO Anaranjado claro 404 nmLITIO Fucsia 670 nmCALCIO Rojo Anaranjado 422 nmESTRONCIO Rojo 460 nmBARIO Verde limon 553 nm

EXPERIMENTO N°2

MATERIALES A USAR

MECHERO BUNSEN

TUBO DE ENSAYO

ALAMBRE DE NICRÓN

MUESTRA PROBLEMA

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

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

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