Determinación De Gases

Identificaci´n de Gases por Espectro de Emisi´n o o Fisica 4
Luis Guillermo Garc´ Ord´nez 200714819 ıa o˜ 25 de marzo de 2011

1.

Introduccion

En la actualidad, el an´lisis espectral es de suma importancia para la detera minaci´n de elementos en una sustancia desconocida, en la f´ o ısica, jugo un papel importante en el desarrollo de modelos at´micos empiricos utilizando el ´tomo o a deHidrogeno como patr´n, estos estudios llevaron en consecuencia a la formulao ci´n del modelo at´mico de Bohr el cual proporciono una base para el car´cter o o a c´antico de la luz. El presente reporte describe los resultados del analisis de u espectro at´mico de dos gases desconocidos. o

2.
2.1.

Objetivos
General
Determinar los elementos desconocidos por medio del an´lisis espectral. a2.2.

Espec´ ıficos:
Obtener el espectro de emision de cada elemento desconocido. Explicar la raz´n de la distribuci´n discreta del espectro. o o Comparar el espectro desconocido con distribuci´nes conocidas. o

3.

Hipotesis

El espectro de emisi´n de un gas desconocido em´ un patr´n unico el cual o ıte o ´ revela la composicion del mismo.

1

4.

Marco Te´rico o

Todo cuerpos´lido calentado emite radiaciones en las que se presentan todo o tipo de logitudes de onda. De ello se deduce que cando un s´lido se calienta o hasta la incandescencia podemos presenciar el comportamiento conjunto de una colectividad de ´tomos de un elemento determinado. a Por otro lado los ´tomos de un gas enrarecido se encuentran tan separados a que las unicas interacciones se deben solamente achoques fortuitos. En estas circunstancias se espera que cualquier radiacion emitida sea caracter´ ıstica de los a ´tomos o mol´culas presentes. Cuando se exita un gas o vapor at´mico a una e o presi´n ligeramente inferior a la atmosf´rica emite un espectro de radiaci´n que o e o contiene solo determinadas longitudes de onda. Cada una de estas longitudes est´n relacionadas con la energ´ con lasf´rmulas: a ıa o E = hν (1)

Donde la frecuencia ν = c/λ donde c es la velocidad de la luz en el vacio y λ es la longitud de onda emitida. Con esto se concluye que s´lo algunos fotones con ciertas energ´ son emitio ıas dos por el ´tomo. El principio del espectro de emisi´n at´mica explica la variedad a o o de colores en signos de ne´n, as´ como los resultados de las pruebas de las llamas o ı qu´ımicas. Las frecuencias de luz que un ´tomo puede emitir depende de los estados a en que los electrones pueden estar. Cuando est´n excitados, los electrones se a mueven hacia una capa de energ´ superior. Y cuando caen hacia su capa normal ıa emiten la luz.

5.
5.1.

Dise˜ o del Experimento n
Materiales y Equipos
Espectrometro Elevador de voltaje 1:5 Tubos de gas desconocido. Para el desarrollo dela pr´ctica se utiliz´ el siguiente equipo: a o

5.2.

Descripcion del expermiento

Se mont´ en el elevador de volatje los tubos de gas desconocido emitiendo o luz debido a la exitaci´n de los electrones de dicho gas. Utilizando el espectroo metro se observ´ el espectro emitido y se dibuj´ para una pr´xima comparaci´n. o o o o Este paso se realiz´ para cada uno de los dos gases. El espectroemitido se como par´ con espectros de emisi´n conocidos para la determinacion del gas interno. o o

2

6.

Resultados
Los espectros emitidios fueron los siguientes:

Figura 1: Espectro de emisi´n, Gas 1 o

Figura 2: Espectro de emisi´n, Gas 1 o En el anexo se observa un listado de espectros de emisi´n tomados de la o bibligrafia 1. Para la comparacion se utilizo el programa LatexDrawpara crear una escala, y utilizando como patr´n de escala longitudes de onda conocidas se o distribuyo la longitud de onda tomada experimentalmente en la misma escala que las imagenes espectrales y se compar´. o

7.

Analisis de Datos

La comparacion de los gases se oberva en anexos. El espectro de emisi´n que o coincide en mayor parte con el gas 1 es el espectro de emision de Vapor de...