Laboratorio de Investigación guiada por el análisis de la Balmer Serie del espectro atómico del hidrógeno.
Páginas: 13 (3119 palabras)
Publicado: 5 de septiembre de 2014
Laboratorio de Investigación guiada por el análisis de la Balmer
Serie del espectro atómico del hidrógeno.
A. M. R. P. Bopegedera
Departamento de Química, The Evergreen State College, Olympia, Washington 98505, Estados Unidos
bopegedd@evergreen.edu
Análisis de la emisión del espectro atomico de hidrógeno en la región visible (serie de Balmer) es un experimento común en laboratorio dequímica general (1) y artículos sobre este tema ha publicado en este diario (2-9). En la publicación manuales de laboratorio utilizados en los cursos generales de laboratorio de química, los estudiantes se les da la ecuación de Rydberg y los valores de n₁ y n₂para cada línea espectral que observan.
donde n₁ y n₂ son enteros y para la serie de Balmer n₁ = 2, n₂ =3, 4, 5, 6, .... Usandolas longitudes de onda grabadas, λ, el estudiantes argumentara un gráfico lineal de 1 / λ como una función de a obtener el valor de la constante de Rydberg, R, a partir de la pendiente de la línea.
Es mi experiencia que, incluso después de que los estudiantes completan este experimento siguiendo las instrucciones del manual de laboratorio, muchas veces no se puede hacer una conexión entre lafórmula de Rydberg y el modelo del átomo de hidrógeno de Bohr. Esto demuestra una falta de comprensión conceptual de este concepto químico central.
Los estudiantes parecen tener poco reconocimiento de las contribuciones hechas por Johann Balmer y Johannes Rydberg hacia el análisis del espectro de hidrógeno o cómo Neils Bohr utilizan la matemática relación en la ecuación 1 para llegar a su modelodel átomo.
Para resolver este problema , he desarrollado una guía de investigación de laboratorio
para el estudio del espectro visible del átomo de hidrógeno . Esta práctica de laboratorio
tiene caídas a principios del año académico ( trimestre o semestre ), porque el concepto de la estructura del átomo está cubierto temprano en la currículo química . Chatterjee et al . Describe el uso deun estudio bien diseñado para comparar las actitudes de los estudiantes guiados y la investigación abierta de laboratorio ( 10 ) . Llegaron a la conclusión de que los estudiantes tienen una preferencia por los laboratorios guiados de investigación y responden más positivamente y los compararon con los laboratorios de investigación - abierta.
Otros autores han relacionado mejores actitudes conel rendimiento más alto ( 11 , 12 ) . Un artículo explora el impacto de la investigación basada en laboratorios comparando verificación laboratorios de estudiantes la comprensión de la química se encuentra actualmente en revisión en este Diario ( 13 ) .
Experimento
Pre-Laboratorio
Antes de la práctica, los alumnos reciben instrucciones sobre el modelo del átomo de bohr y la fórmula deRydberg. Ellos aprenden que el espectro visible es observado cuando Como una asignación de pre laboratorio, se les pide que lea la sección correspondiente en su libro de texto (14) y llevar un diagrama dibujado a mano del modelo del átomo de hidrógeno Bohr que muestra las cinco menores transiciones de energía responsables del espectro visible (serie de Balmer)
y el diagrama de energía de tipoescalera correspondiente (Figuras 1 y 2) al laboratorio. Además, los estudiantes se les pide que calcule el valor de la constante de Rydberg, R, en cm⁻¹, dado que la teoría cuántica predice que R está relacionado con las constantes primarias como se muestra en eq 2 (15).
donde m es la masa de un electrón, e es la carga del electrón,c es la velocidad de la luz, h es la constante de Planck, yε0 es la permitividad del vacío, todo lo cual se podría obtener de tabla estándar de constantes (16).
Construcción de Instrumentos
En el laboratorio , los estudiantes que trabajan en grupos de tres, construir un espectrofotómetro casero en la mesa de laboratorio a registrar el espectro visible de hidrógeno atómico . Hay muchas ventajas de utilizar un instrumento casero , especialmente...
Serie del espectro atómico del hidrógeno.
A. M. R. P. Bopegedera
Departamento de Química, The Evergreen State College, Olympia, Washington 98505, Estados Unidos
bopegedd@evergreen.edu
Análisis de la emisión del espectro atomico de hidrógeno en la región visible (serie de Balmer) es un experimento común en laboratorio dequímica general (1) y artículos sobre este tema ha publicado en este diario (2-9). En la publicación manuales de laboratorio utilizados en los cursos generales de laboratorio de química, los estudiantes se les da la ecuación de Rydberg y los valores de n₁ y n₂para cada línea espectral que observan.
donde n₁ y n₂ son enteros y para la serie de Balmer n₁ = 2, n₂ =3, 4, 5, 6, .... Usandolas longitudes de onda grabadas, λ, el estudiantes argumentara un gráfico lineal de 1 / λ como una función de a obtener el valor de la constante de Rydberg, R, a partir de la pendiente de la línea.
Es mi experiencia que, incluso después de que los estudiantes completan este experimento siguiendo las instrucciones del manual de laboratorio, muchas veces no se puede hacer una conexión entre lafórmula de Rydberg y el modelo del átomo de hidrógeno de Bohr. Esto demuestra una falta de comprensión conceptual de este concepto químico central.
Los estudiantes parecen tener poco reconocimiento de las contribuciones hechas por Johann Balmer y Johannes Rydberg hacia el análisis del espectro de hidrógeno o cómo Neils Bohr utilizan la matemática relación en la ecuación 1 para llegar a su modelodel átomo.
Para resolver este problema , he desarrollado una guía de investigación de laboratorio
para el estudio del espectro visible del átomo de hidrógeno . Esta práctica de laboratorio
tiene caídas a principios del año académico ( trimestre o semestre ), porque el concepto de la estructura del átomo está cubierto temprano en la currículo química . Chatterjee et al . Describe el uso deun estudio bien diseñado para comparar las actitudes de los estudiantes guiados y la investigación abierta de laboratorio ( 10 ) . Llegaron a la conclusión de que los estudiantes tienen una preferencia por los laboratorios guiados de investigación y responden más positivamente y los compararon con los laboratorios de investigación - abierta.
Otros autores han relacionado mejores actitudes conel rendimiento más alto ( 11 , 12 ) . Un artículo explora el impacto de la investigación basada en laboratorios comparando verificación laboratorios de estudiantes la comprensión de la química se encuentra actualmente en revisión en este Diario ( 13 ) .
Experimento
Pre-Laboratorio
Antes de la práctica, los alumnos reciben instrucciones sobre el modelo del átomo de bohr y la fórmula deRydberg. Ellos aprenden que el espectro visible es observado cuando Como una asignación de pre laboratorio, se les pide que lea la sección correspondiente en su libro de texto (14) y llevar un diagrama dibujado a mano del modelo del átomo de hidrógeno Bohr que muestra las cinco menores transiciones de energía responsables del espectro visible (serie de Balmer)
y el diagrama de energía de tipoescalera correspondiente (Figuras 1 y 2) al laboratorio. Además, los estudiantes se les pide que calcule el valor de la constante de Rydberg, R, en cm⁻¹, dado que la teoría cuántica predice que R está relacionado con las constantes primarias como se muestra en eq 2 (15).
donde m es la masa de un electrón, e es la carga del electrón,c es la velocidad de la luz, h es la constante de Planck, yε0 es la permitividad del vacío, todo lo cual se podría obtener de tabla estándar de constantes (16).
Construcción de Instrumentos
En el laboratorio , los estudiantes que trabajan en grupos de tres, construir un espectrofotómetro casero en la mesa de laboratorio a registrar el espectro visible de hidrógeno atómico . Hay muchas ventajas de utilizar un instrumento casero , especialmente...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.