Este documento presenta el reporte de una práctica de laboratorio de química sobre la teoría cuántica. La práctica incluyó dos experimentos para analizar la radiación de cuerpos negros y la identificación de sustancias químicas mediante el análisis de espectros de llama. El documento explica los fundamentos teóricos, los materiales y procedimientos utilizados, y presenta preguntas y respuestas sobre los conceptos clave cubiertos en la práctica.

1. REPORTE DE
PRACTICA N°2
Química
INGENIERÍA INDUSTRIAL
CÓDIGO: ITM-MAP-LQG-001
INTEGRANTES:
CORTES RAMÍREZ LUIS ENRIQUE
REPORTE DE PRACTICA
N°2

2. Laboratorio de química general
Practica N° 2
Nombre de la práctica: Base experimental de la teoría cuántica
Objetivo de la práctica: El objetivo de la experimentación del laboratorio es
identificar y diferenciar elementos o compuestos químicos, mediante la
conservación del espectro de luz emitido por sus átomos a la llama. Y la
identificación de un gran número de sustancias tales como: sales, metales,
aleaciones, minerales, cerámicas, etc.
Material y reactivo:
Materiales:
1 frasco negro con tapa
1 frasco blanco con tapa
2 termómetros
1 soporte universal
1 pinza universal
1 conexión con foco
1 porta asa con alambre
Reactivos:
1 gradilla con tubos de ensayo con
S.Q
Cloruro de potasio (KCL)
Cloruro de estroncio (Srcl2)
Cloruro de litio (LiCl)
Cloruro de bario (BaCl2)
Cloruro de cobre (CuCl2)
Cloruro de calcio (CaCl2)
Cloruro de sodio (NaCl)
Ácido clorhídrico (HCl)

3. Fundamento teórico de la práctica:
Hay un gran número de sustancias químicas en el mundo y para poder identificar
cada una de ellas existen diversos métodos. Algunos de estos métodos consisten
en disolver la sustancia transformándola en iones, y hacerla reaccionar frente a
diversos experimentos. En nuestro caso podemos identificar sustancias en estado
sólido mediante un método que consiste en combustionar la sustancia y
dependiendo del color de la luz que emitirá reconocerla. Esta luz será de un color
definido por una longitud de onda característica de la sustancia, y mediante ella
sabremos con que sustancia estamos tratando. Si las sustancias que se quiere
analizar están en estado sólido, deben disolverse previamente. Antes de disolver
pueden hacerse algunos ensayos que permiten obtener información relevante
sobre la naturaleza de las sustancias, que a veces bastan para su identificación.
Uno de estos ensayos es la coloración a la llama.
Los compuestos de ciertos materiales se volatilizan en la llama no luminosa del
mechero bunsen y le imparten colores característicos (sus espectros). Los cloruros
se encuentran entre los compuestos más volátiles.

4. Desarrollo:
Experimento 1: Radiación del cuerpo negro
1.- En un soporte universal instale la pinza y acomode la conexión conectando a la
energía eléctrica debajo de tu mesa de trabajo y a los lados del foco coloca el
frasco blanco y el frasco negro de tal manera que el calor del foco incida a la
misma distancia en cada uno de los frascos.
2.- Introduce un termómetro en el agujero de la tapa de cada uno de los frascos y
registre la temperatura inicial.
3.- En una tabla registre la temperatura dé cada uno de los frascos cada cinco
minutos durante media hora.
Reporte:
Frasco negro.
Temperatura Hora
30° centígrados 11:55 am
35° centígrados 12:00 pm
39° centígrados 12:05 pm
45° centígrados 12:10 pm
45° centígrados 12:15 pm
50° centígrados 12:20 pm
57° centígrados 12:25 pm

5. Frasco blanco:
Temperatura Hora
31° centígrados 11:55 am
35° centígrados 12:00 pm
35° centígrados 12:05 pm
36° centígrados 12:10 pm
36° centígrados 12:15 pm
40° centígrados 12:20 pm
39° centígrados 12:25 pm

6. Cuestionario:
1.- ¿Cómo cambio la temperatura con respecto al tiempo en cada uno de los
frascos? Demuéstralo gráficamente y explica tus resultados
R= la temperatura del frasco negro fue aumentando gradualmente con respecto al
tiempo mientras que el frasco blanco tubo un cambio no constante sino se
mantuvo en algunos momentos estables. La grafica se encuentra en la página.
2.- ¿Qué pasaría si en cada uno de los frascos colocáramos un trozo de
mantequilla?
R= Frasco negro:
En este frasco la mantequilla se derretiría más rápido ya que el frasco tiene la
tendencia de capturar el calor.
Frasco blanco:
En este frasco la mantequilla se derretiría con menor velocidad ya que atrae
menos el calor.
3.- ¿Qué científicos estudiaron este fenómeno y a que conclusiones llegaron?
R= Jasem Mutlaq
Un cuerpo negro hace referencia a un objeto opaco que emite radiación térmica.
Un cuerpo negro perfecto es aquel que absorbe toda la luz incidente y no refleja
nada. A temperatura ambiente, un objeto de este tipo debería ser perfectamente
negro (de ahí procede el término cuerpo negro.). Sin embargo, si se calienta a una
temperatura alta, un cuerpo negro comenzará a brillar produciendo radiación
térmica.
Lord Rayleigh, y Max Planck
Estudiaron la radiación de cuerpo negro utilizando un dispositivo similar. Tras un
largo estudio, Planck fue capaz de describir perfectamente la intensidad de la luz
emitida por un cuerpo negro en función de la longitud de onda. Fue incluso capaz
de describir cómo variaría el espectro al cambiar la temperatura. El trabajo de
Planck sobre la radiación de los cuerpos negros es una de las áreas de la física
que llevaron a la fundación de la maravillosa ciencia de la mecánica cuántica, pero
eso, desafortunadamente, queda fuera del objetivo de este artículo.
Lo que Planck y sus colegas descubrieron era que a medida que se incrementaba
la temperatura de un cuerpo negro, la cantidad total de luz emitida por segundo
también aumentaba, y la longitud de onda del máximo de intensidad del espectro
se desplazaba hacia los colores azulad

7. 4.- ¿Qué es un espectro?
R= En la química también existe el espectro. Se trata de una imagen o registro
que una sustancia excitada presenta. Puede ser de emisión y de absorción. Se
encuentra este espectro en técnicas de resonancia magnética nuclear,
espectrometría o flourimetría.
5.- ¿Cómo se clasifican los espectros?
R= Los espectros pueden ser :
De emisión: Si son originados por radiaciones emitidas por cuerpos
incandescentes. Se dividen en:
Continuos: Si poseen todos los colores de la luz blanca (rojo, anaranjado, amarillo,
verde azul, índigo, y violeta.) En general los espectros continuos de emisión
proceden de sólidos y líquidos incandescentes.
Discontinuos: Si solamente contienen algunos colores de los siete que componen
el espectro visible. Estos pueden ser:
De bandas: Si la franja coloreada es suficientemente ancha. Proceden de gases y
vapores en forma molecular.
De rayas: Si la franja coloreada se reduce a una línea. Proceden de gases y
vapores en forma atómica.
En realidad, los espectros de bandas están constituidos por una serie de rayas
muy próximas entre sí, pudiendo resolverse la banda si la dispersión es grande.
De absorción: Son los obtenidos por absorción parcial de las radiaciones emitidas
por un foco luminoso cuando la luz producida por él atraviesa una sustancia en
estado gaseoso, ya que todo gas o vapor absorbe, a cualquier temperatura, las
mismas radiaciones que es capaz de emitir si estuviera incandescente.
6.- ¿Qué es un espectro en una flama?
R= Cuando los metales o sus compuestos, se calientan fuertemente a
temperaturas elevadas en una llama muy caliente, la llama adquiere colores
brillantes que son característicos de cada metal. Los colores se deben a átomos
del metal que han pasado a estados energéticos excitados debido a que absorben
energía de la llama; los átomos que han sido excitados pueden perder su exceso
de energía por emisión de luz de una longitud de onda característica. Los
compuestos de estos elementos contienen a los átomos metálicos en forma de
iones positivos en el estado sólido, no obstante, cuando se calientan a la elevada
temperatura de una llama se disocian dando átomos gaseosos y no iones. De aquí
que los compuestos confieran a la llama los mismos colores característicos que
los elementos. Estas llamas coloreadas proporcionan una vía de ensayo

8. cualitativo muy adecuada para detectar estos elementos en mezclas y
compuestos.
7.- ¿Cuál es la explicación de los juegos pirotécnicos?
R= En el primero, el responsable de la aparición del color es esencialmente la
energía calorífica; el calor elevado provoca que una sustancia emita radiación en
la región infrarroja del espectro, para después emitir radiación roja, naranja,
amarilla y, finalmente, blanca si el calor suministrado es suficiente, es decir, que
el color que se obtenga dependerá de la temperatura y, si ésta puede controlarse
en el fuego artificial se podrá lograr el efecto deseado. Esta emisión luminosa
no está constituida por longitudes de onda precisas, sino que es un espectro
continuo.
Se hallan esencialmente los espectros atómicos, es decir, el hecho de que cada
elemento absorbe y emite energía a distintas longitudes de onda. Si estas
longitudes de onda están dentro de la región del visible, las llamamos “colores”. Lo
que observamos en el caso de la luminiscencia, por tanto, es el espectro de
emisión de una sustancia, y dicho espectro no es un continuo como en el caso de
la incandescencia, sino que se trata de líneas discretas.
8.- situ quisieras formar la bandera mexicana con juegos pirotécnicos ¿Qué
sustancias utilizarías? ¿Por qué?
R= ácido bórico, estroncio y sodio ya que estos tres elementos cuando entran al
contacto de llama agarran colores que me ayudarían hacer los colores de la
bandera mexicana menos el sodio porque este elemento crea el color amarillo ya
que no hay elemento que produzca el color blanco .
9.- El espectro de luz solar se puede apreciar a través de los espectroscopios de
visión directa o de bunsen – Kirchhoff (investigar su fundamento)
R= pudieron determinar que el Sol contiene sodio (por absorber las mismas
longitudes de onda que una lámpara de sodio), podemos determinar previamente
qué longitudes absorben distintos materiales. Cuando tenemos una muestra de
composición desconocida, podemos analizar la luz que refleja o deja pasar para
saber qué elementos contiene.

9. CONCLUSIONES
Las leyes que estudian la radiación de un cuerpo negro, han ido mejorando cada
vez mejor, hasta el punto en el que las leyes, puramente teóricas, tienden a
describir con más exactitud, cualquier tipo de fenómenos, incluso este, que es un
fenómeno muy complejo.
Como se dijo anteriormente un cuerpo negro es aquel que no deja escapar ni la
luz ni la energía, por lo tanto un cuerpo negro absorbe energía y luz; la pregunta
sería: Un cuerpo negro tiene un límite hasta el cual puede absorber una
determinada cantidad de energía y luz. Un cuerpo negro siempre se comportara
como cuerpo negro.
Bibliografía:
http://xoccam.blogspot.mx/2012/08/el-arcoiris-revelador-de-la.html
http://www.frlp.utn.edu.ar/grupos/aepeq/textespect3.html
http://www.jpimentel.com/ciencias_experimentales/pagwebciencias/pagweb/la_ciencia_a_tu_alc
ance/Experiencias_quimica_ensayos_a_la_llama.htm