1. 12.3 ESPECTROS ATÓMICOS
¿Cómo explicar las líneas presentes en los
espectros atómicos?
Física

2. Espectros atómicos
•
Si colocamos una fuente de radiación entre un espectroscopio y
nuestro ojo observamos el espectro de emisión de nuestra
fuente.

3. Espectros atómicos
•
Si colocamos una fuente de radiación entre un espectroscopio y
nuestro ojo observamos el espectro de emisión de nuestra
fuente.
•
Si colocamos elementos y sometemos a calor observamos el
espectro de absorción característico de ese elemento.

4. Espectros atómicos
•
El arco iris es el espectro continuo de la luz blanca proveniente
del Sol, haciendo las gotas de agua de espectroscopio.

5. Modelos atómicos
Modelo de Thomson (1904): Incapaz de dar
cuenta de la dispersión de partículas alfa por
una lámina de oro.

6. Modelos atómicos
Modelo de Thomson (1904): Incapaz de dar
cuenta de la dispersión de partículas alfa por
una lámina de oro.
Modelo de Rutherford (1911): Explica lo
anterior pero es inconsistente con la teoría
electromagnética clásica (Electrón en
movimiento emite energía y caería al núcleo)

7. Modelos atómicos
Modelo de Thomson (1904): Incapaz de dar
cuenta de la dispersión de partículas alfa por
una lámina de oro.
Modelo de Rutherford (1911): Explica lo
anterior pero es inconsistente con la teoría
electromagnética clásica (Electrón en
movimiento emite energía y caería al núcleo)

8. Modelo atómico de Bohr (1913)

9. Modelo atómico de Bohr (1913)
• Postulado 1: En el átomo, un electrón se mueve en una órbita circular
alrededor del núcleo.

10. Modelo atómico de Bohr (1913)

11. Modelo atómico de Bohr (1913)
• Postulado 3: El electrón se mueve
en una órbita permitida sin radiar
energía electromagnética.

12. Modelo atómico de Bohr (1913)
• Postulado 3: El electrón se mueve
en una órbita permitida sin radiar
energía electromagnética.
• Postulado 4: La emisión o absorción
de energía radiante se realiza
cuando el electrón pasa de una
órbita a otra.

13. Modelo atómico de Bohr (1913)
¿Qué postulados están en contra de la física clásica?

14. Modelo atómico de Bohr (1913)
¿Qué postulados están en contra de la física clásica?
2, 3 y 4

15. Modelo atómico de Bohr (1913)
¿Qué postulados están en contra de la física clásica?
2, 3 y 4
¿Cómo evita el modelo que el electrón pierda energía y caiga al
núcleo?

16. Modelo atómico de Bohr (1913)
¿Qué postulados están en contra de la física clásica?
2, 3 y 4
¿Cómo evita el modelo que el electrón pierda energía y caiga al
núcleo?
Permitiendo valores de E y L bien definidos (cuantizando)

17. Modelo atómico de Bohr (1913)
¿Qué postulados están en contra de la física clásica?
2, 3 y 4
¿Cómo evita el modelo que el electrón pierda energía y caiga al
núcleo?
Permitiendo valores de E y L bien definidos (cuantizando)
¿Explica los espectros atómicos?

18. Modelo atómico de Bohr (1913)
¿Qué postulados están en contra de la física clásica?
2, 3 y 4
¿Cómo evita el modelo que el electrón pierda energía y caiga al
núcleo?
Permitiendo valores de E y L bien definidos (cuantizando)
¿Explica los espectros atómicos?
Sí.

19. Modelo atómico de Bohr (1913)
¿Qué postulados están en contra de la física clásica?
2, 3 y 4
¿Cómo evita el modelo que el electrón pierda energía y caiga al
núcleo?
Permitiendo valores de E y L bien definidos (cuantizando)
¿Explica los espectros atómicos?
Sí.
¿Entonces es correcto el modelo de Bohr?

20. Modelo atómico de Bohr (1913)
¿Qué postulados están en contra de la física clásica?
2, 3 y 4
¿Cómo evita el modelo que el electrón pierda energía y caiga al
núcleo?
Permitiendo valores de E y L bien definidos (cuantizando)
¿Explica los espectros atómicos?
Sí.
¿Entonces es correcto el modelo de Bohr?
No pero casi… Será necesario sustituir el concepto de órbita por el
de orbital

21. Una representación del átomo:
El diagrama de niveles
• El estado fundamental es
el de energía más baja
(E1), llamado n=1. A
temperatura ambiente los
átomos se encuentran en
el estado fundamental.
• Los siguientes son los
estados excitados con
energías E2, E3, E4, …

22. A.10. Utilizando las ideas de Bohr, justificar los espectros de
absorción y emisión.

23. A.10. Utilizando las ideas de Bohr, justificar los espectros de
absorción y emisión.
Al incidir luz sobre un átomo los electrones sólo pueden emitir o
absorber los fotones de energías iguales a las correspondientes a
transiciones de un valor energético o nivel a otro inferior o superior.

24. El átomo de hidrógeno: Fórmula de Rydberg

25. El átomo de hidrógeno: Fórmula de Rydberg
El espectro visible del hidrógeno está formado por una series de
líneas cada vez más apretadas.

26. El átomo de hidrógeno: Fórmula de Rydberg
El espectro visible del hidrógeno está formado por una series de
líneas cada vez más apretadas.
Lymann
Balmer Paschen

27. El átomo de hidrógeno: Fórmula de Rydberg

28. A.11. Comparando las dos expresiones siguientes deducir el valor de
la energía del estado enésimo e interpretar el origen de las series
espectrales.

29. A.11. Comparando las dos expresiones siguientes deducir el valor de
la energía del estado enésimo e interpretar el origen de las series
espectrales.

30. A.11. Comparando las dos expresiones siguientes deducir el valor de
la energía del estado enésimo e interpretar el origen de las series
espectrales.

31. A.11. Comparando las dos expresiones siguientes deducir el valor de
la energía del estado enésimo e interpretar el origen de las series
espectrales.

32. A.11. Comparando las dos expresiones siguientes deducir el valor de
la energía del estado enésimo e interpretar el origen de las series
espectrales.

33. A.12. Explicar qué sucederá si un átomo de hidrógeno en su estado
fundamental absorbe un fotón de energía:
1) 16,43·10-19 J
2) 21,9·10-19 J
3) 17,0·10-19 J
Determinar la longitud de onda de la luz emitida cuando el átomo
vuelva a su estado fundamental (en los casos en que sea posible).
Datos: E1 = -21,76·10-19 J E2= -5,43·10-19 J E3 = -2,42·10-19 J

34. Deficiencias del modelo de Bohr
• No explica los espectros de los átomos con más de un electrón.
• Falla cuando los átomos están sometidos a campos eléctricos o
magnéticos (Aparecen desdoblamientos en las líneas espectrales)
• No explica la mayor intensidad de unas líneas sobre otras
• No explica la anchura de las líneas
• No explica la existencia de direcciones privilegiadas en los
enlaces atómicos
• …

35. APLICACIONES: LÁSER
Animación