ESPECTROS ATÓMICOS

Cada átomo es capaz de emitir o absorber radiación electromagnética, aunque solamente en algunas frecuencias que son características propias de cada uno de los diferentes elementos químicos.

Si, mediante suministro de energía calorífica, se estimula un determinado elemento en su fase gaseosa, sus átomos emiten radiación en ciertas frecuencias del visible, que constituyen su espectro de emisión.

Si el mismo elemento, también en estado de gas, recibe radiación electromagnética, absorbe en ciertas frecuencias del visible, precisamente las mismas en las que emite cuando se estimula mediante calor. Este será su espectro de absorción.

Se cumple, así, la llamada Ley de Kirchoff, que nos indica que todo elemento absorbe radiación en las mismas longitudes de onda en las que la emite. Los espectros de absorción y de emisión resultan ser, pues, el negativo uno del otro. 

Espectro de emisión:

Las características del espectro de emisión de algunos elementos son claramente visibles a ojo descubierto cuando estos elementos son calentados. Por ejemplo, cuando un alambre de platino es bañado en una solución de nitrato de estroncio y después es introducido en una llama, los átomos de estroncio emiten color rojo. De manera similar, cuando el cobre es introducido en una llama, ésta se convierte en luz verde. Estas caracterizaciones determinadas permiten identificar los elementos mediante su espectro de emisión atómica.

El hecho de que sólo algunos colores aparezcan en las emisiones atómicas de los elementos significa que sólo determinadas frecuencias de luz son emitidas.

Espectro de absorción:

Cada elemento químico posee líneas de absorción en algunas longitudes de onda, hecho que está asociado a las diferencias de energía de sus distintos orbitales atómicos. De hecho, se emplea el espectro de absorción para identificar los elementos componentes de algunas muestras, como líquidos y gases; más allá, se puede emplear para determinar la estructura de compuestos orgánicos. Un ejemplo de las implicaciones de un espectro de absorción es que aquel objeto que lo haga con los colores azul, verde y amarillo aparecerá de color rojo cuando incida sobre él luz blanca.

EFECTO FOTOELÉCTRICO

El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un material cuando se hace incidir sobre él radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general). A veces se incluyen en el término otros tipos de interacción entre la luz y la materia:

• Fotoconductividad: Es el aumento de la conductividad eléctrica de la materia o en diodos provocada por la luz. Descubierta por Willoughby Smith en el selenio hacia la mitad del siglo XIX.

• Efecto fotovoltaico: Transformación parcial de la energía luminosa en energía eléctrica. La primera célula solar fue fabricada por Charles Fritts en 1884. Estaba formada por selenio recubierto de una fina capa de oro.  

Cinco año después de que Max Planck propusiera un teoría cuántica, y basándose en sus planteamientos, Albert Einstein (1879 - 1955) sugirió que la unidad fundamental de la luz, el fotón, solo interactuaba con un electrón del metal. Einstein consideró que la luz al chocar con el metal permitía que el electrón libre absorbiera la energía del fotón. Si el fotón tenía la suficiente energía, el electrón podía ser liberado del metal, transformándose en un fotoelectrón.    

APORTES DE PLANCK A LA TEORÍA CUÁNTICA

En 1900, Planck expuso que los átomos y moléculas emitían o absorbían energía en forma de radiación electromagnética. A ésta la llamo cuanto.
Mientras desarrollaba esta teoría, descubrió una constante naturaleza universal que se conoce como la constante de Planck (h) y que equivale a 6,63 x 10^-34 joules x segundo. La energía de un cuanto se calcula según: 
                                                       E= h v
Donde: v= frecuencia de la radiación.

El planteamiento hecho por Planck no invalidaba la teoría de que la radiación se propagaba por ondas. Los físicos en la actualidad creen que la radiación electromagnética combina las propiedades de las ondas y de las partículas. 
Así surgió un nuevo campo de la física, llamada mecánica cuántica. 

RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA

La radiación electromagnética es una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que se propagan a través del espacio transportando energía de un lugar a otro. A diferencia de otros tipos de onda, como el sonido, que necesitan un medio material para propagarse, la radiación electromagnética se puede propagar en el vacío. En el siglo XIX se pensaba que existía una sustancia indetectable, llamada éter, que ocupaba el vacío y servía de medio de propagación de las ondas electromagnéticas. El estudio teórico de la radiación electromagnética se denomina electrodinámica y es un subcampo del electromagnetismo.

Una onda posee propiedades características, estas son:

• Longitud de onda: Que corresponde a la distancia que existe entre puntos iguales de ondas sucesivas. Se expresa en nanómetros (nm).
• Frecuencia: Que corresponde al número de ondas que pasan por un determinado punto en un segundo.
• Periodo de la onda: Es el tiempo en el cual la onda ejecuta un ciclo completo.

RUTHERFORD

Luego de realizar un experimento junto a su equipo, planteó un nuevo modelo atómico: dijo que el átomo tenía un núcleo diminuto con carga positiva, y el resto del volumen atómico está practicamente vacío, y en él giran los electrones muy lejos del núcleo, describiendo órbitas circulares.

 En el núcleo, como ya lo nombramos, están los protones (p+), que tienen una masa superior a los electrones, y los neutrones (n). 

Esta teoría fue descartada porque... Decía que los electrones iban perdiendo su energía, hasta chocar con el núcleo, "autodestruyéndose". 

THOMPSON

Thompson realizó un experimento en un tubo de descarga formado por un tubo de vidrio y dos electrodos, positivo y negativo, conectados a una fuente de poder. Al cerrar el circuito se observa el paso de corriente eléctrica, al mismo tiempo que se producen "rayos" desde el catodo hacia el anodo, los cuales se observan por una fluorecencia. A estos rayos los llamó rayos catódicos. 

Luego de este experimento, logró identificar la primera partícula subatómica, a la denominó "electrón" (e-).
Después de su descubrimiento, hizo un modelo atómico:
"El átomo es una esfera de carga positiva, con los electrones incrustados, inmóviles y en cantidad suficiente para mantener la neutralidad eléctrica". 


Esta teoría de descartada porque... Los electrones no están inmovilizados, y no existe el "budín de pasas".

                                                                                     Átomo según 
                                                                                        Thompson

DALTON

Postula que...

-Los átomos son partículas indivisibles que forman toda la materia.

-Los átomos de diferentes elementos se unen para formar los compuestos químicos.

-En una reacción química solo existe la combinación de átomos para dar nuevas sustancias (reordenamiento de átomos).

-Los átomos de un mismo elemento son iguales tanto en su masa como en sus propiedades físicas y químicas.

  

Esta teoría fue descartada porque... Los átomos sí se pueden dividir (partículas subatómicas), no son iguales los átomos de un mismo elemento, y los átomos no solamente son neutros, ya que existen los cationes y los aniones.