ELECTRONES

y niveles de energía en los átomos

Una presentaciónrealizada porAlberto Lahore

agosto de 1999

Primera parte

espectros

En la luz solar existen, además, radiaciones invisibles

para el ojo humano, por ejemplo,la radiación infrarroja

y la radiación ultravioleta.

Cuando la luz solar atraviesa un prisma de vidrio, se descompone en una banda de colores similar al arco iris, que se llama espectro de la luz blanca.

Las lámparas de vapor de mercurio emiten luz blanco azulada.

Las lámparas de vapor de sodio emiten luz anaranjada.

Espectro del vapor de sodio a alta presión.

(Lámparas de vapor de sodio del alumbrado público)..

Espectro del mercurio. (Lámparas de vapor de mercurio).

Este tipo de espectro se denomina espectro de líneas.

Espectro del hidrógeno

Este es el espectro visible del hidrógeno. En el espectro completo existen también líneas invisibles para

el ojo humano, en la región infrarroja y en la región ultravioleta. Esas líneas espectrales invisibles se pueden

detectar y registrar fotográficamente.

¿Cómo se explica la existenciade los espectros de líneas?

En los átomos, los electronessólo pueden tener determinados valoresde energía.

Este hecho se expresa diciendo que la energíade los electrones está cuantizada.

Los niveles de energía de los electrones se representan con la letra n.

n = 1 representa el nivel más bajo de energía que puede tener un electrón;

n = 2 representa el nivel siguiente, con una mayor energía;

n = 3 corresponde a un nivel de energía mayor que el segundo; y así sucesivamente.

7

6

5

4

3

2

1

Mayor Energía

menor energía

Un átomo de hidrógeno,por ejemplo, irradia energía cuando ocurre la transiciónde su único electrón desdeun nivel de energía superiora un nivel de energía inferior.

La energía puede ser emitida en forma de radiaciones visibles (luz), o de radiaciones invisibles (infrarrojas o ultravioletas).

Se representan a continuación, distintas transiciones del único electrón del

átomo de hidrógeno, desde los niveles de energía n = 3, n = 4, n = 5, y n = 6,

hacia el segundo nivel de energía, n = 2.

Estas transiciones son las que originan la emisión de las radiaciones visibles en el

espectro del hidrógeno:

n = 2

n = 3

Transición del electrón del átomo de hidrógeno desde el tercer nivel de energía al segundo:

n = 2

n = 3

n = 4

Transición del electrón del átomo de hidrógeno desde el cuarto nivel de energía al segundo:

n = 2

n = 3

n = 4

n = 5

n = 2

n = 3

n = 4

n = 5n = 6

n = 2

n = 4

n = 5

n = 6n = 7

n = 3

En este caso,la radiación

emitida por el átomo de

hidrógeno es ultravioleta, y

por lo tanto, invisible...

.

A principios del siglo XX, los científicos disponían de una abundante información acerca de los espectros de los elementos. En general existía el convencimiento de que éstos encerraban las respuestas a muchas preguntas sobre la estructura electrónica de los átomos.

El desarrollo de conceptos fundamentales, como la existencia de niveles de energía en los átomos, fue logrado precisamente, mediante la búsqueda de una interpretación teórica de las líneas espectrales...