Espectre de l’ àtom d’ hidrogen L’espectre més estudiat, pel fet de ser el més senzill, ha estat l’espectre de l’àtom d’ hidrogen. Està compost per una sèrie de bandes repartides en les diferents zones de l’espectre. Cada grup de bandes rep el nom del seu descobridor. ● Zona ultraviolada . Sèrie de Lyman . ● Zona visible. Sèrie de Balmer. ● Zona infraroja . Sèries de Paschen , Brackett i P fund . El 1885 Johann Balmer va deduir una fórmula per a les longituds d’ona de les línies espectrals de la zona visible. L’equació generalitzada per a la resta de línies espectrals s’expressa : ? R n n 1 1 1 1 2 2 2 m = - e o sent n1 < n2 R: constant de Rydberg, de valor R = 1,097 ? 107 m-1. Els valors de n1 i n2 per a les diferents sèries són : ● Lyman : n1 = 1; n2 = 2, 3, 4, … ● Balmer : n1 = 2; n2 = 3, 4, 5, … ● Paschen : n1 = 3; n2 = 4, 5, 6, … ● Brackett: n1 = 4; n2 = 5, 6, 7, … ● P fund: n1 = 5; n2 = 6, 7, 8, … Aquestes equacions, merament empíriques, no eren capaces d’explicar el fenomen dels espectres discontinus. L’equació de Rydberg també pot ser expressada per calcular la variació d’energia entre nivells. El valor de la constant canvia quan s’expressa en unitats d’energia. , ? ? E n n 2 179 10 1 1 J 18 1 2 2 2 D = - - e o 7 En l’espectre de l’hidrogen es detecta una línia a 1.880 nm. És una línia de la sèrie de Balmer? Justifica-ho. 8 Un llum de vapor de mercuri emet una llum de color lleugerament blau-verdós. Aquests colors procedeixen de radiacions de longituds d’ona 4.348 Å (blava) i 5.461 Å (verda). Calcula l’energia d’un fotó de cadascuna d’aquestes radiacions. Dades: 1 Å = 10-10 m; c = 3 ? 108 m ? s-1; h = 6,626 ? 10-34 J ? s. Solució: 4,57 ? 10-19 J i 3,64 ? 10-19 J A C T I V I T A T S 1 E X E M P L E R E S O LT 1 0 Determina la longitud d’ona de la línia de la sèrie de Balmer de l’hidrogen corresponent a la transició des de n = 5 a n = 2. Atesa l’equació de Rydberg: ? R n 1 2 1 1 2 2 l = - e o, sent n1 = 2 y n2 = 5 y R = 1,097 ? 10 7 m-1. Substitueix les dades i calcula l’invers del valor obtingut: ? ? ? ? , , R n n 1 1 1 1 097 10 2 1 5 1 2 303 700 2 303 700 1 4 341 10 m m m m 1 2 2 2 7 1 2 2 1 1 7 l l = - = = - = = = - - - - f e p o Transicions electròniques possibles en l’ àtom d’ hidrogen . sèrie de Balmer sèrie de Paschen E eV 0 -0,38 -0,54 -0,85 -1,51 -3,40 -13,6 n = 1 n = 2 n = 3 n = 4 n = 5 n = 6 n = 7 n = ∞ Infraroig sèrie de Brackett s. de Pfund Visible sèrie de Lyman Ultraviolat 17
RkJQdWJsaXNoZXIy