EXCITACIN DE UN GAS PERTURBADO
EXCITACIN ATMICAUn ejemplo simple de este concepto viene
considerando el tomo de hidrgeno. El estado fundamental del tomo de
hidrgeno que corresponde a tener solo electrn del tomo en la rbita
ms bajo posible. Al dar el tomo adicional de energa, el electrn es
capaz de moverse a un estado excitado. Si el fotn tiene demasiada
energa, el electrn dejar de ser unido al tomo, y el tomo llegar a
ser ionizado. Despus de la excitacin del tomo puede volver al
estado fundamental o un estado excitado inferior, emitiendo un fotn
con una energa caracterstica. La emisin de fotones de tomos en
diversos estados excitados conduce a un espectro electromagntico
que muestra una serie de lneas de emisin caractersticosEmpricamente
se observa que despus de la excitacin, el tomo pasa a un estado
excitado inferior, o al estado fundamental, emitiendo un fotn con
una energa caracterstica, igual a la diferencia de energa entre los
niveles de salida y llegada. Esto se da porque realmente todos los
estados excitados de hecho sonestados metaestablessiendo el nico
estado verdaderamente estable el estado fundamental. El paso a un
nivel de energa inferior va a acompaado de la emisin de fotones por
tomos en diferentes estados excitados conduce a un espectro
electromagntico que muestra una serie de caractersticaslneas de
emisin(tenemos, en el caso del tomo de hidrgeno, laserie de
Lyman,serie de Balmer,serie de Paschen,serie de Brackettyserie de
Pfund.) Ni la mecnica cuntica ordinaria, ni el modelo atmico de
Schrdinger explicaban porque los estados excitados no eran
indefinidamente estables. Con el desarrollo de laelectrodinmica
cunticase comprob que la posibilidad de que existieran
fluctuaciones delcampo electromagnticohaca que elhamiltonianodel
sistema formado por el tomo y su posible interaccin cuntica con el
campo electromagntico fluctuante del vaco, haca que los estados
excitados de hecho no fueran propiamente estados estacionarios y
por tanto, slo eran estados meta estables que acababan decayendo.Un
tomo en un estado excitado de alta se denomina tomo de Rydberg. Un
sistema de tomos altamente excitados puede formar una larga vida
condensada estado excitado por ejemplo, una fase condensada hecha
completamente de tomos excitados: la materia Rydberg. El hidrgeno
tambin puede ser excitado por el calor o la electricidad.Perturbado
excitacin gasUna coleccin de molculas que forman un gas se puede
considerar en un estado excitado si una o ms molculas se elevan a
niveles de energa cintica de tal manera que la distribucin de la
velocidad resultante se aparta de la distribucin de Boltzmann
equilibrio. Este fenmeno ha sido estudiado en el caso de un gas de
dos dimensiones en cierto detalle, analizar el tiempo necesario
para relajarse al equilibrio.Clculo de los estados excitados
Estados excitados se calculan a menudo usando clster Junto, la
teora de perturbaciones Mller-Plesset, Multi-configuracional campo
auto consistente, la interaccin de configuracin, y la teora del
funcional de la densidad en funcin del tiempo. Estos clculos son ms
difciles que los clculos del estado no excitado.
ESPECTROS DE BANDAS, CONTINUOS Y DISCRETOS
Espectros de bandas
Estos espectros presentan bandas aisladas separadas por regiones
de oscuridad, no son continuas, sino que estn formadas por lneas
muy juntas que pueden resolverse por espectroscopia de alta
resolucin. Los espectros de bandas estn asociados a las rotaciones
y vibraciones de las molculas, que se excitan al absorber la
radiacin electromagntica en determinados intervalos de longitud de
onda. Los espectros de bandas son caractersticos de molculas
aisladas, tanto en fase gaseosa como en disolucin.
Espectros continuos
Un especio continuo se caracteriza por: Una emisin
ininterrumpida en una regin de longitudes de onda considerable. La
ausencia de lneas agudas o de bandas discretas. Los espectros
continuos son emitidos por slidos incandescentes, que emiten
radiacin de cuerpo negro (emisin de luz visible cuando la
temperatura de un metal o de una cermica se eleva por encima de los
800 C) la cual depende principalmente de la temperatura y no de la
composicin qumica del emisor. Un cuerpo negro es un cuerpo
imaginario capaz de absorber toda la radiacin incidente.
Por consiguiente, un espectro continuo no es til para el anlisis
espectro qumico y se elimina por volatilizacin de la muestra antes
de la excitacin.
No obstante, a pesar de ser continuo, la distribucin de
intensidades usualmente vara de una fuente a otra. Los espectros
continuos se originan por la interaccin interatmica causada por la
alta temperatura, que origina radiacin en todas las frecuencias.
Espectros discretos
Cuando se refiere a un espectro discreto, esto quiere decir que
est formado de varios puntos separados en lugar de una forma
continua.
El espectro est compuesto por lneas de emisin o lneas
espectrales, cada lnea se produce cuando un electrn cambia de
rbita. Si absorbe un fotn, se hace ms energtico y salta a un nivel
superior (y tenemos una lnea de absorcin) y cuando vuelve al
reposo, desciende a un nivel inferior y emite un fotn (y tendremos
lneas de emisin).(Nebrija, 2005, pg. 13 y17)
Tipos de compuestos qumicos que forman las diferentes clases de
espectros
Espectros continuos: emitido por slidos y lquidos
incandescentes. Tambin con los lquidos y slidos, cuyos tomos estn
muy prximos entre s.
Ejemplo: El espectro de la luz solar contiene una gama continua
de longitudes de onda, su espectro es continuo.
Espectros discretos: emitido por fuentes con nicamente elementos
qumicos puros, gases y elementos individuales.
Ejemplo:El espectro de un tomo de Hidrgeno en estado
gaseoso.
Valores normales de los principales cationes en el agua
potable
Limitaciones de las mediciones cuantitativas por fotometra de
emisin de llama
1. El equipo es relativamente caro y en especial los
instrumentos grandes que serequieren en anlisis de elementos
pesados o muestras muy complejas.2. La precisin y la exactitud estn
limitadas a un 5%, por lo que, a menudo, latcnica resulta no
competitiva con otros mtodos.3. La muestra (aunque muy pequea) se
destruye durante el proceso analtico.4. El mtodo se limita al
anlisis de elementos
