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UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA (ITTO QUÍMICA) CURSO: ESTRUCTURA Y ENLACE QUÍMICO TEMA: ESPECTROSCOPÍA NOMBRE: JHOAN ESTIBEN USUGA BERRIO 1 SURGIMIENTO La espectroscopia o espectroscopía es el estudio de la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, con absorción o emisión de energía radiante. De los espectros atómicos y moleculares se puede obtener información detallada sobre la estructura de las moléculas (simetría molecular, distancias de enlace y ángulos de enlace y sobre las propiedades químicas (distribución electrónica, fuerza de enlace, procesos intra e inter-moleculares) Maxwell (1855) fue el primero en señalar que la luz visible no es más que una forma de las ondas electromagnéticas, el espectro completo de las cuales influye microondas, infrarrojo, rayos x, rayos gamma. Una onda electromagnética de cualquier clase consiste en una componente de campo electrónico y una componente del campo magnético H . Para ondas electromagnéticas que viajan en la dirección x, podemos escribir = 0 sen 2 π (x/ λ – vt) H = H 0 sen 2 π (x/ λ – vt) Donde λ y v son, respectivamente, la longitud de onda y la frecuencia de la radiación. La velocidad c de la onda viene dada por: c = λv. A finales del siglo XIX fue haciéndose evidente que muchas de las leyes físicas que se habían aplicado en la mecánica clásica no tenían igual éxito cuando se las empleaba en sistemas a escala atómica o molecular. El primer avance importante se produjo en 1900 cuando Planck, en su estudio de la radiación del cuerpo negro, encontró que las leyes de radiación de energía no podían explicarse apoyándose en la termodinámica, lo que indujo a la hipótesis de que la absorción y emisión de energía radiante por la materia no tiene lugar continuamente, sino en forma de cuantos finitos de energía. La energía E es proporcional a la frecuencia v del oscilador armónico responsable de la absorción y emisión de radiación, y tenemos: E= hv, donde h es la constante de Planck. En 1913 Bohr dio un gran paso al aplicar la teoría cuántica al estudio de espectros atómicos. Se encontró que el espectro de emisión del átomo de hidrogeno estaba compuesto de un numero de líneas netas, cuya separación podía ajustarse a una seria matemática. La emisión de luz está causada por el electrón que cae de un nivel de energía elevado (E a ) a uno más bajo (E b ). E a - E b = Δ E = hv Un fotón de energía hv es emitido cuando tiene lugar una transición electrónica de este tipoi. Inversamente, el átomo absorbe un fotón cuando salta del estado electrónico inferior al superior. Aplicando la teoría cuántica de Planck y utilizando las leyes del movimiento de Newton, Bohr pudo obtener la formula correcta para los niveles electrónicos de energía y asi explicar la aparición de líneas espectrales. En 1924 de Broglie sugirió que la propiedad corpuscular de la materia, esto es, la cantidad de movimiento p, está relacionada con sus propiedades ondulatorias λ por medio de la constante de Planck. De aquí tenemos: p= mv = h/ λ
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La ecuación que relaciona la cantidad de absorción con la naturaleza de las especies
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