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Documento de apuntes de la materia Química Analítica II de la Universidad Autónoma Tomás Frías, en el cual se explica lo básico sobre radiación electromagnética, sus parámetros ondulatorios, relación entre energía y longitud de onda, tipos de radiación y cómo calcular longitud de onda y frecuencia. Incluye ejercicios resueltos.
Tipo: Apuntes
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R.- La radiación electromagnética es una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que se propagan a través des 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.
2.- DEFINIR LOS PARÁMETROS ONDULATORIOS DE LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA.-
R.- La longitud de onda () es la distancia entre dos máximos consecutivos de la onda. Se mide en unidades de distancia: por ejemplo, metros (m) o cualquiera de sus submúltiplos, como el angstrom (1 Å = 10-^10 m).
La frecuencia (v) se define como el número de máximos que pasan por un punto en un tiempo determinado. Sus unidades son los hercios (Hz), de forma que 1 Hz equivale a un ciclo por segundo. La amplitud (A) es la distancia que hay entre el punto de inflexión de la onda y el máximo.
R.- La relación entre la longitud de onda y la energía viene dada como:
E = h∗ 𝐶 λ
electromagnética que tiene una longitud de onda en el intervalo de 0,4 a 0, micrómetros. Este es el rango en el que el sol y las estrellas similares emiten la mayor parte de su radiación. Probablemente, no es una coincidencia que el ojo humano sea sensible a las longitudes de onda que emite el sol con más fuerza. Las unidades usuales para expresar las longitudes de onda son el Angstrom y el nanómetro. La luz que vemos con nuestros ojos es realmente una parte muy pequeña del espectro electromagnético. La radiación electromagnética con una longitud de onda entre 380 nm y 760 nm (790-400 terahercios) es detectada por el ojo humano y se percibe como luz visible. Otras longitudes de onda, especialmente en el infrarrojo cercano (más de 760 nm) y ultravioleta (menor de 380 nm) también se refiere a veces como la luz, aun cuando la visibilidad a los seres humanos no es relevante. Si la radiación que tiene una frecuencia en la región visible del espectro electromagnético se refleja en un objeto, por ejemplo, un tazón de fruta, y luego golpea los ojos, esto da lugar a la percepción visual de la escena. Nuestro sistema visual del cerebro procesa la multitud de frecuencias que se reflejan en diferentes tonos y matices, y a través de este fenómeno psicofísico, no del todo entendido, la mayoría de la gente percibe un tazón de fruta; Un arco iris muestra la óptica (visible) del espectro electromagnético. En la mayoría de las longitudes de onda, sin embargo, la radiación electromagnética no es visible directamente, aunque existe tecnología capaz de manipular y visualizar una amplia gama de longitudes de onda.
ULTRAVIOLETA.- La luz ultravioleta cubre el intervalo de 4 a 400 nm. El Sol es una importante fuente emisora de rayos en esta frecuencia, los cuales causan cáncer de piel a exposiciones prolongadas. Este tipo de onda no se usa en las telecomunicaciones, sus aplicaciones son principalmente en el campo de la medicina.
6.- CALCULAR LA LONGITUD DE ONDA ( ) EN cm Y EN nm CORRESPONDIENTE A CADA UNA DE LAS SIGUIENTES FRECUENCIAS: A) 1,97x10^9 1/s, B) 4,86x10^15 1/s, C) 7,32x10^19 1/s Y D) 1,42x10^23 1/s.
DATOS:
= (^) 𝒗с
с = 2,9979x1 08 𝑚𝑠
=?
a) 𝒗 = 1,97 × 1 (^09 1) 𝑠
=
2,9979 x 10^8 𝑚𝑠 1,97 × 10^9 1 s
b) 𝒗 = 4,86×1 (^015 1) 𝑠
=
2,9979x10^8 ms 4,86 × 10^15 1 s
c) 1,50×1 0 −6^ cm
=
2,9979x10^8 ms 1,50 × 10−6^ cm ∗
d) 6,10 μm ∗ (^10) 1 μ𝑚−6𝑚 = 6,10 × 10−6^ m
= 2,9979x
(^8) m/s 6,10 × 10−6^ m = 4,914 × 10
R.- Las moléculas excitadas son inestables al igual que los átomos, por lo tanto también buscarán la manera de regresar a su nivel de menor energía posible liberando calor o emitiendo luz: PROCESO DE RELAJACIÓN.
PROBLEMAS
1.- CALCULAR LA MOLARIDAD DE UNA SOLUCIÓN, SI LA ABSORTIVIDAD MOLAR ES DE 1,27 M-1^ *** cm-1. LA ABSORBANCIA LEÍDA DE LA MUESTRA ES DE 0,140 A 450 nm Y EL CAMINO ÓPTICO DE LA CUBETA ES DE 5 cm.** DATOS: Ɛ = 1,27 M-1^ * cm- b = 5 cm A = 0, A = Ɛ * b * C 𝐶 = (^) Ɛ 𝐴∗ 𝑏
𝐶 = 0 ,^140 1 , (^27) 𝑀 ∗^1 𝑐𝑚 ∗ 5 𝑐𝑚
UNA LECTURA DE ABSORBANCIA DE 0,180 A 615 nm, EL PESO MOLECULAR ES 60 Y EL ESPESOR DE LA CUBETA ES DE 2 cm. DATOS: PM = 60 g/mol
0,25 % / 100 % = 0,0025 mv = 0,0025 𝐾𝑔𝐿 ∗ 1000𝑔1𝐾𝑔 = 2,5 𝑔𝐿 ∗ 1𝑚𝑜𝑙60𝑔 = 0,042 𝑚𝑜𝑙𝐿
A = 0,
A = Ɛ * b * C Ɛ = (^) 𝐶 𝐴∗ 𝑏
𝐿 ∗ 2 𝑐𝑚^
g/ml de Na A
0,0 0, 0,20 21,
0,40 40, 0,60 57,
0,80 77,
