73143

Экспериментально изучить природу оптических спектров щелочных и щелочноземельных солей

Лабораторная работа

Химия и фармакология

Они состоят из ограниченного числа спектральных линий каждая из которых характеризуется определенной длиной волны. Для щелочных и щелочноземельных металлов длина излучаемых электронами электромагнитных волн находится в пределах длин волн видимого света.

Русский

2014-12-04

55 KB

3 чел.

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет

Кумертауский филиал

Кафедра «ЕН и ОТД»

Лабораторная работа №1

Выполнил:

студент гр. АТП – 133з

Ишкулов Р. Р.

Проверил:

преподаватель

Муллаянов Р.Х.

2014г.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.

Строение атома.

Цель: Экспериментально изучить природу оптических спектров щелочных и щелочноземельных солей.

Краткая справка

Спектры свободных атомов в газообразном состоянии называются атомными спектрами. Они состоят из ограниченного числа спектральных линий, каждая из которых характеризуется определенной длиной волны. Так, желтое окрашивание пламени газовой горелки при испарении в нем соли натрия обусловливается характеристической линией спектра натрия.

λ = 589,3 нм

Атомы в возбужденном состоянии испускают световые излучения, характеризуемые спектральными линиями. При нагревании атома электрическим зарядом его электроны приобретают избыточную энергию и переходят на более высокие энергетические уровни (возбужденное состояние атома). В возбужденном состоянии электроны находятся короткое время (10-7 – 10-8 с), далее они возвращаются на низкие энергетические уровни и при этом излучают энергию в виде спектральных линий.

На примере атома лития на рис. 1.2 показаны энергетические уровни вероятных перескоков наружных s-электронов в возбужденном состоянии на нижние уровни.

Рис. 1.2 Энергетические уровни вероятных перескоков наружного электрона в возбужденном состоянии и соответствующие энергии

Избыточная энергия электронов ΔЕ равна разности энергии электронов на высшем Ев и низшем Ен уровнях.

Согласно уравнению М. Планка, Е=hv, где h – постоянная планка (h=6,626*10-34 Дж/с); v – частота излучения; v = c/λ, где с = 3*108 мс-1, отсюда ΔЕ = hc/ λ .

Для щелочных и щелочноземельных металлов длина излучаемых электронами электромагнитных волн находится в пределах длин волн видимого света. В таблице 1.1 приведены энергии квантовых уровней, на которые возможен перескок наружного электрона s-элементов в возбужденном состоянии.

Таблица 1.1

Энергия наружных электронов s-элементов                                                        на различных энергетических уровнях.

Атомы

Е1

Е2

Е3

Е4

Е5

Е6

K

1,272

-

2,544

-

4,14

4,34

Na

3,027

-

-

-

5,11

5,14

Экспериментальная часть

Построим диаграмму энергетических уровней вероятных перескоков наружного электрона атома K. Пользуясь данными таблицы 1.1, вычислим значение ΔЕ и длину волны, соответствующую этому переходу.

ΔЕ61=4,34-1,272=3,068

ΔЕ51=4,14-1,272=2,868

ΔЕ31=2,544-1,272=1,272

ΔЕ53=4,14-2,544=1,6

ΔЕ63=4,34-2,544=1,8

ΔЕ65=4,34-4,14=0,2

λ 61=1240,8/3,068=404нм

λ51=1240,8/2,868=433нм

λ31=1240,8/1,272=976нм

λ53=1240,8/1,6=776нм

λ63=1240,8/1,49=689нм

λ65=1240,8/0,2=6204нм

Построим диаграмму энергетических уровней вероятных перескоков наружного электрона атома Na. Пользуясь данными таблицы 1.1, вычислим значение ΔЕ и длину волны, соответствующую этому переходу.

ΔЕ51=5,11-3,027=2,083

ΔЕ61=5,14-3,027=2,113

ΔЕ65=5,14-5,11=0,03

λ51=1240,8/2,083=596нм

λ61=1240,8/2,113=587нм

λ65=1240,8/0,03=41360нм

Таблица 1.2

Значения длин волн в видимой области спектра

λ, нм

цвет

λ, нм

цвет

390-410

фиолетовый

540-580

желтый

420-450

синий

580-610

оранжевый

470-530

зеленый

620-780

красный

Опыт № 1

В чашку налили 5 мл спирта, зажгли ее и насыпали в пламя небольшое количество соли KCl. Цвет пламени изменился на фиолетовый. По таблице 1.2 определили, что такая окраска пламени соответствует длинам волн в 390-410нм. Сопоставим значения длин волн для фиолетового цвета с расчетными длинами волн K. После сравнения можно сказать, что данная фиолетовая окраска пламени вследствие излучения атома в возбужденном состоянии при помещении его в пламя, обусловлен переходом электрона с 6 уровня на первый.

Опыт № 2

В чашку налили 5 мл спирта, зажгли ее и насыпали в пламя небольшое количество соли NaNO3. Цвет пламени изменился на оранжевый. По таблице 1.2 определили, что такая окраска пламени соответствует длинам волн в 580-610нм. Сопоставим значения длин волн для оранжевого цвета с расчетными длинами волн Na. После сравнения можно сказать, что данная оранжевая окраска пламени вследствие излучения атома в возбужденном состоянии при помещении его в пламя, обусловлен переходом электрона с 5 уровня на первый.

Вывод: на лабораторной работе мы экспериментально изучили природу оптических спектров для солей LiNO3 и NaNO3. В первом опыте произошел переход электрона с 3 уровня на первый, а во втором опыте переход электрона с 5 уровня на первый.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

44648. Имена существительные - названия явлений природы и качеств людей 20.63 KB
  Имена существительные названия явлений природы и качеств людей. Тип урока: комбинированный ФОУД: фронтальная индивидуальная групповая Дидактическая цель: создать условия для систематизации знаний учащихся по теме Имя существительное Задачи: 1.Образовательные: познакомиться с лексическим значением групп существительных; находить отличительные особенности групп; учиться использовать их в своей речи; 2. О какой части речи это стихотворение Что такое имя существительное им.
44649. Единственное и множественное число имен существительных 19.43 KB
  Образовательные: систематизировать и углубить знания об именах существительных единственного и множественного числа; учить находить имена существительные единственного и множественно числа в тексте и подбирать их самостоятельно; учить классифицировать имена существительные единственного и множественного числа; отрабатывать умения изменять имена существительные по числам. Даны существительные в единственном числе преобразовать в существительные множественного числа. Даны существительные во множественном числе преобразовать в...
44650. Единственное и множественное число имен существительных 19.98 KB
  Минутка чистописания: пропишем ее три раза 1 человек у доски 1 букву с комментированием пропишем соединение буквы т с буквой о в тетради 3 раза1 человек на доске с комментированием запишем все словарное слово в н. мн ед ч по смыслу умения находить слова мн ед ч и правильно определят чила имен сущ. доске записаны слова сосны с_сна хлеба хле_ грибы гри_ травы тр_ва горы г_ра Что заметили По какому признаку слова записаны в два столбика Запишем первое слово из второго столбика1ч к доске ост. Как мы ее можем проверить С...
44653. Контроль знаний по теме: «Имя существительное» 19.06 KB
  Образовательные: выявить умение находить имена существительные и ставить к ним вопросы выявить уровень усвоения понятия одушевленные и неодушевленные имена существительные умение ставить вопросы; проверить умения отличать имена существительные нарицательные от собственных; проверить умение классифицировать имена существительные на имена существительные единственного и множественного числа; 2.Спиши имена существительные перед каждым словом поставь вопрос и определи одушевленное это имя существительное или неодушевленное.Спиши...
44655. «В школе» 16.58 KB
  Технология: традиционная ФОУД: фронтальная индивидуальная групповая. Задачи: Образовательные: сформировать у учащихся правила поведения в школе; закреплять знания о культуре общения; сделать самостоятельно вывод по данной теме; Развивающие: развивать речевую деятельность; развивать воображение; Воспитательные: воспитывать интерес к изучению предмета; воспитывать нравственные качества; воспитывать чувство ответственности за свое поведение; Оборудование: уч. Как вы думаете что именно о школе мы...