PRACTICA No. 1 -- EXPERIMENTO No. 1

PROPIEDADES ELECTROMAGNÉTICAS DE LA MATERIA-ESPECTROS DE EMISIÓN

OBJETIVOS DE LA PRACTICA:Conocer las propiedades electromagnéticas de la materia y los espectros de emisión de algunas sustancias mediante experimentos donde se manifiestan, éstas propiedades , para comprender que la materia tiene cargas eléctricas.

CUESTIONARIO DE CONCEPTOS ANTECEDENTES:
1.¿Cómo se electriza un cuerpo?
R=Cuando las condiciones son propicias, al frotar dos objetos entre si, estos adquieren una carga eléctrica; es decir, se electrizan. 

La electrización es uno de los fenómenos que estudia la electrostática, la cual trata sobre los fenómenos relacionados con cargas eléctricas en reposo. 

Los fenómenos eléctricos han sido estudiados por el hombre desde la antigüidad, se le atribuye a Tales de Mileto el descubrimiento de la electrificación por frotamiento entre un trozo de ámbar y un trozo de piel; pero no son estos los únicos materiales que pueden adquirir una carga eléctrica. En un clima seco, al frotar un pedazo de plástico en el cabello se escucha un chasquido y se observan pequeñas chispas, las cuales son diminutas descargas eléctricas. 

2.¿Cuáles son las propiedades eléctricas de la materia?

R=Los átomos del metal, como todos, contienen electrones dispuestos según la cuántica, esto es, niveles de energía. Esto forma una estructura de capas sobre el átomo.
Cuando las capas están muy pobladas resulta dificultoso sacar electrones de esas capas (manifiesto de la conducción). Coloquialmente conductor es aquel al cual es relativamente simple sacarle electrones de la última capa. 
Los metales en general tienen pocos electrones en la última capa, están muy poco ligados al átomo, es decir, no hay una oposición muy grande por parte de estos a ser arrancados.
En el caso de los no metales y resto de aislantes, la barrera de conducción es más lejana.
Esto da varias ideas: Todos los elementos son aislantes y conductores, sólo que unos en más medida que otros, así pues puede definirse y medirse resistividad, conductividad, band gap (la diferencia de energía entre las capas de valencia y las de conducción) para todo material.
Dado que los electrones tienen asociados números cuánticos propios de características magnéticas pueden definirse como propiedades las susceptibilidad magnética, algún coeficiente sobre la polarización y otras magnitudes dependientes de el sometimiento a un campo magnético.

3.¿A se le llama electrodo ?

R=es una superficie en donde ocurren reacciones de óxido-reducción. Por lo que LOS PROCESOS que tienen lugar en la interfase metal-solución de cualquier metal en contacto con un electrólito (medio agresivo), no se pueden medir de una manera absoluta (tiene que ser tan sólo relativa). El metal en contacto con el electrólito tiene, por un lado, tendencia a disolverse, con lo que queda cargado negativamente.y, por otro lado, a que iones del electrólito se depositen sobre el metal.con lo que se alcanza el equilibrio en un determinado momento.Se ha creado, pues, una diferencia de potencial entre el metal y el electrólito. Para poder medir esta diferencia de potencial se adoptó un electrodo patrón que es el electrodo normal de hidrógeno, al cual, por convención y a cualquier temperatura, se le asignó el valor cero.

4.¿ Cual es la naturaleza de los rayos catódicos?

R=lson corrientes de electrones observados en tubos de vacío, es decir los tubos de cristal que se equipan por lo menos con dos electrodos, un cátodo (electrodo negativo) y un ánodo (electrodo positivo) en una configuración conocida comodiodo. Cuando se calienta el cátodo, emite una cierta radiación que viaja hacia el ánodo. Si las paredes internas de vidrio detrás del ánodo están cubiertas con un material fluorescente, brillan intensamente. Una capa de metal colocada entre los electrodos proyecta una sombra en la capa fluorescente. Esto significa que la causa de la emisión de luz son los rayos emitidos por el cátodo al golpear la capa fluorescente. Los rayos viajan hacia el ánodo en línea recta, y continúan más allá de él durante una cierta distancia. Este fenómeno fue estudiado por los físicos a finales del siglo XIX, otorgándose un premio Nobel a Philipp von Lenard. Los rayos catódicos primeramente fueron producidos por los tubos de Geissler. Los tubos especiales fueron desarrollados para el estudio de estos rayos por William Crookes y se los llamó tubos de Crookes. Pronto se vio que los rayos catódicos están formados por los portadores reales de la electricidad que ahora se conocen como electrones. El hecho de que los rayos son emitidos por el cátodo, es decir el electrodo negativo, demostró que los electrones tienen carga negativa.

Los rayos catódicos se propagan en línea recta en ausencia de influencias externas e independientemente de dónde se sitúe el ánodo, pero son desviados por los campos eléctricos o magnéticos (que pueden ser producidos colocando los electrodos de alto voltaje o imanes fuera del tubo de vacío - esto explica el efecto de los imanes en una pantalla de TV). El refinamiento de esta idea es el tubo de rayos catódicos (CRT), también conocido como tubo de Crookes (porque fue inventado el 1875 por William Crookes). El CRT es la clave en los televisores, los osciloscopios, y las cámaras de televisión vidicon.

5.¿Tipos de cargas eléctricas?

R=Por contacto

Ésta se da por el simple hecho de tocar un objeto sin carga con un objeto con cierta carga, en este caso ambos  

quedan cargadosde igual manera y se mantendrá un flujo constante de cargas hasta que la magnitud de las cargas de ambos cuerpos sea igual.

Por frotamiento
Éste se da al realizar en frotamiento entre dos cargas neutras, las cuales al frotarse entre sí, una se cargará positivamente y la otra negativamente
Por inducción
Ésta se realiza únicamente acercando un cuerpo "x" con carga positiva o negativa, a un cuerpo "y" neutro ( el cual se pone en contacto con "tierra" ),   y con este acercamiento se produce una interacción entre las cargas de los dos cuerpos, para que seguidamente al retirar "x" de "y" y quitarle a "y" el contacto con "tierra", el cuerpo "y" quede cargado eléctricamente ya sea positivo o negativo.
Por el Efecto Fotoeléctrico
Es un efecto de formación   y liberación de partículas cargadas que se produce en la materia cuando ésta es   irradiada con luz u otra radiación   electromagnética.   En el efecto fotoeléctrico externo se liberan electrones en la superficie de un conductor metálico al absorber energía de la luz que incide sobre dicha superficie.
Por Electrólisis
La   mayoría   de   los   compuestos   inorgánicos   y algunos   de los orgánicos se ionizan al fundirse o cuando se disuelven en agua u otros líquidos,   sus moléculas   se disocian en especies químicas cargadas positiva y negativamente. Si se coloca un par de electrodos en una disolución de un electrólito   y   se conecta   una   fuente   de corriente continua entre ellos, los iones positivos de la disolución se mueven hacia el electrodo negativo y los iones negativos hacia el positivo. Al llegar a los electrodos, los iones pueden ganar o perder electrones y transformarse en átomos neutros o moléculas; la naturaleza de las reacciones del electrodo depende de la diferencia de potencial o voltaje aplicado.
Por efecto Termoeléctrico
Es   la   electricidad generada   por   la aplicación de calor a la unión de dos materiales diferentes. Si se unen por ambos extremos dos alambres de distinto material (este circuito se denomina termopar), y una de las uniones se mantiene a una temperatura superior   a   la otra,   surge una diferencia   de   tensión   que   hace fluir   una   corriente eléctrica entre las uniones caliente y fría. Este fenómeno fue observado por primera vez en 1821 por el físico alemán Thomas Sebe, y se conoce como efecto Seebeck.

7.¿Por que las sustancias emiten luz al calentarse?

R= Porque al calentar una sustancia lo que haces es exitar los átomos que la componen.

Cuando se exita un atomo de un objeto lo que ocurre es que los eslectrones de ese átomo saltan de sus orbitales a uno de menor energia, cuando ocurre esto se despide energia en forma de luz, o fotones. 

8.¿A que se le llama un espectro luminoso?

R=ESPECTRO LUMINOSO

El espectro luminoso es la figura que se logra cuando se descompone la luz haciéndola pasar por un prisma o por una red de difracción.

9.¿Que es un espectro electromagnético?

R=Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir observar el espectro, permiten realizar medidas sobre el mismo, como son la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.

El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el límite máximo sería el tamaño del Universo (véase Cosmología física) aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo.

10.¿Por que se dice que los espectros de líneas son como huellas dactilares?

R=Debido a que la sustancia que se utiliza para analizar en el espectofotometro solo tiene esas cualidades, dicho de otra manera ningún otro compuesto, sustancia, etc, tiene las mismas características. Dicho de otro modo son como huellas digitales nadie tiene la misma huella digital.

Otra razón podría ser que en los espectros de IR, RMN, Espectroscopia de masa tiene una sección de "huella Digital" esto quiere decir que si no puedes leer el espectro con los datos que te dan los primeros "picos" te puedes pasar a la región de huella digital ya que ahí encuentras grupos orgánicos que generalmente no se ven en la región normal.

EXPERIMENTO 1. ELECTRIZACIÓN POR FROTAMIENTO Y CONTACTO

OBJETIVO: Conocer el mecanismo de electrización por frotamiento y por contacto, para establecer que la materia tiene cargas eléctricas

HIPÓTESIS:

¿POR QUE AL SER FROTADOS ALGUNOS CUERPOS SE ATRAEN?

NUESTRA HIPÓTESIS:

A que se debe que se atraen o se repelen los cuerpos 

COMO HACERLO:

1.Frota la barra de plástico con la piel de conejo y acercala a unos trocitos de papel observa posteriormente frota la barra de vidrio con en paño de seda y acercala a unos trocitos de papel.

2.Frota la barra de plástico con la piel de conejo y con ella toca la esfera de uno de los péndulos; repite la operación con el otro péndulo. Enseguida acerca los dos péndulos.

OBSERVACIONES:

1. ¿QUE SUCEDE QUE AL ACERCAR LA BARRA DE PLÁSTICO A LOS PLÁCITOS DE PAPEL?

se pegan los torsos de papel ya que estan cargados de energia 

2.¿QUE SE OBSERVA CUANDO SE ACERCA LA BARRA DE VIDRIO A LOS TROCITOS DE PAPEL?

se pegan pero mucho menos, a diferencia de la barra de plastico se atraen mas pedasos de papel que en la de vidrio 

3.¿QUE SUCEDIO AL ACERCAR LAS DOS ESFERAS ?

En la de plastico se separan y en la de vidrio no paso nada; seguramente paso por que las cargas eran iguales y se repelieron, cuando las descargamos a ambas esferas se pegaron porque no estaban cargados.