Espectro de Emisión del Hidrógeno: Descubrimientos Clave y Aplicaciones de Compuestos Químicos

Espectro del Hidrógeno

Para explicar los inconvenientes del modelo de Rutherford, se estudió el espectro de emisión del hidrógeno, ya que era el más sencillo. Se llegó a la conclusión de que en él aparecen líneas discontinuas, algo que el modelo de Rutherford no explicaba. Balmer creó la fórmula empírica que reproduce numéricamente las longitudes de onda de las radiaciones observadas del espectro del hidrógeno. Al estudiar la radiación no visible, se detectaron otras series de rayas formadas por la radiación ultravioleta y la infrarroja. Más tarde, Rydberg halló la expresión empírica que relaciona las longitudes de onda de las radiaciones observadas en las diferentes series espectrales del hidrógeno, pero no ofrece explicación a este fenómeno.

Ecuación: 1 / λ = R (1 / n₁² - 1 / n₂²)

Hipótesis de Planck

Planck introdujo por primera vez en la física la cuantización de la energía, deducida de las intensidades observadas en la luz que emitía un sólido caliente (experimento llamado "radiación del cuerpo negro"). Partiendo de la suposición de que un sólido irradia energía, no de forma continua, sino en múltiplos enteros de la constante de Planck por la frecuencia de radiación:

E = n · h · f

La energía de la radiación es discontinua y está cuantizada.

Aplicaciones del Ácido Nítrico (HNO₃)

El ácido nítrico es un ácido fuerte y un agente oxidante, cuya obtención industrial parte del amoníaco. Se emplea en:

• La preparación de nitratos como sodio, amonio, etc., que se utilizan como abonos nitrogenados.
• La fabricación de plásticos sintéticos, medicamentos, colorantes, etc.
• La obtención de derivados orgánicos nitrados, algunos de los cuales se utilizan para la fabricación de explosivos (TNT).
• Algunos tratamientos recubridores de metales.

Aplicaciones del Ácido Sulfúrico (H₂SO₄)

El ácido sulfúrico es un ácido fuerte y un agente oxidante con muchas aplicaciones técnicas. Su consumo se utiliza para medir el índice de la industria química de una nación. Se utiliza para la fabricación de explosivos, plásticos, colorantes, tratamientos de metales, electroquímica, etc. Los sulfatos pueden ser utilizados como abonos en la agricultura.

Amoníaco

El amoníaco es un gas muy utilizado. A principios del siglo XX, se introdujo el proceso de Haber para la obtención industrial del amoníaco:

N_2(g) + 3 H_2(g) ⇌ 2 NH_{3 (g)}

De acuerdo con el principio de Le Chatelier, para desplazar el equilibrio hacia la derecha, favoreciendo la formación de NH₃, es preciso elevar la presión total y realizar la reacción a baja temperatura. K_c = 3,6 · 10⁸ a 25 ºC. Este valor de K_c indica que, a temperatura ambiente, el equilibrio está desplazado hacia la derecha, pero no informa sobre la velocidad de la reacción, por lo que la formación de NH₃ a temperatura ambiente es prácticamente inapreciable.