Material necesario — Cuadernillo de datos: no aplica — ficha conceptual, sin cálculo numérico.
Prerrequisitos
- El espectro de emisión de un elemento son las longitudes de onda específicas de luz que emite cuando sus electrones caen a niveles de energía inferiores
- El espectro de absorción son las longitudes de onda específicas que ese mismo elemento ABSORBE de la luz blanca que lo atraviesa — corresponden exactamente a las mismas longitudes de onda que emitiría
- Cada elemento tiene un patrón de líneas espectrales único, como una huella dactilar, porque depende de sus niveles de energía característicos
Se dan tres afirmaciones sobre los espectros de emisión y absorción: I. Proporcionan información sobre la composición química de las sustancias. II. Proporcionan evidencia para la equivalencia entre masa y energía. III. Surgen de las transiciones de los electrones entre niveles de energía.
a
Evalúa si la afirmación I es correcta. Justifica tu respuesta.
[1]
b
Evalúa si la afirmación II es correcta. Justifica tu respuesta.
[1]
c
Evalúa si la afirmación III es correcta. Justifica tu respuesta.
[1]
d
A partir de tus respuestas anteriores, indica cuál de las siguientes opciones recoge exactamente las afirmaciones correctas: A) I y II solamente; B) I y III solamente; C) II y III solamente; D) I, II y III.
[2]
Pistas progresivas
- 1General — para cada afirmación, pregúntate: ¿esto describe algo que REALMENTE hacen los espectros de emisión/absorción, o es una confusión con otro fenómeno de la física?
- 2Afirmación I — cada elemento tiene un patrón de líneas espectrales único. Cuando observas ese patrón en la luz de una estrella o una sustancia desconocida, ¿qué te permite deducir?
- 3Afirmación I, resultado — VERDADERA: el patrón de líneas identifica qué elementos están presentes, es decir, da información sobre la composición química.
- 4Afirmación II — la equivalencia masa-energía es E=mc² (contenido de Tema E.3, reacciones nucleares). Los espectros surgen de saltos de electrones entre niveles de energía electrónicos, sin ninguna conversión de masa en energía nuclear.
- 5Afirmación II, resultado — FALSA: los espectros no tienen relación con E=mc²; ese es un fenómeno distinto (física nuclear), no atómico.
- 6Afirmación III — repasa el prerrequisito: ¿de dónde surgen exactamente las líneas espectrales?
- 7Afirmación III, resultado — VERDADERA: las líneas espectrales surgen directamente de las transiciones de los electrones entre niveles de energía discretos.
- 8Apartado d) — con I verdadera, II falsa y III verdadera, ¿qué opción de las cuatro recoge exactamente I y III, sin incluir II?
- 9Apartado d), resultado — la opción B (I y III solamente).
Teoría básica
- Los espectros de emisión/absorción surgen de transiciones electrónicas entre niveles de energía cuantizados, y cada patrón de líneas es característico de un elemento (permite identificar composición química).
- No confundir con la equivalencia masa-energía (E=mc²), que es un fenómeno de física nuclear (Tema E.3), sin relación con los espectros atómicos.
- Estrategia con afirmaciones múltiples: evalúa cada una por separado (verdadero/falso) ANTES de mirar las opciones de respuesta — así evitas que una opción te confunda.
Refuerzo
Libro — Oxford Physics 2023 — Topic E.1 Structure of the atom, espectros de emisión y absorción.
Cuadernillo — No aplica en este problema — ficha conceptual.
Vídeo —
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Apartado a) —
VERDADERA: el patrón de líneas espectrales identifica los elementos presentes.
Apartado b) —
FALSA: los espectros no tienen relación con la equivalencia masa-energía (E=mc²), que es un fenómeno nuclear distinto.
Apartado c) —
VERDADERA: las líneas surgen de transiciones electrónicas entre niveles de energía.
Apartado d) —
Opción B (I y III solamente).