Principios de análisis instrumental

))) 8A Espectros ópticos atómicos 195 Triplete 3pl 3p 2 8.0 6.0 ~ o :;- ~ ü <!) 4.0 -.; '" '~o <!) e: IJ.l 2.0 Mg O 3s a) b) FIGURA 8.2 Diagrama de los niveles de energía para el magnesio atómico. La anchura de las líneas entre los estados indica las intensidades relativas de las líneas. Observe que la transi– ción de singulete a triplete es mucho menos probable que una transición de singulete a singulete. Las longitudes de onda se presentan en angstroms. 3p _____ ..1,_____ 3s -------~.1---'------- 1 3p -----~---- 3s -----'-----¡ - Estado singulete basal Estado singulete excitado Estado triplete excitado FIGURA 8.3 Orientaciones de espines en los estados singulete basal y excitado y el estado triplete excitado. Aunque los espectros atómicos de correlación con diagramas de nivel de energía para elementos como el sodio y el magnesio son relativamente directos y asequibles para la interpretación teórica, esto no se cumple para elementos más pesados, en par– ticular los metales de transición. Estas especies tienen un número más grande de niveles de energía muy cercanos entre sí y, como resultado, el número de líneas de emisión o absorción puede ser enorme. Por ejemplo, un estudio 1 de las líneas observadas en los espectros de átomos neutros e ionizados por separado para 1 Y. Ralchenko, A. E. Kramida, y). Reader, Developers, NIST Atomic Spectra Data– base, Versión 5, actualización 201 2, www.nist.gov/pml/data/asd.cfm. Note que en la designación espectroscópica, las líneas atómicas neutrales se denotan con el número Romano 1, los iones con una sola carga con elll y así sucesivamente. El numeral Romano es, por tanto, el estado de ionización más uno. El átomo de tán– talo neutral esTa (1). http://physics.nist.gov/ PhysRefData/ASD/index.html. diversos elementos en el intervalo de 300-700 nm (3000-7000 Á) revela los números de líneas siguientes. Para los metales alcali– nos este número es 106 para el litio, 170 para el sodio, 124 para el potasio y 249 para el rubidio; para los alcalinotérreos el mag– nesio tiene 147, el calcio 182 y el bario 201. El cromo, el hierro y el escandio con 792, 2340 y 1472 líneas respectivamente, son representativos de los metales de transición. Aunque pocas líneas son excitadas en atomizadores de baja temperatura, como los de flama, los espectros de flama de los metales de transición son todavía considerablemente más complejos que los espectros de especies con números atómicos bajos. Tenga en cuenta que las transiciones que producen radiación mostradas en las figuras 8.1 y 8.2 se observan sólo entre algunos de los estados de energía. Por ejemplo, no ocurren las transicio– nes de los estados Ss o 4s a 3s ni tampoco las transiciones entre estados p o d. Se dice que tales transiciones están "prohibidas", y