Diferença Principal - Espectros de Absorção vs. Emissão

A estrutura de um átomo inclui um núcleo central denominado núcleo e uma nuvem de elétrons ao redor do núcleo. De acordo com a teoria atômica moderna, esses elétrons são posicionados em níveis de energia específicos chamados camadas ou orbitais, onde suas energias são quantizadas. A concha mais próxima do núcleo é conhecida por ter a energia mais baixa. Quando a energia é fornecida externamente a um átomo, ela faz com que os elétrons saltem de uma camada para outra. Esses movimentos podem ser usados ​​para obter espectros de absorção e emissão. Os espectros de absorção e emissão são espectros de linha. A principal diferença entre os espectros de absorção e emissão é que os espectros de absorção mostram lacunas / linhas pretas enquanto que os espectros de emissão mostram linhas coloridas diferentes nos espectros.

Principais áreas cobertas

1. O que são espectros de absorção - Definição, Características 2. O que são espectros de emissão - Definição, Características 3. Qual é a diferença entre os espectros de absorção e emissão - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: átomo, espectro de absorção, espectro de emissão, orbital, fóton, casca

O que são espectros de absorção

Um espectro de absorção pode ser definido como um espectro obtido pela transmissão de radiação eletromagnética através de uma substância. A característica de um espectro de absorção é que ele mostra linhas escuras no espectro.

O espectro de absorção é o resultado da absorção de fótons pelos átomos presentes na substância. Quando uma substância é exposta a uma fonte de radiação eletromagnética, como luz branca, ela pode obter o espectro de absorção. Se a energia do fóton é a mesma que a energia entre dois níveis de energia, então a energia do fóton é absorvida pelo elétron no nível de energia inferior. Essa absorção faz com que a energia desse elétron em particular seja aumentada. Então, a energia desse elétron é alta. Assim, ele salta para o nível de energia mais alto. Mas se a energia do fóton não for igual à diferença de energia entre dois níveis de energia, o fóton não será absorvido.

Então, a transmissão da radiação através da substância dá bandas coloridas que correspondem aos fótons que não foram absorvidos; linhas escuras indicam os fótons que foram absorvidos. A energia de um fóton é dada como;

E = hc / λ

Onde, E - energia do fóton (Jmol^-1) c - Velocidade de radiação (ms^-1)

h - Constante de Plank (Js) λ - Comprimento de onda (m)

Portanto, a energia é inversamente proporcional ao comprimento de onda da radiação eletromagnética. Uma vez que o espectro contínuo da fonte de luz é dado como a faixa de comprimento de onda da radiação eletromagnética, os comprimentos de onda ausentes podem ser encontrados. Os níveis de energia e suas localizações em um átomo também podem ser determinados a partir disso. Isso indica que um espectro de absorção é específico para um átomo particular.

Figura 1: Espectro de absorção de alguns elementos

O que são espectros de emissão

O espectro de emissão pode ser definido como um espectro da radiação eletromagnética emitida por uma substância. Um átomo emite radiação eletromagnética quando chega a um estado estável a partir de um estado excitado. Os átomos excitados têm uma energia superior. Para se tornarem estáveis, os átomos devem chegar a um estado de energia mais baixo. Sua energia é liberada como fótons. Essa coleção de fótons forma um espectro conhecido como espectro de emissão.

Um espectro de emissão mostra linhas ou bandas coloridas no espectro porque os fótons liberados têm um comprimento de onda específico correspondente a esse comprimento de onda específico do espectro contínuo. Portanto, a cor desse comprimento de onda no espectro contínuo é mostrada pelo espectro de emissão.

O espectro de emissão é exclusivo para uma substância. Isso ocorre porque o espectro de emissão é exatamente o inverso do espectro de absorção.

Figura 2: Espectro de emissão de hélio

Diferença entre espectros de absorção e emissão

Definição

Espectros de absorção: Um espectro de absorção pode ser definido como um espectro obtido pela transmissão de radiação eletromagnética através de uma substância.

Espectros de emissão: O espectro de emissão pode ser definido como um espectro da radiação eletromagnética emitida por uma substância.

Consumo de energia

Espectros de absorção: Um espectro de absorção é produzido quando os átomos absorvem energia.

Espectros de emissão: Um espectro de emissão é produzido quando os átomos liberam energia.

Aparência

Espectros de absorção: Os espectros de absorção mostram linhas escuras ou lacunas.

Espectros de emissão: Os espectros de emissão mostram linhas coloridas.

Energia do átomo

Espectros de absorção: Um átomo obtém um nível de energia mais alto quando um espectro de absorção é dado por aquele átomo.

Espectros de emissão: Um espectro de emissão é dado quando um átomo excitado obtém um nível de energia inferior.

Comprimento de onda

Espectros de absorção: Os espectros de absorção são responsáveis ​​pelos comprimentos de onda absorvidos por uma substância.

Espectros de emissão: Os espectros de emissão são responsáveis ​​pelos comprimentos de onda emitidos por uma substância.

Resumo

Os espectros de linha são muito úteis para determinar uma substância desconhecida porque esses espectros são exclusivos de uma determinada substância. Os principais tipos de espectros são espectros contínuos, espectros de absorção e espectros de emissão. A principal diferença entre os espectros de absorção e emissão é que os espectros de absorção mostram lacunas / linhas de cor preta, enquanto os espectros de emissão mostram linhas de cores diferentes.

Referências:

1. ”Espectros de absorção e emissão”. Departamento de Astronomia e Astrofísica. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 19 de junho de 2017. 2. ”Espectros de emissão e absorção.” Tudo em matemática e ciências. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 19 de junho de 2017.

Cortesia de imagem:

1. “Espectro de absorção de poucos elementos” Por Almuazi - Trabalho próprio (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia2. “Espectro visível do hélio” Por Jan Homann - Trabalho do próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia