Guía del simulador

¿Cómo absorben la luz las moléculas? Gases de efecto invernadero y capa de ozono

Respuesta breve

Una molécula solo absorbe la luz que tiene la energía adecuada. Las microondas pueden hacerla rotar, la luz infrarroja puede hacerla vibrar y la luz ultravioleta puede romperla. El CO2, el CH4 y el H2O absorben la luz infrarroja, por eso son gases de efecto invernadero. Los gases principales del aire, N2 y O2, no la absorben.

¿Qué le hace la luz a una molécula?

La luz está formada por partículas llamadas fotones. Cuanto más corta es la longitud de onda, mayor es la energía del fotón. Una molécula solo absorbe fotones con la energía adecuada, y los demás fotones la atraviesan.

LuzEnergía del fotónQué le ocurre a la moléculaMoléculas en el simulador
MicroondasLa más bajaLa molécula rotaH2O
Luz infrarrojaBajaLos enlaces vibranCO, CO2, CH4, H2O, NO2, O3
Luz visibleMediaUn electrón se excita y la molécula emite luzNO2
Luz ultravioletaAltaUn enlace se rompe y la molécula se descomponeNO2, O3

El horno de microondas funciona con este principio: las microondas hacen rotar las moléculas de agua de los alimentos, y eso los calienta.

¿Por qué los gases de efecto invernadero retienen el calor?

La luz del sol calienta el suelo. El suelo caliente devuelve este calor en forma de luz infrarroja. El CO2, el CH4 y el H2O absorben esta luz y la vuelven a emitir en todas las direcciones. Parte del calor regresa al suelo, así que la atmósfera retiene calor. Esto se llama efecto invernadero.

El N2 y el O2, que forman la mayor parte del aire, no absorben la luz infrarroja. Son moléculas apolares formadas por dos átomos iguales, y su distribución de carga no cambia cuando vibran. El CO2 también es apolar, pero al vibrar su distribución de carga se vuelve desigual por un momento, por eso absorbe la luz infrarroja.

¿De qué nos protege la capa de ozono?

El ozono, O3, absorbe la luz ultravioleta del sol y se descompone en O2 y un átomo de oxígeno. Por eso, la mayor parte de la luz ultravioleta más dañina del sol no llega al suelo.

Simulador «Moléculas y luz» en la app Nalukh chem: una fuente de luz, una molécula de monóxido de carbono, una lista de moléculas y botones de cuatro tipos de luz
Una fuente de luz y una molécula de CO, la lista de moléculas a la derecha y cuatro tipos de luz abajo.

Prueba Moléculas y luz en la app Nalukh chem

Elige un tipo de luz y una molécula, y mira qué ocurre. Este simulador está incluido en el acceso completo. La descarga es gratis, y 2 unidades y 5 simuladores están abiertos sin cuenta.

¿Cómo se usa el simulador?

  1. Elige un tipo de luz en la fila inferior: Microondas, Rayos infrarrojos, Luz visible o Luz ultravioleta. La energía del fotón aumenta de izquierda a derecha.
  2. Elige una molécula de la lista de la derecha: CO, N2, O2, CO2, CH4, H2O, NO2 u O3.
  3. La fuente de luz dispara fotones por sí sola. Espera unos 2 segundos a que el primer fotón llegue a la molécula.
  4. El estado de la molécula aparece en la esquina superior izquierda: La luz atraviesa, Rotando, Vibrando, Emitiendo o ¡Se ha descompuesto!.

Retos para probar en el simulador

  • Selecciona Rayos infrarrojos y comprueba las moléculas una por una. El N2 y el O2 dejan pasar la luz, y las otras seis vibran.
  • Selecciona el NO2 y cambia la luz de izquierda a derecha. Las microondas atraviesan la molécula, y después esta vibra, emite luz y se descompone.
  • Selecciona el O3 y activa Luz ultravioleta. La pantalla muestra ¡Se ha descompuesto!, y la molécula se divide en O2 y O.
  • Selecciona Microondas y comprueba todas las moléculas. Solo rota el H2O.

Fuentes

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