2 ATÓMICA ESTRUCTURA 2

ESTRUCTURA ATÓMICA1. 2. 3. 4. W W W Definir e ilustrar clara y concisamente los siguientes términos: a) b) c) d) e) 5. Número atómico Número de masa Carga nuclear Orbital atómico Número cuántico Identifíquese de qué se trata, en los enunciados siguientes: a) b) c) d) e) El conjunto de orbitales que poseen el mismo valor de n y l. Es imposible determinar con exactitud el momentun y la posición de un electrón de manera simultánea (o de cualquier otra partícula de tamaño muy pequeño). Parte común de un cuerpo simple y de todos los compuestos que pueden formar y está constituido por diferentes núclidos isotópicos. Carga que lleva un ion Especie atómica A ZX que indica a todos los átomos que tienen un número atómico Z idéntico y el número de masa A idéntico. 6. 7. 8. 9. Experimentalmente con tubos de rayos catódicos ¿cómo se demuestra que los electrones son partículas materiales? Explique ¿En qué manera difieren los rayos X de los rayos catódicos? Describa el modelo atómico de Thomson. catódicos? ¿Cómo podría explicar la producción de rayos Resuma las pruebas en que Joseph John Thomson basó su argumento de que los rayos catódicos consistía en partículas con carga negativa. 10. J. J. Thomson fue capaz de determinar la relación carga/masa del electrón pero no su masa. ¿Cómo el experimento de Millikan permitió la determinación de la masa del electrón? 11. Stoney calculó la magnitud de la carga electrónica a partir de las siguientes hipótesis: durante la electrólisis, un ion monovalente de plata adquiere un electrón en el cátodo, convirtiéndose en un átomo de plata. Por tanto, para liberar N átomos o un átomo-gramo de plata se necesitan N electrones. Si e es la carga asociada con un electrón, entonces la cantidad de electricidad requerida para liberar 108 gramos es Ne. Pero esta cantidad de electricidad es fácilmente mensurable, 9.7 x 104 C. Calcule "la unidad natural de electricidad" a partir de esta información. [1.6 x 10−19 C] 12. Realice una cronología de los hechos sobresalientes en relación al electrón. 13. a) ¿Cómo se sabe que los rayos canales tienen carga de signo opuesto a los rayos catódicos? ¿Qué son los rayos canales? b) ¿por qué los rayos catódicos de todas las muestras de gases son iguales, mientras que los rayos canales no? 14. Las siguientes cargas de las gotas individuales de aceite fueron obtenidas durante un experimento similar al de Millikan. Determine la carga del electrón (en C, Coulomb) y explique su respuesta: −3.204 x 10−19 C; −4.006 x 10−19 C; −8.010 x 10−19 C; −1.442 x 10−19 C: 15. Millikan determinó la carga eléctrica del electrón estudiando las cargas estáticas en gotitas de aceite que caen en un campo eléctrico. Un estudiante realizó el experimento empleando varias gotas de aceite para sus mediciones y calculó la carga de las gotas. Sus resultados fueron: Gotita A B C Carga calculada [C] 1.60 x 10−19 3.15 x 10−19 4.81 x 10−19 1 D 6.31 x 10−19 a. ¿Qué importancia tiene el hecho de que las gotas adquieran diferentes números de cargas? b. ¿Qué conclusión el estudiante obtener de estos datos en lo que se refiere a la carga del electrón? c. ¿Qué valor tiene la carga electrónica así calculada? 16. Suponga que se descubrió una nueva partícula con carga positiva que se llama " wizatrón" y se desea determinar su carga. a) ¿Qué modificaciones deben efectuarse en el aparato de la gotita de aceite de Millikan para llevar a cabo el experimento correspondiente con los wizatrones? b) En estos experimentos se observan las siguientes cargas en cinco gotitas distintas: 6.20 x 10-20 C 3.10 x 10-20 C ¿Cuál es la carga del wizatrón? [3.10 x 10-20 C] 17. Millikan en un aparato como el de la figura 2.3, midió la velocidad de elevación de una gota de aceite, positivamente cargada, en un campo eléctrico. Con un campo eléctrico desconectado, se midió la velocidad de caída bajo la acción de la gravedad. Estos resultados permiten calcular la carga de la gota, siendo los siguientes algunos de los resultados típicos: 2.17 x 10-19 C 1.24 x l0-19 C l.55 x 10-19 C GOTA DE ACEITE No. de gota CARGA MEDIDA DE LA GOTA [C] x 10−19 1 2 3 4 5 a. 16.0 1.6 9.55 1.59 19.2 Cuál es la carga electrónica. b) Cuál es la carga de la gota de aceite en unidades de carga electrostática. 18. En un aparato como el que utilizó Millikan, se mide la velocidad de elevación de una gota de aceite, positivamente cargada, en un campo eléctrico. Con el campo eléctrico desconectado, se mide la velocidad de caída bajo la acción de la gravedad. Estos datos permiten calcular la carga de la gota. Los siguientes son algunos de los resultados típicos: Gota de aceite No. 1 2 3 4 5 Carga medida de la gota 16.0 x 10−19 1.60 x l0−19 9.55 x 10−19 1.59 x l0−19 19.2 x 10−19 [C] a) ¿Cuál es la carga electrónica b) La carga de cada gota en unidades de carga electrostática? c) ¿Es esta carga elemental calculada independiente de las suposiciones hechas con respecto a la naturaleza de la electricidad? d) ¿A qué método de cálculo de pesos atómicos es análogo este método de determinación de carga electrónica? e) ¿Qué carga de gota tendría que medirse para que hubiera que cambiar el valor de la carga electrónica? [a) 1.60 x l0−19 C; b) 10, 1, 6, 1, 12] 19. En el experimento de la gota de aceite, ¿cómo sabía Millikan que ninguna de las gotitas de aceite que él observaba tenían deficiencia de electrones en lugar de exceso? 20. Señalar un método experimental para: a) b) c) Determinar el signo de la carga eléctrica de un peine de plástico que haya sido frotado contra pelo secoDeterminar el valor y el signo de la carga de un electrón Obtener un chorro de electrones de velocidad conocida. 21. Explique el siguiente enunciado: El átomo de Thomson es una esfera de masa y densidad de carga prácticamente constante, mientras que la masa y densidad de carga del átomo de Bohr son 2 c.23% de abundancia. Es más común aplicar la espectroscopía de masas a moléculas que a átomos. en unidades de carga electrónica tiene cada una de las partículas? C. Calcúlese la porción de la masa atómica del Si del 92. el núcleo tiene la mayor parte de la masa y ocupa la mayor parte del volumen de un átomo. [5. 8O producidos en un espectrómetro de más y b) menos.331411 28 30. calcular la masa de un átomo de bromo. abundancia 0. abundancia 99. todos los átomos de un elemento dado tienen el mismo número de protones. Resuma la aportación de Moseley al conocimiento de la estructura atómica. Usando el espectrómetro de masas ha sido posible medir la proporción de masa del al 12C como estándar 28 Si considerando Masa del Masa del ¿Cuál es la masa isotópica relativa del 28 Si átomo 12 C estándar Si? = 2. ¿Qué trayectoria de los iones se desviarían: magnético? a) 34. d.477 x 10-4 g/mol. sin embargo.01410 uma.00783 uma. Uno de los componentes del espectrómetro de masas es un imán. Determine si son ciertas o falsas estas afirmaciones. 35. c. ¿Cuál es la masa en gramos de 1 uma? 29. 22. ¿Cuántos picos tendrá el espectro de masas? b. El peso atómico del cloro es de 35. ¿De qué sirve el imán? b. Cuando los colaboradores de Rutherford bombardearon la placa de oro con partículas α. Calcular: a) el peso atómico del electrón.453 uma.altamente variables. éste debe ganar o perder primero uno o más electrones. ¿Por qué el modelo nuclear del átomo de Rutherford es más congruente con los resultados de su experimento de dispersión de las partículas α. el espectro de masas del Cl no muestra un pico en esa masa. Un espectro de masas de átomos de fósforo muestra únicamente un pico en la masa 31.84 x 10 3. que el modelo de Thomson? 24. el número de electrones de un átomo es igual al número de neutrones de ese átomo. 27. y b) la masa de un electrón. 8 O 28 Si. Cite las masas atómicas relativas de cada uno de esos 3 .0993 x 10-28 g/electrón]. Describir el funcionamiento del espectrógrafo de masas. 8O . los protones del núcleo del átomo de helio se mantienen unidos por una fuerza llamada fuerza nuclear fuerte. 28. Los dos isótopos naturales del hidrógeno son 1H (masa = 1. 8O .97693 uma y y 17 2+ . 26. 32. a. 33. a. b. si su masa nuclídica es de 27. En el capítulo 4 veremos que el peso molecular de una molécula es la suma de los pesos atómicos de los átomos que la componen. ¿Qué partículas subatómicas principales constituyen el átomo? b. ¿Qué relación fundamental tiene la espectroscopía de masas con los experimentos del tubo de rayos catódicos de Thomson? b. A partir de mediciones espectrográficas de masas se determina que la relación de la masa de un átomo de hidrógeno a la de un electrón es de 1. Para poder medir el espectro de masas de un átomo. 9. Se obtiene el espectro de masas de H 2 en condiciones tales que no se descompone en átomos de H. Calcular la masa de un atómico de carbono-12 en gramos 31. a.9163 u. ¿Por qué? 36. corríjala de modo que sea verdad: a. ¿Cómo se rotulan los ejes de un espectro de masas? c. ¿Qué puede concluir con base a esta observación? 37. Si la masa nuclídica del 81 35 Br es 80. obtuvieron resultados que invalidaron la existencia del modelo atómico de Thomson. Considerar los iones 16 + 17 + 16 2+ . Explique 23. ¿Qué carga " carga relativa".9885%) y 2H (masa = 2. ¿Cuál de las partículas tiene mayor masa? ¿Cuál tiene la menor masa? 25. a. Explique eso.0115%). por un campo masas. si alguna es falsa. ¿Cuántos protones y neutrones 19 9 forman el núcleo de los siguientes isótopos: F. ¿qué trayectoria del ion se desviaría: presencia de un campo magnético. masa 52 Cr 33 42 77 20 20 86 222 193 51.84 x 10 3. neutrones y electrones hay en los siguientes núclidos: a. Escriba la composición de un átomo de cada uno de los tres núclidos del zinc: Zn. A partir de mediciones espectrográficas de masas se determina que la relación de la masa de un átomo de hidrógeno a la de un electrón. 47.84 x 10 3. 85 Rb. A partir de mediciones espectrográficas de masas se determina que la relación de la masa de un átomo de hidrógeno a la de un electrón es de 1. 128Xe. A menudo se usa el simbolismo X para describir la estructura nuclear de un isótopo. es de 1. 39. 10Ne 22 2+ . 195Pt. Llene los huecos de la siguiente tabla. en espectrómetro de masas. e. ¿Cuál pico será más grande. suponiendo que cada columna representa un átomo neutro: Símbolo Protones Neutrones Electrones Núm. ¿Cuántos protones. núclido. c. c. ¿Calcule a) el peso atómico del electrón. 238 92 U? 50. b. Calcular: a) El peso atómico del electrón. 60 Ni. b) la masa de un electrón? [a) 5. 43. y cuál será el más pequeño? 38. 16 8 O. ¿Cuántos protones. 40.12 x l0 -28 g/electrón] 41. masa 121 Sb 38 50 94 108 74 57 139 239 52. ¿Cuáles son las diferencias entre número de masa y peso atómico? Explique. 10Ne que se produce en un a) más y b) menos. Explique la NOTACIÓN de los siguientes términos: a. ¿Cuántos protones. 22 + 10Ne . neutrones y electrones hay en un átomo de 45. 28 65 Zn y 66 Zn. 56 26 Fe. ¿Cuántos nucleones tiene un átomo? ¿Cuántos protones tiene un átomo? ¿Cuántos electrones tiene un átomo? ¿Qué dato nos hará falta para poder hallar en número de neutrones que posee un átomo de arsénico? A Z 49. suponiendo que cada columna representa un átomo neutro: Símbolo Protones Neutrones Electrones Núm. 42. b. ¿Cuáles son los núclidos que usted conoce? Defínalos. Complete la siguiente tabla: TIPO DE ÁTOMO NÚMERO ATÓMICO NÚMERO DE MASA ISÓTOPO NÚMERO DE PROTONES NÚMERO DE ELECTRONES NÚMERO DE NEUTRONES 4 . neutrones y electrones hay en un átomo de 197 79 Au ? 138 56 Ba ? 64 46. Llene los huecos de la siguiente tabla.picos. d. b) La masa del electrón. isótopo. 20 2+ . 48. ¿Cuáles son sus semejanzas y cuáles son sus diferencias? 44. Considere los iones: 20 + 10Ne . El número atómico del arsénico es 33: a) b) c) d) Si.49 x 10"' g/mol. b) 9. iii) 12C y 13C. 18. masa isotópica del 10Br = 10. 54 e. Los números másicos de los isótopos del oxígeno son 16. c) 34 p. c. a. 18. el número de isótopos. b. a. Explicar por qué la masa de un isótopo es aproximadamente la misma que el número másico del isótopo.011 en la Tabla del Sistema Periódico de los Elementos? 61. 67. El peso atómico del cloro se informa como 35. 69. 94 e. d. Defina número atómico y número de masa. Una cantidad que se ha medido recientemente es la razón 129 Xe/130Xe en algunos minerales.0093 uma. 77 n. 60 27 16 8 O y 17 8 O. d) 54 p.80 uma. Explique. c. 19 9 F y F. El boro tiene dos isótopos naturales. c. ¿Cuál es la composición nuclídica del flúor que corresponde a cada unos de los pesos atómicos (isótopos): 17.457. ¿Qué par(es) tiene(n) el mismo valor de Z. 118 n. 62. 66. Una forma de estudiar la evolución de la Tierra como planeta es midiendo las cantidades de ciertos núclidos en las rocas. Aunque varios elementos tienen un sólo isótopo natural y todos los núcleos tienen números enteros de protones y neutrones. A y N? 3 1 55. está directamente relacionado con la identidad del elemento. i) H y H 2.9984 y 20. ¿En qué difieren estos dos núclidos y en qué aspectos son iguales? 59. para el 11 Br = 11. ¿En qué son diferentes los elementos químicos? 64. ¿Qué par(es) tiene(n) el mismo valor de Z. la masa atómica no es un número entero. 45 n. ¿Por qué el peso atómico del carbono se informa como 12. 17 y 18. A y N? 56. 57. Calcule el por ciento de abundancia de 10Br y 11Br a partir de las siguientes masas atómicas del b = 18. ii) H+ y H-. ¿Es más importante el número atómico o el peso atómico de un elemento para determinar sus propiedades químicas? ¿por qué? b) Cuál de las siguientes parejas de especies tendrá propiedades químicas más similares? Indique por qué. ¿Qué masa en uma tiene un átomo de carbono-12? b. b.9995? 70. ¿Qué isótopo se usa como estándar para establecerla escala atómica de masa? b.0129 uma. 40 18 Ar y 41 19 K. el número de electrones. elemento? ¿Cuál puede variar sin cambiar la identidad del 65. 36 e. b) 79 p. b. La diferencia entre el número de masa de un isótopo y su número atómico: a.25 12Mg Potasio 15 39 31 40 18 53. Elija la respuesta correcta. Observe a los átomos de los siguientes pares: a. ¿Cuál es el símbolo de la especie compuesta por cada uno de los siguientes conjuntos de partículas fundamentales de la materia? a) 94 p. el número de neutrones. 150 n. ¿En qué se diferencian los átomos de estos tres isótopos? ¿En qué se parecen? 68. a) ¿Cómo se determina experimentalmente las abundancias isotópicas? b) ¿En que difieren los isótopos de un elemento dado? 54. Co y 60 28 Ni. 60. Observe a los dos miembros de los siguientes pares: a.0009. 18 9 H y 3 2 He. ¿En qué los átomos de un mismo elemento son iguales? 63. 5 .457 uma. 76 e. 58.0021. ¿Es posible que uno de los isótopos del flúor posea el mismo número másico que uno de los isótopos del oxígeno? ¿El mismo número atómico? Explicar en cada caso. 14 6 C y 15 7 N. pero ningún átomo de cloro tiene una masa de 35. z = 47) tiene 46 isótopos conocidos. Calcule el peso atómico del silicio.30] 6 .904. Isótopo 107 Ag 109 Ag Masa (uma) 106.011 u? 85. 79. [69. La norma arbitraria para la escala de pesos atómicos es el número 12 para la masa del isótopo de carbono-12. Estime el porcentaje de masa total de un átomo de 195 78Pt debido a: a) electrones. [69. Según estos datos. pero sólo dos se encuentran en forma natural: 107 Ag y 109Ag. Calcular el peso atómico del cloro natural. Cada isótopo natural con 92.00 átomos. 65Cu. Explicar el sentido de la frase: "El peso medio de los átomos de azufre es de 32. 3. 0. Según los siguientes datos. {28.064 u. El peso atómico del bromo natural es 79.9765 u y 30Si (3.966 uma. y 24.9659. [35. Antes de 1962 la escala de pesos atómicos se había basado en asignar un peso atómico de exactamente 16 u a la mezcla de oxígeno que se encuentra en la naturaleza.9738 u.8 x 10-23 g/átomo. El peso atómico del cobre es 63. En la naturaleza el cloro se encuentra 75. La plata (ag.90476 Abundancia (%) 51. los pesos isotópicos son 35Cl = 34. 84.22% como 37Cl que tiene una masa atómico de 36.78% como 35Cl el cual tiene una masa atómico de 34.1272 ± 0. 79Br = 78.972 32.969 uma.453] 81. La abundancia es.18 0.42 u] 74.02 AZUFRE Demostrar que el peso medio del azufre es 32.5 x 10 -23 y 11.968 35. La relación de abundancia isotópica del cloro natural es: 35Cl/37C = 3.9298 u.0080.971 33. Sabiendo que NUMERO MÁSICO 32 33 34 36 PESO DEL ISÓTOPO 31.97377 uma.84 48.9278 u. ¿Por qué el peso atómico del carbono es 12. ¿Cuál era su peso en la escala anterior? [112. calcule la masa atómica del elemento Si en función de la porción de masa atómica de cada isótopo que forma dicho elemento.97645 uma y 3. Calcule la masa atómica del elemento cloro.919. 29 Si (4.71.23% del Si es 28Si de masa isotópica 27.74 4.9689 y 37Cl = 36.90509 108. 86. respectivamente. El peso atómico del cadmio es 112.68%) que tiene una masa de 28.47% del Si es 29 Si de masa isotópica 28. 62. [49.9769 u. Existen tres núclidos del silicio en la naturaleza: 28Si (92.09%) que tiene una masa de 29.09 u} 87. suponiendo que la masa del átomo es simplemente la suma de las masas de los números adecuados de partículas subatómicas. calcule la masa atómica de la plata en función de la porción de masa atómica de cada isótopo.23%) que tiene una masa de 27.17%] 72.064 u" 80.917 y 81Br = 80.411 u en la escala de carbono-12.06 0.546 u.967 ABUNDANCIA DEL ISÓTOPO 95.10% de si del 30Si de masa isotópica 29. Determine el porcentaje de abundancia del 81Br. b) protones y c) neutrones.16 83.00 a 2. Los dos isótopos del cobre que se encuentran en la naturaleza tienen las siguientes masas: 63Cu. 64.7] 82.97693 uma. Calcular el peso atómico del elemento e indique su nombre. Un elemento está compuesto de dos isótopos cuyas masas son 11. Calcule el porcentaje de 63Cu en el cobre que se encuentra en la naturaleza. En la escala 12 C = 12. 73. El bromo natural consiste en dos isótopos. 17%) y 65Cu (masa = 64.002388 u. 24. 205. " masa atómica media". A continuación de masas de iones con carga 1+ de cierto elemento. [34. respectivamente. 5 se muestra el espectro Calcule el peso atómico del elemento. Calcule el peso atómico. 20.991. Las abundancias relativas de estos cuatro isótopos son 1.0% Sabiendo que40 las masas nuclídicas son 19. [2.994 y 21.9296 uma.0026 u. 97. Si mediciones con un espectrómetro de masas dio que la masa del la partícula α es 4. Calcule la energía nuclear de enlace para la partícula α 98. b) Calcúlese la energía de enlace del deuterón.8% 10 0.014102 u.992. con los datos expuestos en el espectrograma de la figura siguiente Abundancia relativa 100 80 0 60 90.9744. 63Cu (masa = 62. 22. ¿A qué se llama energía nuclear de enlace? 96.23 MeV] 94. 8. Calcule la masa atómica promedio del plomo.9758 y 207. Sabiendo que el valor real medido experimentalmente es 4. La masa del 20 10Ne es 19. a) Calcúlese el defecto de masa del deuterón. [0.0026 u. La energía de enlace del 35 17Cl es 298 MeV.3% 91. Calcúlese la energía de ligadura del núcleo para una partícula α. Sólo hay dos isótopos de cobre en la naturaleza. respectivamente.97 u] 95. abundancia 30. ¿Defina e ilustre clara y concisamente los siguientes términos: a) b) c) d) e) f) Elemento químico? Estado basal de un átomo? Estado excitado de un átomo? 12 6C y 6C? Explique Nucleones? Núclido? 93. de masa [A] 20 21 22 23 92. abundancia 67.4%. 206. Hallar su energía de enlace en MeV.9278 uma.88. 90.83%).9730. El plomo elemental consta de cuatro isótopos naturales cuyas masas son 203.1 y 52. Calcular el peso atómico del neón. sabiendo que su peso atómico es 2.1.4. Determinar su masa en u. 89.9924 u. 2.69 x 10-4 J] 7 . ¿De qué elemento se trata? No.9766. del cobre. ¿Cuál es la 3 1 energía de enlace por nucleón para este isótopo? 106.9949 u. [0. pag 233 Problema 6. Considerar las dos ondas que se muestran. Determinar la energía media de enlace por nucleón en el 16 8 O. 108. 8.5 x 10 -15 m y su masa es 1. 29 19 K átomos. 0. 8. si su masa atómica es 54.99. Calcular la densidad de un neutrón. 1. Experimentalmente se encontró que cuando explosiona 1 kg de trinitroglicerina se liberan 8.007276 u para la masa de un protón. 4 2 Usar los datos adecuados para calcular las energías de enlace por nucleón de a) H. 109.98 MeV] 105.675 x 10-27 Kg. La masa del átomo de 16 8O neutro es 15. El argón tiene varios isótopos estables. Si el radio del núcleo es 1.98977 u. ¿Qué longitud de onda tiene la onda A? ¿Y la B? b. que supondremos que representan dos radiaciones electromagnéticas: COPIA XEROX. Usar un manual y leer los datos adecuados para calcular las energías de enlace por nucleón de 14 6 107. y la energía de enlace por nucleón del 55Mn. ¿Qué frecuencia tiene la onda A? ¿Y la B? c. la energía nuclear y la energía de enlace por nucleón del u. Cuál es la masa de los productos de reacción. 1. (b) Calcúlese la energía de ligadura total para un mol de de ligadura por nucleón. 112. (a) Calcúlese la eneregía de ligadura para este núclido usando 1. 102.0 x 106 J de energía. [7.83 x 10-11 cal.6605655 x 10 −27 kg. Brown. Calcular la energía de ligadura por nucleón para el núclido {la energía de ligadura por mol es −6. ¿Cuál es la energía del núcleo y cuál es la energía promedio por nucleón? {186. La masa atómica de 29 19 K es 38. y 1 u = 1. (c) Calcúlese la energía Si la masa atómica de 81 35 Br es 80. Calcular el defecto de masa. 1000gramos liberan 8.799 x 1013 J/mol} 103. La masa atómica del 23 11 81 35 Br. 101. Cuál es la pérdida de masa por la reacción. a. Calcular el defecto de masa. Pág 201.51455 100. Identifique las regiones del espectro electromagnético a las que pertenecen las ondas A y B.72 MeV/núcleo 55 Mn.896 x 10 −13 cm.6 MeV. ¿Qué relación hay entre la longitud de onda y la frecuencia de la energía radiante? 8 .9163 u Na es 22. y b) 121 51 Sb.11 MeV} 104.67. 110.938.966371 u. la energía nuclear expresado el Joule y en calorías.23 x 1020 ergios de energía. El radio aproximado de un neutrón es 1.008665 u para la masa de un neutrón. 113. Calcular la densidad del núcleo de helio. a) C.00054858 u para la masa de un electrón.962383 u. Cuando el uranio 235 sufre fisión nuclear como en la detonación de la bomba atómica. La masa atómica del 40 18 Ar es 39. y b) He.9979 x 10 8 m/s para la velocidad de la luz. 111. 2. La luz infrarroja tiene frecuencias más altas que la luz visible. 3.12 x 10 2 m. ¿Cuál es la energía de un fotón.00 x 10 8 m/s. ¿Cuál es la energía de un fotón de esta radiación? 129. Las unidades para las frecuencias de AM se dan en kilohertz (kHz). 125. Calcule la longitud de onda de la luz absorbida en nm y Å. En un tubo de rayos X el ánodo es de cobre.00 nm. d.00 Å) para tomar una serie de radiografías dentales mientras su paciente escucha una estación de radio (λ = 325 cm) y ve a través de la ventana el cielo azul ( λ = 473 nm). Una estación de radio de FM difunde radiación electromagnética con una frecuencia de 103. frecuencia de la radiación se incrementa al aumentar la longitud de onda. de luz visible (λ = 5 x 10−7 m) y de luz (λ = 1 x 10−4 m) infrarroja. 122. corríjala: a. 119. La radiación electromagnética no puede atravesar el agua. ¿Qué frecuencia tiene esta radiación? Empleando la figura del espectro electromagnético. La La La La luz visible es una radiación electromagnética. 3. Un láser empleado para soldar retinas desprendidas produce radiación con una longitud de onda de 640. ¿Qué significa que la energía está cuantizada? b. ¿Calcular la frecuencia de esta radiación? 118. la energía dentro de un horno de microondas y el sonido de una sirena para niebla son tres formas de energía electromagnética. ¿por qué no percibimos la cuantización de la energía en nuestras actividades cotidianas? 126. Determine cuál de las siguientes afirmaciones son falsas y corríjalas: a. Calcular la frecuencia de esta radiación. radiación electromagnética y las ondas sonoras viajan a la misma velocidad. La longitud de onda de la radiación es de 12. 116. 117.12 x 1012 Å} 123.23 x 1014 Hz. ¿Qué frecuencia tiene esta radiación? ¿Está en el espectro en la región del visible? Si es así. Expresar la respuesta en joules por fotón.114. Calcule la energía del fotón de luz amarilla cuya longitud de onda es de 598 nm. {3. c. La luz amarilla que emite una lámpara de vapor de sodio empleada para iluminación pública tiene una longitud de onda de 589 nm. b.12 x 1011 nm. nanómetros y angstroms. y b) si la longitud de onda es 492 nm? .80 x 10 15 s−1. Si una afirmación es falsa.4 mHz. La radiación electromagnética viaja por el vacío a velocidad constante. 128. Un odontólogo utiliza rayos X ( λ = 1. Un láser de iones de argón emite luz a 489 nm. 115. a) si la frecuencia es 4. Calcule la energía de un fotón de luz ultravioleta ( λ = 1 x 10−8 m). Una estación de AM transmite música de rock en "el 960 del cuadrante de su radio". ¿Qué indican las respuestas acerca de la relación entre la longitud de onda y la energía de la luz? 9 . El brillo de una fogata. ¿qué color tiene? 124. b. luz ultravioleta tiene longitud de onda más larga que la luz visible. Un cocinero utiliza el horno de microondas para calentar su comida. Algunos diamantes son amarillos porque contienen compuestos de nitrógeno que absorbe la luz violeta de frecuencia 7. en otro tubo el ánodo es de plata. c. 121. 3. Encontrar la longitud de onda para estas ondas de radio en metros. 120. ¿Cuál de estos tubos emitirá rayos X de menor longitud de onda? Justificar la respuesta basándose en la estructura atómica. prediga el color asociado a esta longitud de onda. sea cual sea la longitud de onda. Caracterice cada una de las afirmaciones siguientes como verdadera o falsa. Calcúlese la longitud de onda de esta radiación. ¿Cuál es la frecuencia (en s− 1) de la radiación electromagnética de cada fuente? Considere que las radiaciones viajan a la velocidad de la luz. d. a. Los átomos de mercurio excitados emiten luz intensa con una longitud de onda de 436 nm.0 cm. ¿En qué región del espectro electromagnético caen estas radiaciones? 127. ¿en qué del espectro electromagnético se encuentra esta radiación? 137. la policía frecuentemente supervisa el tráfico con pistolas de radar de "banda K". ¿Cuál es la energía (en J) de un fotón de esta radiación? {2.5 x 1013 s−1).0% de esta radiación está en la región espectral entre 550 y 554 nm. sólo se emiten 5. ¿cuánta energía total tendrán los fotones detectados en una hora? 10 . UV (ν = 8. c. Un tipo de quemadura por el Sol se debe a la exposición a la luz UV con longitud de onda cercana a 325 nm. ¿Cuántos fotones contiene este pulso de luz? 145. a.35 x 107 nm.0 x 1015 s−1).00 mJ de estas radiación? 143. Calcular la energía (en J) de un fotón de esta radiación. b. ¿cuántos fotones emite durante esa pulsación? 142. Determine la frecuencia de la radiación cuyos fotones tienen una energía de 1. ¿De qué tipo de radiación electromagnética se trata? 140. Determinar la longitud de onda (en nm y Å) de esta radiación.33 MeV.235 GHz. b. microondas (λ = 660 nm. {1. Un rayo gamma emitido por un átomo de esta isótopo tiene una energía de 1. IR ( ν = 6. La energía de la radiación puede servir para romper enlaces químicos. c.0 km. Calcule la energía total de esa pulsación.6 x 10 10 Hz. Un láser de diodo emite a una longitud de onda de 987 nm.0 x 10 17 fotones de esta radiación. Toda la energía que produce se absorbe en un detector que mide una energía total de 0. Un foco incandescente de 50 W se percibe a una distancia de 1.130. azul ( λ = 453 nm. ¿Cuántos fotones hay en una ráfaga de 1. ¿Cuál es la frecuencia (en Hz) y la longitud de onda (en cm) de esta radiación gamma? 139. Suponer que la eficiencia del foco es 10% (esto es.77 x 10 −19 J. La longitud de onda de la luz emitida es de 560 nm. b) Calcule la longitud de onda para esta radiación. 133. Calcule la energía del fotón de la radiación de este láser. c) Si el láser emite 1.3 Å.72 x 1013 s−1. que operan en la región de microondas a 22. Calcule el incremento de energía más pequeño. a) Calcule la energía del fotón para un átomo de hidrógeno. Clasificar los siguientes fotones en términos de energía decreciente: microondas (ν = 9.5 .Determine la radiación de longitud de onda más grande que posee la energía necesaria para romper el enlace. Una fuente de luz monocromática irradia 20 W con una frecuencia de onda de 480 nm. Un rayo X tiene una longitud de onda de 1. ¿el qué porción del espectro electromagnético se encintraría esta radiación? 136. Analizar las respuestas. un cuantum.0 W de radiación visible).35 x 108 Å} 138. Una onda de radio tiene una frecuencia de 3.82 x 10 19} 144.3 x 10 −2 J de energía durante una pulsación. ¿Cuánta energía tiene un mol de estos fotones? c. ¿Qué energía tiene un fotón de esta longitud de onda? b. que puede ser emitido o absorbido a una longitud de onda de 812 nm. Se requiere una energía mínima de 495 kJ/mol para romper el enlace oxígeno-oxígeno del O2. Un gran láser emite un pulso de luz cuya energía es de 3000 J. c. {rojo < amarillo < azul} 134.84 x 10−18 J. El cobalto-60 es un isótopo radiactivo usado para el tratamiento de cáncer del cerebro y en otros tejidos.4 x 10−23 J} 131. a. Si el detector captura 8 x 10 7 fotones por segundo a esta longitud de onda.0 mm) 146. Calcule la energía de un fotón con frecuencia de 2. 1. ¿cuántos fotones por segundo emite el láser? {8. Calcule el incremento de energía más pequeño que puede ser emitido o absorbido a una longitud de onda de 3. ¿Cuántos fotones de esa región espectral penetran a la pupila del ojo del observador? (suponer que el diámetro de la pupila es de 2. b. b) El láser emite una ráfaga o pulsación de energía que contiene 5.Hz. Determine la longitud de onda de la radiación cuyos fotones tienen una energía de 7. y que sólo 1. amarillo (λ = 595 nm). c. a) Un láser emite luz con una frecuencia de 4.1 x 1016 fotones} 141. Un objeto estelar está emitiendo radiación a 1350 nm. a. 135.80 mm.52 J durante un periodo de 32 s.69 x 10 14 s−1. 132. si el electrón pasa de n i = 3 a nf = 1.8 x 1011 s−1). Calcule la energía de un fotón con frecuencia de 80. Clasificar los siguientes fotones en términos de energía creciente: a. En los Estados Unidos. ¿Cuántos fotones emite esta fuente por segundo? {4. b. Al calentar cloruro cúprico a la llama se observa un color verde azulado. ¿Cuáles son la frecuencia y la energía del más energético de estos fotones? 150. Señalar las diferencias existentes entre: a) un espectro continuo y un espectro de rayas. ¿Es la longitud de onda comparable con el tamaño de los átomos? 159. 156. ¿cuál es la longitud de onda de la luz emitida? Suponer que la fuente es monocromática. protegiendo así a los organismos en la superficie de la Tierra de estas radiaciones UV de alta energía. a) Cuáles son las transiciones involucradas. ¿qué concluye? 160. ¿Demuestre cómo son intercambiables la energía y la masa de una partícula? (ecuación de Einstein y ecuación de Planck). Calcule la longitud de onda característica de este electrón. El microscopio electrónico se ha utilizado ampliamente para obtener imágenes muy amplificadas de materiales biológicos y de otro tipo.00 x 10 3 m/h? c) Cómo se comparan las longitudes de onda de las partes a) y b) con los radios típicos de los átomos? Ver radios atómicos.4 nm. El color amarillo característico de una prueba de sodio a la llama se debe a la emisión de fotones de longitud de onda de 589 nm ¿Cuál es la equivalencia de masa de un fotón a esta longitud de 11 . Si emite 10 20 fotones por segundo. El ozono absorbe luz con longitud de onda de 2 200 a 2 900 Å.5 g para tener una longitud de onda De Broglie igual a la de un fotón de luz verde (5 400 Å) {2. Si la longitud de onda de la luz emitida es de 600 nm..93 x 10 6 m/s. Calcule la longitud de onda de un electrón que tiene una velocidad de 5. El litio excitado emite radiaciones de una longitud de onda de 670.147. a.0 km·s-1? Compare la respuesta con el problema anterior. Calcular la longitud de onda de De Broglie de un electrón que viaja a 3. 161.67 x 10 -24 g. b) la energía de un fotón de esta radiación. b. ¿Cuál es la longitud de onda de Broglie de un protón moviéndose a una velocidad de 2. [n i = 7. ¿En qué se basa esta suposición? 155.50 x 10 7 m/s? La masa del protón es 1. ¿Cuál es la longitud de onda de una bala de rifle cuya masa es 10 g y se mueve a la velocidad de 1. Calcular la frecuencia y la energía del menos energético de estos fotones. Explicar la manera de determinar experimentalmente si se está emitiendo sólo una longitud de onda de luz o si el color verde es el resultado de una mezcla de luz de varias longitudes de onda. La serie Humphreys es otra de las series en el espectro de hidrógeno atómico. ¿cuál es la potencia irradiada? 148. Calcular: a) la frecuencia. ¿Cuál es la longitud de onda de una bala de un rifle cuya masa es 10 g y se mueve a una velocidad de 1km s−1? 157..43 x 10-11 m] 162.00 x 10 9 erais o sea al 10% de la velocidad de la luz.97 x 10 6 m/s. b) Cuáles son las longitudes de onda de las transiciones intermedias.8 nm en el margen visible del espectro.. Se cree que el calcio es uno de los elementos que se encuentran presentes en el Sol. c) ¿De qué color es esta luz? 151. ¿Qué tan rápido debe viajar una pelota de béisbol de 142 g para tener una longitud de De Broglie igual a la de un fotón de rayos X con λ = 100 pm? 165. 154. → nf = 6] 153. alcanza una velocidad de 5. 9. Una fuente luminosa emite 1018 fotones por segundo. Cuando un electrón se acelera a través de cierto campo de potencial. ¿Qué tan rápido debe viajar una pelota de tenis de 56. ¿Qué velocidad tiene un electrón cuando su longitud de onda es de 2 x 10 −8 cm? 158. [2. 163. {663 nm} 149. Una fuente luminosa radia a 30 W. b) ¿cuál es la longitud de onda de Broglie de una piedra de masa 30 g y moviéndose a 2. b) los estados normales y los estados excitados de los átomos. 152. "Este color característico a menudo se usa como prueba de análisis cualitativo para la presencia de Li+". El primer paso en la formación del ozono en la atmósfera superior ocurre cuando las moléculas de oxígeno absorben radiación UV de longitud de onda ≤ 242 nm. 8.2 x 10 −26 m/s} 164. empieza en los 12368 nm y ha sido rastreada hasta los 3281. A. y b) 1.onda? {3.04 x 10 17 2 4 fotones/m ∙s. cause la aparición de la línea del mercurio.955 Å. Calcule la velocidad del neutrón cuya longitud de onda de De Broglie es 500 pm. en electrón volts. Un electrón tiene una energía cinética de 200 eV.1 x 10 -28 g y cuya velocidad es nueve décimos de la velocidad de la luz? 177. ¿Cuál es la longitud de onda de una pelota de ping pong que pesa 2. Esta predicción fue establecida en 1913 por James Frank y Gustav Herz. 180.70 x 10−11 m} ¿Cuál es su longitud de onda de De Broglie? 174.8 veces mayor que la del electrón. Calcular la longitud de onda de De Broglie de un electrón con una velocidad de 1. ¿Qué es el efecto fotoeléctrico? 184.829 x 10−12 erg] 168. ¿Cuál es la velocidad de una partícula a que tiene una longitud de onda de De Broglie de 0. ¿Cuál es la longitud de onda de una partícula cuya masa es 9. Una de las partículas subatómicas de la física es el muón. 2. La longitud de onda del rayo X principal producido por un blanco de cobre en un tubo de rayos X es 1. Calcule la velocidad de un neutrón que tiene una longitud de onda característica de 0. Una fuente de luz monocromática irradia a una longitud de onda de 600 nm. A una distancia de 100 m de esta fuente. al chocar con un átomo de mercurio. = 2537 x 10−8 cm. Determine cuál sería la energía mínima que un electrón de un tubo de descarga debe poseer para que. Calcule la longitud de onda de De Broglie asociada a un muón que viaja a una velocidad de 8. 171.85 x 105 cm/s. ¿Cuál es la energía cinética. ¿Cuál es la velocidad de un electrón que tiene una longitud de onda de De Broglie de 100 nm? 179. la energía cinética máxima de los electrones emitidos es de 0. 169. [7. 170.0 mm por siglo.75 x 10−36 kg/fotón} 166. El muón tiene una masa en reposo 206.00 x 10 −6 m/s (masa de un electrón = 9.01 µg que tiene una velocidad de 1 mm/s? 173.54 Å. al pasar electrones de energía conocida a través de vapor de mercurio a una atmósfera de presión. {6. el flujo de luz es 0.20 W/m 2. que se desintegra en unos cuantos nanosegundos después de formarse.50 eV.0 gramos y se mueve a una velocidad de a) 1. ¿Cuál es la energía de los electrones cuya longitud de onda de De Broglie es igual a la de un fotón de 1000 eV? 175. Cuando se ilumina una superficie con una luz monocromática de 420 nm. ¿Cuál es la longitud de onda mínima para que haya fotones de la superficie? 12 .529 Á? 172. ¿Cuál es la equivalencia de masa de 1 mol de fotones a esta longitud de onda? 167. Calcular el flujo de fotones para esa distancia y la potencia irradiada por la fuente. ¿Cuál es la frecuencia de esta radiación? ¿Qué velocidad tiene la radiación? ¿Cuál es la energía de la radiación? 176. uniformemente en todas las direcciones. {8.11 x 10−31 kg. La difracción de neutrones es una técnica importante para determinar las estructuras de las moléculas.0 m/s? 182. Calcúlese la longitud de onda de un electrón cuya velocidad es de 3 x 10 8 cm s−1.52 x 10 W} 183. El color rojo característico de una prueba de litio a la llama se debe a la emisión de fotones de longitud de onda de 671 nm.626 x 10−34 kg∙m2/s) 178. ¿Cuál es la longitud de onda de De Broglie de una mota de polvo con masa de 0. h = 6. de un electrón cuya longitud de onda de De Broglie es igual a la de un fotón de 10 000 eV? 181. ¿Cuántos electrones como máximo pueden expulsarse con una ráfaga de luz cuya energía es de 1.00% m/s) 13 . Si un metal tiene una función de trabajo de 2. ¿Cuál es la incertidumbre en su posición? 200. 196. Recordar que los otros dos electrones protegen parte de la carga del núcleo que pueda llegar al tercer electrón. Calcular la incertidumbre en la posición del electrón que se mueve con una velocidad media de 5 x 106 m/s en un átomo de hidrógeno. El molibdeno metálico debe absorber radiación con una frecuencia mínima de 1. de la luz que tendría energía suficiente para ionizar un átomo de cesio? ¿De qué color sería la luz? [320 nm] 193. Supongamos que conocemos la velocidad con una incertidumbre de 1%. c. 197. ¿Cuál es la longitud de onda umbral para que haya fotoemisión de esta superficie? {517 nm} 194. Un metal cuya función trabajo es 2.0 ± 1.21 x 1015 s−1.66 x 10 −18 J. Enuncie es el principio de incertidumbre de Heisenberg. {a. ¿Qué longitud de onda tiene esa luz? c. calcule la energía cinética máxima que pueden tener los electrones emitidos. Demostrar mediante cálculos.09 x 10 15 s−1 para poder emitir un electrón de su superficie por el efecto fotoeléctrico . El cesio a menudo se usa en los ojos eléctricos para la apertura automática de puertas en una aplicación del efecto fotoeléctrico. ¿cuál será la velocidad del electrón emitido? {1. 192.00% mi/h ( 44. b. ¿Cuál sería la longitud de onda. Si un metal tiene una función de trabajo de 2. ¿Cuál es la longitud de onda máxima de la luz que puede liberar electrones en una superficie de sodio. Con el modelo del átomo de hidrógeno.3 x 10−19 J/electrón} 187. si un haz de luz amarilla con longitud de onda 5830 Å ionizaría un átomo de cesio. a. ¿qué energía cinética máxima pueden tener los electrones emitidos? d.00 µJ? 188. E120 = 1. ¿Cuál es la mínima frecuencia de la luz requerida para que pueda observarse el efecto fotoeléctrico en el platino? b. Si irradiamos sodio con luz de 439 nm. esto es.4 eV se irradia con una luz monocromática. 650 km/s} 191. Calcule la frecuencia mínima de la luz necesaria para expulsar electrones del sodio por el efecto fotoeléctrico. E mín = 7.185.40 eV. Si irradiamos molibdeno con luz con longitud de onda de 120 nm. a. calcular la energía de ionización del litio neutro. λ =275 nm. EC = 9.22 x 10−19 J. ¿Cuánta energía se necesita para quitar al electrón 1s de la plata? ¿Y del bismuto? 189. a. {1 x 10−9 m} 199. ¿Qué tan exactamente puede un arbitro de béisbol saber la posición de una pelota (masa = 0. b.70 V para que el flujo de la corriente fotoeléctrica. Un electrón moviéndose cerca del núcleo atómico tiene una velocidad de 6 x 10 6 ± 1%. Determine la energía mínima necesaria para producir dicho efecto. {539 nm} 195. el valor correcto es mayor debido a la penetración en la órbita n = 1} 190. Se establece que se debe aplicar un potencial de retraso de 0. Referirse al ejercicio anterior. la energía necesaria para sacar el electrón menos firmemente ligado de los tres que tiene el litio. 198. {3. Determine la longitud de onda de la radiación que proporciona fotones con esa energía. Se requiere cerca de 5 eV para extraer un electrón del interior del platino. Si la luz con λ = 200 nm incide sobre el platino. La función de trabajo del sodio es 2. La cantidad de energía requerida para ionizar un átomo de cesio es 3.3 eV. b.4 eV por fotón de 310 nm de longitud de onda. Calcular la longitud de onda de la luz usada para irradiar el metal. La energía de ionización observada es de 5.4 eV.39 eV. en nanómetros.7 ± 1.41 x 10 −19 J para hacer que el sodio emita electrones. Se requiere un fotón con una energía mínima de 4.4 eV. El exceso de energía del fotón de 120 nm se convierte en la energía cinética del electrón emitido.142 kg) que se mueve a 100.89 eV. ¿Cuál es la longitud de onda umbral para que haya fotoemisión de esta superficie? {517 nm} 186. Calcular la velocidad máxima de los electrones emitidos de una superficie con función de trabajo de 3. ¿Cuál es la longitud de onda de De Broglie (en metros)? b. Distinguir entre un espectro de absorción y un espectro de emisión. a) Establezca la diferencia entre espectro de emisión atómica y el espectro de absorción atómica.4 x 10 7 ± 0. ¿Cuál es su longitud de onda de De Broglie (en metros)? b.50 mg que se mueve a una velocidad de 1. Un defensa del futbol americano de 220 lb corre 40 yardas a una velocidad de 19. si se conoce la velocidad con precisión de ± 0. n = 2 a n = 4. ¿Por qué el modelo de Bohr no predice los espectros de líneas para átomos diferentes del hidrógeno? 210. ¿Qué implicaciones tienen estos cálculos para nuestro modelo del átomo? 203. En términos de la teoría de Bohr para el átomo de hidrógeno. Indique si cada una de las transiciones electrónicas emite energía o requiere absorción de energía: a. a. Calcular la incertidumbre en la posición del electrón. Un átomo tiene aproximadamente 0. 1. Calcule la incertidumbre en la posición de a. 214. ¿Un átomo de hidrógeno se "expande" o "contrae" cuando pasa de su estado basal a un estado excitado? 212. Una partícula alfa (masa = 6. n = 3 a n = 1.00 ± 0. ¿Con cuál trabajó Bohr? 217.01) x 10 4 m/s. 216. Utilizando el principio de incertidumbre de Heisenberg. 202.6 x 10 −24 g) emitida por el elemento radio viaja a 3.40 m/s.01) x 105 m/s. Describir cada uno de los siguientes fenómenos ondulatorios y dar un ejemplo donde ocurra cada uno de ellos: a. b. Se sabe que un electrón existe dentro de una región de 10 −10 m de extensión. b) Indique la diferencia entre un espectro continuo y un espectro de líneas.1 x 7 10 mi/h. 213.1 mi/h. Realice la representación gráfica para obtener el espectro de emisión y el espectro de absorción del hidrógeno. b. ¿Por qué no podemos vencer la incertidumbre predicha por el principio de Heisenberg al construir instrumentos más precisos para reducir el error en mediciones por debajo del límite de h/4 π? 206. ¿qué proceso se da cuándo átomos excitados de hidrógeno emiten energía radiante de ciertas longitudes de onda? b. Suponga que conocemos la velocidad con una incertidumbre de 1%. a.01 m/s. ¿Cuál es la incertidumbre en su posición? {7.11 x 10 −31 kg y se mueve con una velocidad de 5 x 10 6 m/s en un átomo de hidrógeno. ¿Cuál es la incertidumbre en la cantidad de movimiento de un electrón que está confinado en una región de ese tamaño? {0.2 x 10−35 m} 208. un electrón que se mueve a una velocidad de (3. 14 . difracción. refracción. c. a.58 x 10−37 m. Realice un comentario sobre la posición del electrón en el átomo de hidrógeno. un mosquito de 1. que es el diámetro de un átomo de hidrógeno. b.201. b. un neutrón que se mueve a la misma velocidad.53 x 10 −24 kg∙m/s} 207. ¿Cuál es la incertidumbre en su posición? 209.00 ± 0. Explique cómo la existencia de espectros de líneas es congruente con la teoría de Bohr de energías cuantizadas para el electrón del átomo de hidrógeno.20 nm de diámetro. calcule la incertidumbre en la posición de a. ¿Qué significa la expresión espectro de rayas? ¿Qué información suministran estos espectros acerca de los electrones de los átomos? 215. El electrón tiene un masa de 9. 211. ¿cuál es la incertidumbre en la cantidad de movimiento y cuál es su energía cinética aproximada? 205.6 ± 0. 204. un protón que se mueve a una velocidad de (5. Compare las posiciones de las líneas de dichos espectros atómicos. ¿Cuál es la longitud de onda (en nm) de la línea espectral de menor energía en la serie infrarroja para el átomo de H? {1 875. c. Calcúlese la longitud de onda de la línea emitida cuando n cambia de 3 a 2 en el átomo de hidrógeno. de n = 3 hasta n = 10. d. ¿Cuál es la frecuencia de la línea espectral roja del hidrógeno cuya longitud de onda es 6562 Å? 220.77 Å a una con radio de 0. a. n = 3 hasta n = 1. ¿Cómo se relacionaría un modelo planetario (tipo sistema solar) del átomo de la suposición básica del modelo de Bohr? 223. de n = 2 hasta n = ∞. c. b. de n = 2 hasta n = 4. de n = 4 hasta n = 20. mejor aún que el espectro continuo. d. ¿Cuál es la longitud de onda (en nm) de la línea espectral de menor energía en la serie visible para el átomo de H? 15 . 228. ¿A qué nivel de energía se mueve el electrón? {n = 4} 232. 1. 221. n = 5 hasta n = 2.6 nm} 236. Usar la ecuación de Rydberg para calcular la longitud de onda (en Å) del fotón que se absorbe cuando un átomo de hidrógeno experimenta una transición desde n = 1 hasta n = 3. Indique si se emite o se absorbe energía cuando ocurre las transiciones electrónicas siguientes en hidrógeno: a. d.11 nm. b. El electrón de un átomo de H en el nivel de n = 5 emite un fotón de longitud de onda igual a 1 281 nm. El electrón de un átomo de H en estado basal absorbe un fotón de longitud de onda de 97. de n = 2 hasta n = 5. de n = 4 hasta n = 3. {d < a < c < b} 227. 235. ¿Cuál es la ecuación de Rydberg? ¿Por qué se dice que es una ecuación empírica? 229. de n = 2 a n = 6. 225. indica que los electrones en los átomos no se comportan de un modo que puede ser descrito apropiadamente por analogía a los planetas en nuestro sistema solar. de n = 2 hasta n = 1. ¿Cuáles de estas transiciones de electrones corresponden a absorción de energía y cuáles a emisión: a.218. de n = 4 a n = 2. b. n = 2 hasta n = 4: b. ¿Cómo se relaciona el término n 1 en la ecuación de Rydberg con el número cuántico n del modelo de Bohr? 230. ¿Se emite o absorbe energía cuando ocurre la transición electrónica en el hidrógeno? A. c. 222. {434. b. Clasifique las siguientes transiciones de electrones para el átomo de H en orden decreciente de longitud de onda del fotón absorbido o emitido: a. ¿Cuál es el momento angular en el estado de energía más bajo del átomo de Bohr? c. del estado n = 6 al estado n = 9. de una órbita de radio de 2.530 Å. c. se añade un electrón al ion H+ y queda en la capa n = 3. ¿Cuál es la frecuencia y la longitud de onda de una radiación con una energía igual a 5 x 10 −13 ergios por cuanto? ¿En qué parte del espectro se encuentra esta radiación? 219. Clasifique las siguientes transiciones de electrones para el átomo de H en orden de frecuencia creciente para el fotón absorbido o emitido: a. c.67 x 10−24 g.05 x 10−34 kg∙m2/s. b.18 nm} 234. ¿A qué nivel de energía se mueve el electrón? 233. Explique cómo la existencia de líneas en el espectro de los electrones. 2188 km/s} 231. ¿Cuál es la relación entre la longitud de onda de un electrón y la de un protón si ambos viajan a una velocidad determinada? La masa del protón es 1.20 nm. n = 3 hasta n = 4? 226. ¿Cuál es la velocidad del electrón en el estado con n = 1? {656. 224. de una órbita de radio de 4. de n = 2 hasta n = 1.12 Å a una con radio de 8. Usar la ecuación de Rydberg para calcular la longitud de onda (en nm) del fotón que se emite cuando un átomo de hidrógeno experimenta una transición desde n = 5 hasta n = 2.48 Å. 57 x 10 15 s−1. La serie de Lyman de líneas de emisión del átomo de hidrógeno consta de aquellas para las que nf = 1. En el modelo de Bohr para el átomo de hidrógeno. n = 1. a) Explicar cuál de los dos espectros de emisión siguientes contendrá más rayas: el de neón o el de argón. aquellas para las que n i = 3. cuando se 16 . 244. c. Calcular el número mínimo de fotones que deben incidir sobre la retina para producir la visión. ¿Cuántos fotones emite este láser en 1. el electrón circula alrededor del protón. a. ii) n = 7 → n = 6. Los átomos de hidrógeno tienen una línea de absorción a 1026 Å. a. ¿Cuál de estas transiciones producirá el fotón: a) de menor energía. frecuencia y longitud de onda de la radiación asociada y determine si la radiación se emite o absorbe durante la transición: a.76 x 105 J/mol} 238.3995 eV] 245. e) de longitud de onda más corta? d) ¿Cuál es la frecuencia de un fotón que resulta de la transición n = 6 → n = 1? 246. B. a) ¿Cuál es la longitud de onda de las siguientes líneas en la serie? b) ¿Qué energía se requiere para ionizar el átomo de hidrógeno cuando se encuentra en el estado más bajo de energía en estas transiciones. ¿Cuántos fotones de luz verde de longitud de onda de 495 nm. Un láser de argón emite luz azul con longitud de onda de 488 nm. cuando la radiación que incide sobre la retina es de 3. de n = 5 a n = 1. de n = 4 a n = 6. Calcule las longitudes de onda de las tres primeras líneas de la serie de Lyman.29 nm. Los electrones luego sufren estas transiciones: i) n = 7 → n = 1. Explique por qué sólo observaron las líneas con nf = 2 en la región visible del espectro electromagnético.27 nm. 2. Un ojo complementario adaptado a la oscuridad percibe la luz amarilla del sodio de longitud de onda de 0. 248. e identifique estas líneas en el espectro de emisión que se muestra en la figura siguiente: 400 450 500 550 600 650 700 nm 243. y en el estado excitado n = 3. entre el estado fundamental y este estado excitado del átomo? 249. la clorofila absorbe luz de longitud de onda de 440 nm y emite luz de 670 nm. Durante la fotosíntesis.43 x 1014 s−1} 240. Determine la región del espectro electromagnético en la que se observan las líneas de la serie de Lyman. Suponer que el interior del ojo humano necesita 10 -17 J de energía luminosa para VER un objeto. Calcular la diferencia de energía para la transición desde n = 5 hasta n = 2 para un mol de átomos de H. en joules.1 x 10 −9 ergios por segundo. Una serie de líneas del espectro de hidrógeno atómico aparecen a las siguientes longitudes de onda 656. iii) n = 2 → n = 1. encuentre la longitud de onda de la línea espectral del hidrógeno producida por una transición electrónica del cuarto al quinto nivel energético. 486. calcule la energía. Para cada una de las transiciones siguientes en el átomo de hidrógeno. Calcule las longitudes de onda de las tres primeras líneas de la serie de Balmer. Watt es una unidad de potencia. ¿Cuál es la energía disponible para la fotosíntesis en la absorción-emisión de un mol de fotones? 251. Calcular la frecuencia de revolución del electrón (número de revoluciones por segundo) en el estado fundamental. 250. ¿En qué parte del espectro está esta radiación? 242. Calcular la diferencia de energía para la transición desde n = 1 hasta n = 3 para una mol de átomos de H. B. b) de mayor frecuencia. 434. se necesitan para generar esta energía mínima? 247. Los átomos de hidrógeno absorben energía y sus electrones se excitan al nivel de energía n = 7. Usando la ecuación de Rydberg. de n = 4 a n = 2.17 nm y 410. Alguna de las transiciones anteriores emite o absorbe luz visible? 241. {6.237. b) ¿Cuándo contendrá el espectro de emisión de un elemento más líneas.46 nm. Todas las líneas de emisión visible observadas por Balmer implican n f = 2. b. [3. ¿Cuál es la frecuencia de los fotones absorbidos y cuál la diferencia de energía. 4 y 5.589 µ. 239.00 segundo de funcionamiento de potencia de 625 miliwatts? Un watt es igual a un joule/segundo. {2. El radio aproximado de un átomo de hidrógeno es 0. 261. El átomo de H y Be 3+ tienen cada uno un electrón. ∆E = 4. 1. es emitida la radiación de longitud de onda 1. 260.5? Explique 254. ¿Cuál es la frecuencia y la longitud de onda de una radiación con una energía igual a 5 x 10 -13 ergios por cuanto? ¿En qué parte del espectro se encuentra esta radiación? 258.37 x 10-12 erg/fotón] 255. c) 2.61 kcal/mol. λ = 410 nm.1 eV.6 MeV] {122 eV} 17 Calcular la energía de ionización del litio doblemente ionizado. n = 5 a n = 3 y n = 3 al estado normal.67 x 10-24 g. se requiere para desprender el electrón del átomo de hidrógeno desde el nivel n = 4 hasta el infinito? c) En una "colisión" un electrón de alta velocidad transfiere energía a un átomo de hidrógeno. Calcule la longitud de onda de la radiación que se emite cuando el electrón pasa de n = 6 a n = 2. ¿El modelo de Bohr predice ambos espectros de forma precisa? ¿Esperaría que los espectros de líneas sean idénticos? Explicar.5 → n = 2. ¿Cuál es la relación entre la longitud de onda de un electrón y la de un protón si ambos viajan a una velocidad determinada? La masa del protón es 1. [4. 267. en el estado n = 3.51 eV} 266. Dar la respuesta en electrón volts. a) Si la energía del electrón del ion Li 2+ puede asumir cualquier valor.excite a una temperatura elevada o a una temperatura baja? Explicarlo 252. 19.5 x 10 -15 m. ¿cuál es la energía de un cuantum de radiación de esa longitud de onda? 268. Calcular la energía potencial de un electrón en el estado estacionario n = 3 del hidrógeno. En un tubo de descarga. ¿Explique por qué? 257. ¿qué color tiene? {E 2 = − 5. y el de un protón 1. Cuál es el radio y la energía de la tercera órbita del átomo de hidrógeno.Calcular la energía del átomo de hidrógeno en su estado basal. Calcule la energía de un electrón en el átomo de hidrógeno cuando n = 2 y n = 6. 8. La luz violeta tiene longitud de onda más corta y mayor frecuencia que la luz roja.663 x 10 -13. ¿esa línea está en la región visible del espectro electromagnético? Si es así. entonces luego.549 x 10-12. . 270. 265. Suponiendo que el átomo de hidrógeno y el protón son ambos esféricos. provocando la transición n = 1 → n = 6.45 x 10 −19 J. violeta} 264. se realizan espontáneamente.Calcúlese el radio del átomo de hidrógeno en su estado basal. 259. a) ¿Cual es la diferencia de la energía entre los orbitales 1 s y 2p en el átomo de hidrógeno? En el espectro de rayos X del cobre. calcular la fracción de espacio en un átomo de hidrógeno que ocupa el núcleo.0529 nm. ¿qué tipo de espectro de emisión se podría predecir para el ion litio? b) ¿Cuánto trabajo. ¿Cuántos fotones emite el átomo y cuál es la energía de cada uno? [b) 19.425 x 10 -12 ergios por electrón.54 Å cuando un electrón cambia del orbital 2p al orbital 1s. ¿Cuál es el número de líneas del espectro emitido por los átomos de hidrógeno? [3 líneas] 256. la transición n = 6 a n = 5.606 x 10−19 J.84 x 10−19 J. Calcúlese la energía de la línea en el espectro de hidrógeno atómico que corresponda a una transición n = 3. en kcal/átomo-gramo. {1. 262. si los datos experimentales indican que es necesario 13. ¿Cuánta energía se requiere para quitar un neutrón del 16 8 O? [15. ¿Cuál es la diferencia de energía entre estos orbitales en el cobre? [10. el hidrógeno está sujeto a colisiones con electrones que tienen una energía cinética máxima de 20.6 eV para descomponer a un átomo de hidrógeno en un protón y un electrón. Calcular la energía cinética del electrón en un átomo de hidrógeno. Las líneas amarillas brillantes que emite el sodio tienen longitudes de onda cercanas a los 590 nm. E6 = − 0.765 Å] Calcular el radio de la tercera órbita del átomo de hidrógeno. visible. 253.05 x 103 eV] 269. 263. Encuentre la longitud de onda de la línea espectral de hidrógeno producida por una transición electrónica del cuarto al quinto nivel energético. según la ecuación → 276.4 nm. proceso que recibe el nombre de fotodisociación: 18 .7 x 10 28 fotones} 275. El radio de un átomo de oro es aproximadamente 1. Cuántos átomos de oro tienen que atravesar una partícula α cuando penetra una lámina de oro de 0. y ésta transfiere calor a los demás componentes. Esta predicción fue verificada en 1913 por James Franck y Gustav Hertz. Calcule la energía del átomo de hidrógeno cuando el número cuántico principal es 100. 277. (Sugerencia.5 x 10 -8 cm. Esto lo hace absorbiendo luz ultravioleta y descomponiéndose en una molécula de O 2 y un átomo de oxígeno. ¿Cuáles son los límites del lado de las longitudes de onda corta a los que tienden esas series? 281. 659. Calcular la energía de la partícula después del choque. 121. [1. Las microondas son absorbidas por el agua de los alimentos. la suma de las cargas y de las masas de los reactivos debe ser igual a la suma de las cargas y masas de los productos). [-21. entre las cuales se identifica la línea Lyman β(1026 Å). 282.1 x 10 -12 ergios] 279. ¿Qué significa el signo negativo?. ¿En qué región del espectro electromagnético se encuentra esta emisión? b.8 nm. al pasar electrones de energía conocida a través de vapores de mercurio a baja presión.6 nm. Calcular las longitudes de onda de todas las líneas de emisión que puede observarse. {655 nm} 283. Calcular la mayor longitud de onda de la serie de Lyman. al chocar con un átomo de mercurio cause la aparición de la línea con un λ = 2537 x 10−8 cm. ¿Qué nueva especie se forma?. 280.271. Se excita hidrógeno atómico gaseoso de modo que los electrones se elevan del estado n = 1 (fundamental) hasta el estado n = 3 (excitado).. El átomo de hidrógeno puede absorber luz con longitud de onda de 4055 nm. La capa de ozono (O3) estratosférica ayuda a protegernos de la dañina radiación ultravioleta. ¿En qué parte del espectro está esta radiación? 272.5 x 10 -12 ergios. a.. que induce la siguiente reacción química: O3 (g) → O2 (g) + O (g) ¿Cuál es la energía del fotón de 3400 Å que se absorbe? ¿Cuál es la energía de un mol de estos fotones? 286. {102. Una de las líneas de emisión del átomo de hidrógeno tiene una longitud de onda de 93. Región ultravioleta. Si un átomo de argón es golpeado por un electrón de tal forma que uno de sus electrones se Ar + 0 − 1e 0 2 (− 1 e ) + . n i = 6 y nf = 1} 284. Determine cuál sería la energía mínima que un electrón en un tubo de descarga deba poseer para que.79 x 10 -16 erg/fotón] 273. choca con un átomo de hidrógeno en su estado normal.. a. 278.6 nm} 274. causando que su electrón salte al nivel de energía n = 4.2 cm. Un fotómetro instalado en un vehículo interespacial detecta radiaciones nocturnas ultravioletas. desprende. (Supóngase que los átomos son esféricos y están en contacto entre sí). Suponga que la radiación de microondas tiene una longitud de onda de 11. Los hornos de microondas usan radiaciones de microondas para calentar alimentos. {a. {121 nm} Calcular la longitud de onda de la línea de menor frecuencia en la serie de Balmer. El ozono de la atmósfera superior absorbe la radiación ultravioleta. Comprobar este valor. a. ¿Cuántos fotones se requiere para calentar 200 ml de café de 23 °C a 60 °C? {1. Determine los valores inicial y final de n asociados a esta absorción. Determine los valores inicial y final de n asociados a esta emisión. Una partícula que posee una energía cinética de 21. b. 285. ¿Cuáles son las longitudes de onda de las líneas de mayor longitud de onda de las series de Balmer y de Paschen? b. ¿En qué región del espectro electromagnético se encuentra esta absorción? b.0001 pulgadas de espesor. Los átomos regresan a su estado fundamental emitiendo radiación simultáneamente. O3 (g) → O2 (g) + O (g) Si ∆ Ho f = 142. Las energías de estado basal de H.53 Å. 295. Z.53 Å. 296.96 x 10−17 J Después de examinar estos números. 293. Cuando la emisión de fotones con frecuencia de 2. 297. se ha comprobado que cumple con la serie espectral de Paschen. En una descarga en hidrógeno se emite la línea de 1091 nm de longitud de onda. gira el electrón alrededor del núcleo con un radio determinado de 0. ¿Por qué el modelo de Bohr es aplicado a iones He + pero no a átomos de He neutros? B. Si las partículas presentan un movimiento ondulatorio. 298.18 x 10−18 J He+ − 8. iones que sólo tienen un electrón. como el KClO4 o el KClO3.3 kJ/mol del O 3. Describa brevemente las diferencias esenciales entre los modelos atómicos de Dalton. ¿Cuál es la energía (en J) de un fotón de esta luz? 288. ¿Cuál es la transición involucrada?. ¿por qué no observamos dicho movimiento en el mundo macroscópico? 292. como He+ y Li2+. en vez de las correspondientes sales de sodio. Rutherford. Uno de los problemas al usar sales de sodio es su emisión amarillo-naranja extremadamente intensa a 589 nm. Utilice la relación que dedujo en la parte (b) para predecir la energía de estado basal del ion C5+. Explique la diferencia entre estas dos afirmaciones. ¿Cuál es la energía (en J) de un fotón de esta luz? ¿Cuál es la energía (en kJ) de 1 einstein de esta luz (1 einstein = 1 mol fotones)? {3. es decir. Los agentes oxidantes usados en muchos fuegos artificiales consisten en sales de potasio.03 x 102 kJ/einstenio} 289. Además de radiación continua. capaz de ionizar al átomo de sodio y su longitud de onda correspondiente. Identificar la transición que produce esta emisión. 2. He+ y Li2+ son las siguientes: Átomo o ion Energía de estado basal H − 2. ¿En qué forma el movimiento ondulatorio de una cuerda de guitarra es análogo al movimiento de un electrón en un átomo? 291. Calcular la más baja frecuencia de la luz posible. que oscurece otros colores en la exhibición. 290.5 kcal/mol para ionizar los átomos de sodio. Thomson. Se requiere una energía de 118. la distancia más probable entre el núcleo y el electrón es de 0.7415 x 10 14 Hz por un electrón del átomo de hidrógeno. 294.72 x 10−18 J Li2+ − 1.37 x 10 −19 J/fotón. 299. cuando el electrón está en el estado basal de un átomo de hidrógeno. A. si el electrón del átomo de hidrógeno pasa de n1 = 4 a n2 = 1.Calcular la energía del fotón emitido. ¿Cuál es la transición que produce esta emisión? {ni = 7 a nf = 2} 19 . Hacer un esquema del diagrama de niveles de energía para el litio doblemente ionizado e identificar algunas transiciones que originen radiación visible. c. utilice esta información para calcular el cambio de entalpía para esta reacción. ¿Qué longitud de onda máxima puede tener un fotón con una energía suficiente para causar esta disociación? ¿En qué porción del espectro electromagnético se da esta longitud de onda? 287. En la descripción del átomo de hidrógeno según la mecánica cuántica. El modelo de Bohr también puede aplicarse a iones tipo hidrógeno. Según el modelo de Bohr. En una descarga en hidrógeno se emite una luz cuya longitud de onda es de 396 nm. Mucha de esa luz tiene una longitud de onda de 436 nm. Bohr y Schrödinger "actual". (Región del infrarrojo del espectro electromagnético). las lámparas fluorescentes emiten líneas precisas en la región visible a partir de una descarga de mercurio en el interior del tubo. proponga una relación entre la energía de estado basal de los sistemas similares al hidrógeno y la carga nuclear. 5 x 10 −12 ergios choca contra un átomo normal de hidrógeno. 313. y así sucesivamente.46. d. Explique con sus propias palabras qué significa la expresión "densidad electrónica" en un pequeño volumen determinado de espacio. b.529 Å. d. las líneas espectrales simples se separan ligeramente en líneas dobles o triples al utilizar una alta resolución. 306.2] 320. Ψ 2? 305. ¿Qué es un orbital? 308. la orientación espacial del orbital? [{a. la forma de un orbital. 310. 434.17 y 410. c. b. 3. 309. Explique 20 . Una serie de líneas del espectro de hidrógeno atómico aparecen a las siguientes longitudes de onda 656. d x 2 _y 2 . c. 4. La serie Humphreys es otra de las series en el espectro del hidrógeno atómico. la energía de un orbital. ¿Cuál número cuántico determina a. ¿La probabilidad de encontrar un electrón a 0. a. [2. b) Qué energía se requiere para ionizar al átomo de hidrógeno cuando se encuentra en el estado más bajo involucrado en estas transiciones. 4} 318. b. Dibuje la forma y orientación de los siguientes tipos de orbitales: a. 304. ¿Qué significado físico se atribuye al cuadrado de la función de onda. d y f. respectivamente en nm. 303. dxy.4 nm. Explique con sus propias palabras qué significa que el pico en la distribución de probabilidad radial para el nivel n = 1 de un átomo de H esté a 0. s. 1. Calcular la energía de la partícula después del choque. ¿Cuántas líneas se observarían en el espectro de emisión resultante? Explique el resultado. Explique el hecho de que en muchos elementos. p. c. a) Cuál es la transición en referencia. b) Cuáles son las longitudes de onda de las transiciones intermedias.1. Determínese el número de posibles niveles energéticos que un electrón n = 4 puede ocupar cuando el átomo está situado en un campo magnético de alta intensidad. m s. transición produce esa emisión? ¿Qué 301. l. Una partícula que posee una energía cinética de 21. 2.300. ¿Cuáles son los números cuánticos de momento angular de un electrón cuyo número cuántico principal es 5? {0. Escriba los números ¿Por qué se hace necesario el postular la existencia de subniveles de energía? 314. a) ¿En qué son similares un orbital 1s y uno 2s de un átomo? ¿En que se diferencian? b) ¿En qué son similares un orbital 2px y uno 2py en un átomo? ¿En qué se diferencian? 312. 3p y 6d. mientras que otros podrían pasar de n = 6 a n = 5. Algunos átomos podrían experimentar la transición de n = 6 a n = 1. Proporcione los valores de n y l para cada uno de los siguientes orbitales: 2s. empieza en los 12368 nm y ha sido rastreada hasta los 3281. 317. Suponga que se pueden excitar todos los electrones de una muestra de átomos de hidrógeno hasta el nivel n = 6. p z. Dibuje la forma y la orientación de los siguientes tipos de orbitales: a. Al relajarse a estados de energía inferiores emitirían luz. a) Cuál es la longitud de onda de las siguientes líneas en la serie. 6. n y l. ¿Cuántos orbitales individuales hay en el cuarto nivel principal de energía? cuánticos l y ml para cada uno y marque cada conjunto con las letras s. una línea de 490 nm de longitud de onda. las propiedades de espín. 4p. En la descripción de la mecánica cuántica del átomo de hidrógeno. d z 2 .529 Å del núcleo es mayor para el orbital 1s o para el 2s? 307. [15 líneas] 315. 3.29. p x. Defina electrón diferenciador. b. Ψ 2? b.1. 302. después de n = 5 a n = 4.27. c. ¿Qué significa la expresión " densidad electrónica"? c. a) ¿Qué son números cuánticos? b) ¿Cuántos números cuánticos se requieren para especificar un solo orbital atómico? ¿Cuáles son? 316. 311.0. ¿qué significado físico tiene el cuadrado de la función de onda. En una descarga en hidrógeno se observa. causando que su electrón salte al nivel energético n = 4. 486. ml} 319. a) ¿Que evidencia apoya la idea de que los electrones son corpusculares? b) ¿Qué evidencia apoya la idea de que los electrones son como ondas? 325. d y f? 324. c. d. n = 6. l = 3. b. ¿Cuántos orbitales de un átomo pueden tener cada una de las designaciones siguientes? a. 326. l = 3. los números cuánticos magnéticos. Sin indicar los rangos de valores posibles para los cuatro números cuánticos. para n = 4. Escriba los valores de l y ml. ml = −1. p y d en el 26Fe? [32. 328. l = 4. ¿Cuántos orbitales hay en esta subcapa? C. 2p. combinaciones imposibles? Indíquese por qué n l ml ms 21 ¿Cuáles representan .321. Decir tres motivos por los que se cree que los electrones de los átomos se encuentran dispuestos según niveles de energía. b. Escribir los valores posibles de l cuando n=5. d. 9} 329. l = 0. 8-s. ¿Cuáles son los valores posibles de n. Dé el nombre. l y m l para los subniveles 2p y 5f? b. +1 ml = −3. +1. 337. c. l = 1. ¿Cuántos orbitales hay en cada una de las subcapas? 332. c. n = 3. Explique 334. 3. n = 2. Prediga el número de subcapas que hay en la cuarta capa. n = 5. 0. p. 1. b. 331. −1. 5. Especifique la designación de cada una de estas subcapas. y el número de orbitales para cada uno de los subniveles con los números cuánticos siguientes: a. l = 0 c. c. −2. +3 336. {a. n = 2. ¿Qué valores de números cuánticos de momento angular y magnético se permiten para un número cuántico principal de 3 ¿Cuántos orbitales se permiten para n = 3? 330. a. Indique los valores de ml para cada uno de estos orbitales. n = 3. a) ¿Cuál es el número máximo de electrones que puede tener un número cuántico principal de 4? b) ¿Cuáles son los números de electrones s. n = 5. describa con brevedad qué información proporciona cada uno de ellos. 3s. Considérese los conjuntos de los números cuánticos siguientes. 0. 327. n = 4. l = 1. +2. Escriba la designación de subcapa para cada uno de estos casos: a. ¿Qué designación tiene la subcapa con n = 5 y l = 1? b. a) b) c) 323. b. Cuál es el conjunto de los números cuánticos correspondientes al electrón de notación 4d 6. para n = 4. l = 2 3 335. 333. 4d. 6-d] 322. a) b) c) ¿Cómo se representa con letras: los valores de n? los valores de l? los valores de ml? Ilustre clara y concisamente los siguientes interrogantes: ¿Cuáles son los orbitales atómicos que usted conoce? ¿Cuántos electrones como máximo se puede distribuir en un orbital atómico? ¿Cuáles son los orbitales de los subniveles s. 12-p. es decir. l = Respuesta: Para 2p: Para 5f: n = 2. d. n = 3. a. l = 1 d. n = 4. identifíquese al elemento en referencia. ms = −½. Determinar que elemento origina el electrón diferenciador cuyos números cuánticos son: n = 3. Cuál sería la notación del electrón. d) n = 3. ms = ½. ocho en n = 2 y cinco en n = 3. 22 . Al. l = 2. ml = 1. b. b. l = 2. c) 5s. e. c. El átomo neutro de un elemento tiene dos electrones en n = 1. Díganse cuáles de las siguientes magnitudes pueden determinarse con los dalos hasta ahora estudiados: masa atómica. 4s. c) n = 3. 346. l = 3. l = 2. número total de electrones p. Ni. ms = ½. 342. c. W] 345. d. ¿Cuáles de las siguientes representan combinaciones imposibles de n y l? a. m l = −2 y ms = +½ 343. c. b) ¿Cuántos electrones como máximo se debe distribuir en el nivel de energía de número cuántico principal n = 6? Explique 347. d. número total de electrones s. ml = −2. ? 2 3 ? l ? 1 2 ? ? ml 0 0 −2 nombre 4p ? ? 2s 341. b) 6p. d) 4f. Escriba los números cuánticos o los nombres de los subniveles que faltan: n a. Au. Enuncie el principio de la máxima multiplicidad. Para el último electrón que se distribuye en un átomo. f. 344. ml = −1. ml = 0. b. 1 2 3 3 3 2 0 2 2 2 1 0 0 1 −2 −1 2 −1 1/2 − 1/2 − 1/2 1/2 − 1/2 − 1/2 338. l = 0. se tiene que el conjunto de los números cuánticos son: a) n = 3. ms = ½. número atómico. ¿Cuáles son los valores de n y l para los subniveles? a) 4d. l = 2. b) n = 6. c. ¿Cuál es el error en cada una de las siguientes designaciones de números cuánticos y en los nombres de los subniveles? n a. m l = 0. a) Escríbase los símbolos electrónicos de los elementos del segundo período de la tabla periódica. 5f. cuyos números cuánticos son: n = 5. 1p. e) n = 5. ms = −½. 1 4 3 l 1 3 1 ml 0 +1 −1 nombre 1p 4d 3p 340. [Fe. m l = 1 y ms = −½. a) b) c) d) e) f) g) Identifíquese el electrón nlx en referencia Escriba la distribución electrónica desarrollada Cuál es el número atómico del átomo Cuántos electrones tiene el nivel de mayor energía En qué grupo y en qué período está dicho elemento Qué tipo de elemento es Haciendo uso de la tabla periódica. b.a. 339. número total de electrones d o el número de neutrones del núcleo. l = 1. se tiene que el conjunto de los números cuánticos son: a) n = 6. 348. 1s22s22p63s23p63d84s2. n = 2. c) n = 5. d. 87. b. n. escriba la designación apropiada de la subcapa a la que pertenece el orbital. respectivamente a cada nivel de energía? ¿A qué bloque de los elementos químicos pertenece? Justifique 11 c.d. a) b) c) d) e) f) Si un átomo con el mayor número atómico conocido está en su estado basal: Escriba la distribución electrónica desarrollada del átomo. escribir las configuraciones electrónicas. b) n = 3. 352. 1s22s22p63s23p63d1. 354. ms = −½. 2p. m l = −1. Deduzca las estructuras electrónicas de los átomos con los siguientes números atómicos de los elementos con Z = 29. l = 0. 42. a. ¿cómo varían las energías de los subniveles e.= ½. ms = −½. 2d. ¿Cree que se necesita más o menos energía para extraer un electrón 3s que un electrón 2p del átomo de cloro? Explique. Cite los valores posibles que puede tener el número cuántico de espín electrónico. a) b) c) d) Identifíquese el electrón nlx en referencia Escriba la distribución electrónica desarrollada Cuál es el número atómico del átomo Cuántos electrones tiene el nivel de mayor energía 23 . m l = −2. p. ¿Qué equipo experimental puede usarse para distinguir electrones que tiene valores distintos del número cuántico de espín electrónico? c. ¿Qué cantidad debe ser diferente para los dos electrones? ¿Qué principio determina la respuesta a esta pregunta? 351. 1s22s22p103s23p5. un átomo con muchos electrones? 350. ¿Qué concluye usted si se dice que la distribución electrónica del átomo de sodio 1s22s22p64s1? Explique Na es: 355. m l = 2. d) n = 5. l = 1. b. ¿Cuáles de esos átomos son diamagnéticos? 359. La distancia media entre el núcleo y un electrón 3s de un átomo de cloro es menor que la que hay entre el núcleo y un electrón 3p. ¿Cuáles de los siguientes son conjuntos permitidos de números cuánticos para un electrón en un átomo de hidrógeno: a. Para un valor dado del número cuántico principal. Br(Z = 35). ml = −l. b. 4s. [Kr]4d105s3. Sin recurrir a la tabla periódica. pero el ion hidruro es muchas veces más grande que el ion litio. ¿Cuál orbital tiene mayor energía? b. ms. Para el último electrón que se distribuye en un átomo. n = 3. Determinar el grupo y período en los que están en la tabla periódica. c. l = 2. o iii) un estado prohibido: a) b) c) d) e) 1s22s22p53s1. 358. l = 3. n = 4. l = 0. determinar el grupo y su período de Ti(Z = 22). l = 2. d. 357. l = 2. Clasificar cada una de las siguientes configuraciones electrónicas atómicas como: i) un estado fundamental. ¿Cómo usted puede explicar esta diferencia? 356. 360. ms = ½. m l = 1. b. l = 3. 33. m l = −2. ¿Cuál es el nivel de mayor energía en que están distribuidos sus electrones? ¿Cuántos electrones? ¿Diga cuántos electrones están distribuidos en cada nivel de energía? ¿Diga cuántos electrones están distribuidos en cada subnivel. ¿Qué son "electrones de capa externa"? b. d y f para: a. c. Dos electrones de un átomo ocupan el orbital 1s. Escriba la distribución electrónica abreviada (en relación de gas noble). ¿Qué son "electrones desapareados"? ¿Cuántos electrones de capa externa tiene un átomo de Si? ¿Cuántos no están apareados? 353. 349. m l = 0? Para las combinaciones permitidas. a. m l = 0. ii) un estado excitado. Indique el número máximo de electrones que pueden ocupar cada uno de los subniveles siguientes: a. El ion Li+ y el ion hidruro tienen estructuras idénticas en el estado basal. el hidrógeno. Dy(Z = 66) y Bi(Z = 83). a. 3d. n = 1. 5f. Dé las estructuras electrónicas de un átomo de cada uno de los siguientes elementos. 365. d. a. Ne. d. Ca. 2. 26. 23 V. d. deduzca la mayor cantidad posible de los datos siguientes: a. 18. 27. 42. d) Z = 24. 3. en la mecánica ondulatoria no se describe. c) Z = 10. N. identifíquese al elemento en referencia. 370. Explique los siguientes postulados: a. d. Ir] 361. sin consultar la tabla periódica de los elementos: 7. 55. e. los electrones 1 s tienen menor energía que los 2s. Deduzca las estructuras electrónicas de los átomos de los elementos con los números atómicos. b. número de electrones no apareados en el átomo. g. b. Realice una explicación resumida de: ¿Por qué el experimento de Rutherford obligó a rechazar el modelo atómico de Thomson? ¿La causa de que el tercer periodo conste de ocho elementos en vez de dieciocho'? En la práctica. 87. La energía de los electrones moviéndose alrededor de un núcleo no puede asumir cualquier valor al azar. e. 367. Según su criterio. Escriba las estructuras electrónicas de los elementos 23 al 28 e indique cuáles son paramagnéticos. 4. b) Z = 8. En la mecánica newtoniana se describe la trayectoria de una partícula. 29. Explíquese por qué en un mismo átomo: a. 47 Ag y 84 Po. 37. estos no absorben ni emiten energía f. Z = 20 y el cinc. b. e. a pesar de tener ambos dos electrones en su nivel de mayor energía? 369. ¿cuántos electrones han sido distribuidos en el nivel de energía n = 5? De los tubos de descarga. Toda la materia es tanto ondas como partículas. [Ba. a. 363. c. 10. 47. ¿qué datos cualitativos se deducen de los experimentos realizados'? ¿Cómo demostrar experimentalmente la diferencia entre las radiaciones alfa. Z = 30 no están en el mismo grupo. Th. b. Ni. ¿Cuáles tienen mayor paramagnetismo cuando se aplica la regla de la máxima multiplicidad? 364. Identifíquese el grupo y período en que están en la tabla periódica A qué bloque de elementos pertenecen A qué tipo de elementos pertenecen Determínese los números cuánticos para el último electrón distribuido Indíquese cómo difieren entre si los dos electrones de mayor energía en cada uno de los átomos. c. Escójanse en cada una de las siguientes sucesiones a los elementos que pertenezcan a un mismo grupo o subgrupo: a) Z = 11. En cada una de los átomos siguientes: 11 Na. número de electrones en la capa de valencia. gamma y beta? ¿Cómo es posible deducir la masa del electrón combinando los experimentos de Thomson y de Millikan? g. número atómico del elemento. 24. Cuando se desplazan los electrones alrededor del núcleo. 42.e) f) g) En qué grupo y en qué período está dicho elemento A qué bloque de elementos pertenece Haciendo uso de la tabla periódica. 24 . Be. Cu. Mn. 29. Criticar la frase: "Un ion es un átomo que posee cierta carga" 362. f. c. La mecánica ondulatoria contradice las funciones matemáticas que fijan una partícula de energía conocida en un cierto punto. Fe. C. Kr. La mejor manera de describir al átomo de H es en términos de la distribución de un electrón y no de una carga de punto en movimiento. 371. c. ¿Por qué el calcio. utilizando la notación nl x: Li. 16. 33. los electrones 2s sean de menor energía que los 2p b. ¿cuáles átomos de los números atómicos 1 al 8 tienen distribución esférica de su carga electrónica? 366. peso atómico del mismo. A partir de esta única información. 368. Un átomo neutro determinado tiene una estructura electrónica del estado basal 1s 22s22p63s23p2. Se desplazan los electrones alrededor del núcleo en órbitas definidas. 1s22s23s1. ii) 25 . Fe. Ni. e. 384. b) número de electrones en la capa de valencia. d. sabiendo que todos sus orbitales atómicos están saturados. Un átomo determinado tiene una estructura electrónica del estado basal 1s 22s22p63s23p2. Kr. Escríbase las configuraciones electrónicas y cítese el grupo de la tabla periódica a la cual pertenecen los elementos de los números atómicos siguientes: 3. Escriba las estructuras electrónicas de los elementos 20 al 30. Po. ↑ 386. b. IOH. Al. Se(OH)2. Sr. S. Ni y Zr. Zr. U. para los siguientes elementos: P. c. FrOH? 373. c. e) el grupo al que pertenece el átomo.372. a) ¿Cuáles de los siguientes iones o átomos poseen propiedades paramagnéticas? i) Cl-. Dibuje las configuraciones orbitales "Diagrama de energía" y realice la distribución electrónica de los siguientes elementos: F. 14. 378. 37. 382. Si. O2-. c) número de electrones no apareados en el átomo. BrOH. d) el período en el que está en la tabla periódica. Deduzca los números atómicos de todos los gases inertes. Ti. utilizando la notación nlx: Ca. Utilizando diagramas de orbitales. Escríbase las configuraciones electrónicas del estado fundamental de las especies siguientes e indíquese las que son isoelectrónicas: Ne. Cu. Kr 380. c. ¿Qué error tienen las configuraciones electrónicas siguientes para átomos en su estado basal? a. 376. Dibuje diagramas de energía de orbitales para los electrones de valencia de cada uno de los elementos siguientes. determínese de qué elemento se trata. 388. la notación orbital. Sb. 17. a) Escribir las configuraciones electrónicas del estado fundamental de los elementos indicado en la figura: A B C E H I D F J G b) Haciendo uso del Sistema Periódico de los Elementos Químicos. Cl-. deduzca la mayor cantidad posible de los datos siguientes: a) número atómico del elemento. c. Fe. 379. e indique cuántos electrones no apareados tiene cada uno: a. Ti. Ar. I. Explicar en términos de la estructura atómica el hecho de que el tercer período en la tabla periódica moderna existen ocho elementos y en el cuarto período existan dieciocho. Dibujar representaciones de las configuraciones electrónicas del estado fundamental usando ↓ . Dibuje diagramas de energía de orbitales para los electrones de valencia de cada uno de los elementos siguientes. [Ne]3s23d5. ¿cuáles de los siguientes hidróxidos deben ser básicos y cuales ácidos: Sr(OH) 2. 377. A partir de esta información. 385. 56. ¿indique cuáles son paramagnéticos? ¿Cuáles tienen mayor paramagnetismo cuando se aplica la regla de la máxima multiplicidad? 381. Fundándose en el lugar ocupado por los elementos en la tabla periódica. Mg. Desígnese la configuración de las estructuras electrónicas de un átomo de cada uno de los siguientes elementos. Fe. Cl. b. y f) tipo de elemento. Ga. 8. b. determine el número de electrones no apareados que hay en cada uno de los átomos siguientes: a. 383. ¿Cuál o cuáles de los átomos son paramagnéticos? 389. ¿Cuál o cuáles de los átomos son diamagnéticos? 387. b. K+. e indique cuántos electrones no apareados tiene cada uno: a. Rh. [Ne]2s22p3. b. 69Tm. a. Escriba la configuración electrónica abreviada. iv) Zn. 21Sc. c. Supóngase que poseemos un método para medir las propiedades magnéticas de los átomos aislados: ¿Cuáles de los siguientes átomos resultarán paramagnéticos: 3Li. v) S 2-. ¿Cuántos electrones no apareados tiene cada átomo de bismuto? d. iii) 30 Zn2+. ¿El átomo es paramagnético o diamagnético. ii) 30 Zn+. 10Ne. 4Be. b) ¿Cuál de los elementos tiene el mayor grado de paramagnetismo en su estado basal? 390. ¿Cuáles de las siguientes partículas aisladas i) propiedades paramagnéticas? 30 Zn. 5B.Co. Explicar RESOLVER: MÚLTIPLOS DEL 10 26 . iv) 30 Zn3+ poseen 392. 9F. el elemento número 83. 78Pt? 391. Escriba la distribución completa del bismuto. iii) Ne -. 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