SOLUCION

1.SOLUCIÓN

a) La frecuencia y la longitud de onda son valores inversamente proporcionales, por tanto, tendremos que calcular la energía correspondiente a la menor longitud de onda (λ = 450 nm)

C 3,0 x 108 m·s-1

E = h · = 6,63 x 10-34 J·s · = 4,42 x 10-19 J Λ 450 x 10-9 m

b) Será posible si esta energía es superior a la energía de la 1ª ionización (E. umbral). Esta energía de ionización la dan en electronvoltios por tanto será necesario pasarla a Julios para poder comparar.

5,40 eV = 5,40 x 1,6 x 10-19 C x 1 vol. = 8,64 x 10 -19 J

Como 4,42 x 10-19 J < 8,64 x 10-19 J, no se puede conseguir la ionización, es decir, no se da el efecto fotoeléctrico.2.

SOLUCIÓN

a) Z = 19 (es el potasio) implica que este átomo ocupa la posición 19 en el S.P, que tiene 19 protones y que al estar en estado neutro tiene también 19 electrones, sobre los que haremos la correspondiente distribución electrónica:

1s2 No es necesario hacer todo el diagrama, solo la parte que necesitamos

2s2 2p6 K ( Z=19): 1s2 2s22p6 3s23p6 4s1

3s2 3p6 3d10 El nº 4 indica 4º periodo

4s2 4p6 4d10 4f14 s1 indica que es un alcalino

b)

19p+ 19 p+ 19 p+

K K+ K2+

En el K+ se adquiere estabilidad de gas noble, pero si ahora queremos que se pierda otro electrón será necesario aportar mucha más energía ya que ahora los electrones de la última capa están más cerca del núcleo ya que se ha bajado de nivel (se ha pasado del nivel 4 al nivel 3), por tanto la atracción electrostática que el núcleo ejerce hacia cada electrón es ahora mucho mayor por ello costará mucho más arrancar el segundo electrón, por tanto la energía será mucho mayor, por otro lado el ion K2+ no tiene ningún tipo de estabilidad.

c) La E0 es el valor de la energía de ionización y como está dada en KJ/mol electrones, se tendrá que calcular en J/electrón. Por otro lado calcularemos la energía correspondiente a la λ = 200 nm

E0 = 418,8 · 103 J/6,022 · 1023 = 6,95 · 10 -19 J ;

c 3 · 108 m·s-1

E = h · = 6,63 x 10-34 J·s · = 9,95 · 10 -19 J λ 200 · 10-9 m

Como E = E0 + Ec (e), despejamos; Ec (e) = E – E0 = = 9,95 · 10-19 - 6,95 · 10-19 = 3·10-19 J 1/2 · me · v2 = 3·10-19. Si ahora despejamos la V, tendremos:

2 · 3 ·10-19

V = = 811552,16 m·s-1

me

3.

SOLUCIÓN

Lo primero que haremos será calcular la E0:E0 = h· Ʋ =6,63 x 10-34 J·s · 4,5·1014 s-1 =2,983·10 -19 J Ahora calcularemos la energía cinética máxima del electrón: Ec = ½ m v2= 1/2· 9,11 x 10-31 Kg (8,095·105 m·s-1)2 = 2,985·10 -19 J

E = E0 + Ec = 2,983 · 10-19 + 2,985·10-19 = 5,968·10-19 J; E = h· Ʋ ⇨5,968·10-19 J = 6,63 x 10-34 J·s ·Ʋ 5,968·10-19 J 3·108 m·s-1

Ʋ = = 9,0·1014 s-1 (Hz); λ = = 3,33·10-7m = 333 nm 6,63 x 10-34 J·s 9,0·1014 s-1

4.

5.