Boletin de Química General

CONTENIDO:

Sistema Internacional de Unidades

La Materia

Mezclas y Combinaciones

Energía

Relación Materia-Energía

Modelos atómicos

Modelo Atómico actual

Radiactividad

Teoría Cuántica

Onda y REM

Números Cuánticos

Principio de Exclusión de Pauli

QUIMICA GENERAL PRE: 4 – 5 – 6 – 7

1

1.- METROLOGIA Es la ciencia que estudia los aspectos teóricos y prácticos referidos a la medición de todas las magnitudes, como por ejemplo: la masa, la longitud, el tiempo, el volumen, la temperatura, etc. SERVICIO NACIONAL DE METROLOGIA

El Servicio Nacional de Metrología (SNM) fue creado el 6 de enero de 1983 mediante Ley Nº 23560, para promover el desarrollo de la metrología en el país y contribuir a la difusión del Sistema Legal de Unidades de Medida del Perú (SLUMP). Además, tiene entre sus funciones el custodiar, conservar y mantener los PATRONES NACIONALES de las unidades de medida, calibrar patrones secundarios, realizar mediciones y CERTIFICACIONES METROLÓGICAS a solicitud de los interesados y promover el desarrollo de la Metrología en el país.

2.- UNIDADES DE BASE S.I. 3.- EQUIVALENCIAS IMPORTANTES

SESIÓN 1

CRUCI - METROLOGIA


2

01.- No es una unidad base del sistema internacional. a) Kilogramo b) Candela c) Ampere d) Watt e) Kelvin

02.- ¿Cuántos microsegundos ( s) hay en un minuto?

a) 3. 103 s b) 5.10

5 s

c) 6.107 s d) 6. 10

8 s

e) 3,6.106 s

03.- Escriba en notación científica el número: 0,000415000 A) 4,15.10

-4 B) 4,15.10

-5

C) 4,15.109 D) 4,15.10

5

E) 4,15.10-3

04.- La velocidad del sonido es 340 m/s. Exprese dicha velocidad en milla/hora, 1milla=1,6 km a) 122,8 b) 0,94 c) 765 d) 1 224 e) 0,04 05.- Efectuar la suma y expresarlo en notación científica: 22.10

3 + 0,8.10

3

A) 2,28.104 B) 2,28.10

3

C) 2,28.105 D) 2,28.10

2

E) 3.103

06.- Escriba en notación científica el número: 1700000.10

15

A) 1,7.109 B) 1,7.10

21

C) 1,7.1020

D) 1,7.10-20

E) 1,7.10

19

07.- El doctor de dice a José que pesa 2 kg que el mes pasado. ¿Cuántas libras pesaba si en este mes pesa 36 kg? : Dato:(1kg=2,2 lb) a) 74.8 lb b) 7.48 lb c) 748 lb d) 74.8 lb 08.- ¿Cuántos sacos de 50 kg se pueden llenar con dos toneladas de carbón? Dato:(1000Kg=1Tn) a) 80 sacos. b) 40 sacos. c) 4 sacos. d) 20 sacos. 09.- Relacionar a) Amstrong ( ) 2,54 cm b) Pulgada ( ) 10

–4 cm

c) Newton ( ) 10 – 8

cm d) Micra ( ) 1 Kg m/s

2

a) b, c, d, a b) c, d, b, a c) b, d, a, c d) a, c, d, b e) d, b, a, c 10.- Si se unen 748 mL de agua con 0.452 L de ácido acético y 300 cm

3 de bicarbonato. ¿Cuál

es el volumen final de la solución? a) 2.5 L b) 1,5 L c) 2,4 L d) 2,2 L e) 1,2 L

11.- Un microbio tiene 25 luego crece a 0,0075 cm. ¿Cuánto es el aumento de tamaño? a) 5x10

3 cm. b) 8x10

3 cm.

c) 4x103 cm. d) 6x10

3 cm.

e) 3x103 cm.

01.- 720 yardas en pies es: a) 1800 pie b) 2160 pie c) 1440 pie d) 2520 pie e) 2250 pie 02.- 1760 libras a Kilogramos es: a) 600 Kg b) 400 Kg c) 800 Kg d) 750 Kg e) 900 Kg

03.- En un beaker se vierten 420 ml de agua, luego 0,08 l y al final 0,322 l ¿cuánto de agua hay? a) 720 ml b) 0,740 l c) 780 cm

3 d) 72 dm

3

e) 760 ml 04.- Efectuar la suma y expresarlo en notación científica: 2200.10

6 + 35000.10

5

A) 5,7.106 B) 5,7.10

C) 5,7.1011

D) 5,7.109

E) 5,7.107

05.- Un recipiente contienen 7.500 kg de mermelada. ¿Cuántos pomos de 500 g se pueden llenar con esa cantidad? a) 25 pomos. b) 15 pomos. c) 150 pomos. d) 5 pomos. 06.- De un saco de semillas se pueden llenar 80 bolsitas de 500 g cada una. ¿Cuántos kilogramos pesa el saco lleno? a) 4 kg b) 400 kg c) 40 kg d) 0.4 kg

ACTIVIDAD DE AULA

PRACTICA DIRIGIDA


3

07.- Se tiene 6,8 dm3 de aceite en un bidón, se

saca 600 cm3 y se le agrega 1000 ml ¿cuánto

de aceite queda en el bidón? a) 7,2 l b) 6,8 l c) 7,6 l d) 720 mm

3

e) 7,8 dm3

08.- Una bacteria mide 6 al ingresar a un organismo crece a 0,0012 cm ¿cuánto creció en cm? a) 6x10

–3 b) 6x10

–4

c) 6x10 –2

d) 6x10 –5

e) 6x10

–6

09.- Un átomo puede tener 0,20 A y una

molécula 2 ¿Cuánta es la diferencia? (1A=10-

10m)

a) 1995 .10-3

cm. b) 1996.10-4

cm. c) 1998.10

-5 cm. d) 1986.10

-4 cm.

e) 1998.10-4

cm. 10.- Un cantante americano mide 6,5 pies y uno latinoamericano 168,12 cm ¿cuánta diferencia hay en el tamaño?.

Datos (1pie=12plg 1plg=2,54cm) a) 30 cm b) 24 cm c) 36 cm d) 28 cm e) 32 cm 12.- Calcular el valor "R" en cm

3 de la siguiente

expresión:

R

cmLm

cm

R

327

a) 30 b) 3x10

4

c) 2x102

d) 2x104

e) 3x103

13.- Al ingerir un chocolate por reacciones bioquímicas obtengo 210 calorías esa energía es de: a) 60 J b) 72 J c) 48 J d) 54 J e) 50 J

1.- ¿QUÉ ES LA MATERIA? Es todo aquello que constituye el universo; tiene masa y extensión y su existencia es independiente de nuestros sentidos. Ejemplo: Agua, sal de mesa, aire, alcohol, azúcar, etc.

2.- PROPIEDADES DE LA MATERIA Son aquellas que caracterizan a cada sustancia y permiten su diferenciación e identificación con relación de otras sustancias. Propiedades físicas: Son aquellas propiedades que se manifiestan sin alterar la estructura o composición de la sustancia. Pueden ser: Propiedades extensivas (generales) - Propiedades intensivas (específicas) Propiedades químicas: Son aquellas propiedades que se manifiestan alterando la estructura o composición de la sustancia por acción de otra(s) o de un agente energético

SESIÓN 2


4

01.- A la atracción del Sol y la Tierra se le llama: a) atomicidad b) gravedad c) gravitación d) molécula e) adhesión 02.- A la atracción de un cuerpo y la Tierra se le llama: a) gravitación b) gravedad c) adhesión d) molécula e) afinidad 03.- La atracción de molécula-molécula se le llama: a) gravedad b) gravitación c) cohesión d) afinidad e) adhesión 04.- La afinidad es la atracción: a) Luna – Luna b) Tierra - Tierra c) molécula – molécula d) átomo – átomo e) Sol - Luna 05.- Señalar una propiedad intensiva: a) densidad b) temperatura c) masa d) inercia e) a y b 06.- La resistencia al fraccionamiento se llama: a) dureza b) viscosidad c) tenacidad d) maleabilidad e) inercia 07.- Los metales se transforman en láminas por la: a) inercia b) masa c) dureza d) tenacidad e) maleabilidad 08.- El cobre se transforma en hilos por la: a) masa b) volumen c) ductibilidad d) maleabilidad e) elasticidad 09.- La propiedad por la cual un cuerpo refleja la luz es: a) maleabilidad b) dureza c) ductibilidad d) elasticidad e) brillo

10.- A la luna polarizada se clasifica por su brillo como: a) luminoso b) iluminado c) transparente d) opaco e) translúcido 11.- AI Sol lo podemos clasificar como: a) opaco b) translúcido c) iluminado d) luminoso e) a y b 12.- A la Luna podemos clasificar por su brillo como: a) luminoso b) iluminado c) transparente d) opaco e) translúcido 13.- ¿Cuál de los cuerpos materiales es opaco? a) Sol b) Iluminado c) opaco d) transparente e) Todos 14.- Señalar una propiedad intensiva: a) masa b) extensión c) elasticidad d) viscosidad e) c y d 15.- No es materia: a) protón b) electrón c) alma d) esponja e) nube 16.- Mide la cantidad de materia: a) volumen b) masa c) extensión d) peso e) Todas 17.- No es una propiedad intensa de la materia: a) Densidad b) T° de fusión c) Color d) Calor e) T° de ebullición 18.- De las siguientes sustancias. ¿Cuál es la que presenta la menor dureza según la Escala de Mohs?. a) cuarzo b) yeso c) apatita d) calcita e) talco

La materia no es un todo único, sino que se halla en proporciones en la naturaleza tan variado en su forma, tamaño y estado; tenemos a las estrellas, el Sol y todos los astros.

SESIÓN 3

ACTIVIDAD DE AULA


5

1.- ESTADOS DE LA MATERIA A Estado Sólido B. Estado Líquido C. Estado Gaseoso D. Estado Plasmático

2.- CAMBIOS DE FASE 3.- CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA

Sustancia: Es todo cuerpo o materia homogénea con composición química definida (posee fórmula o representación simbólica). Elementos o sustancia simple: Compuesto o sustancia compuesta:

Mezcla: Es la reunión de dos o más sustancias puras para formar otra si que pierdan sus características particulares iniciales. Pueden ser de dos tipos: Mezcla homogénea o solución: Mezcla heterogénea:

01.- Señala la proposición que no implica un fenómeno químico: I. Oxidación de un clavo. II. Fundición del hierro. III. Digestión de los alimentos. a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y II e) I y III 02.- La naftalina con el transcurrir del tiempo disminuye su tamaño, debido a que experimenta: a) Fusión b) Evaporación c) Condensación d) Sublimación e) Solidificación 03.- Son sustancias puras: a) Aquellas que presentan una sola fase. b) Las mezclas homogéneas. c) Aquellas conformadas por el mismo tipo de átomos. d) Sólo los elementos químicos. e) aquellas de composición química definida. 04.- Indica cuántos de los siguientes procesos implican un cambio físico: - Descomposición de la leche. - Combustión de la gasolina. - Derretimiento del hielo. - Ruptura del vidrio a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4

05.- Señalar al que no representa fenómeno físico: a) chancar piedra b) dilatar los metales c) mezclar agua y alcohol d) oxidación de metales e) Todos 06.- Señalar al que no representa fenómeno químico: a) fermentación del vino b) agriado de leche c) descomposición del agua en sus componentes d) oxidación de metales e) rotura de un bloque de madera 07.- Señalar que elemento presenta la propie-dad de la alotropía: a) carbono b) oxígeno c) fósforo d) azufre e) Todos 08.- Elemento es a símbolo como compuesto es a: a) átomos b) moléculas c) fórmula d) símbolo e) partículas 09.- Señalar de cuántos elementos está forma-do el siguiente compuesto CaCO3: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5

PRACTICA DIRIGIDA


6

10.- Señalar que mezcla homogénea se puede separar por destilación: a) bronce b) latón c) acero d) aire e) agua ardiente 11.- Señalar la relación correcta acerca de una mezcla homogénea: a) agua potable: agua y cloro b) agua dura: agua y sales de calcio y magnesio c) formol: agua y metanal d) latón: cobre y zinc e) Todos 12.- De los mencionados cuál es la mínima proporción de materia: a) átomo b) molécula c) cuerpo d) partícula e) compuestos fónicos 13.- ¿Cuál de los siguientes no es una mezcla? a) acero b) bronce c) latón d) amalgama e) agua destilada 14.- Uno de los siguientes es sustancia simple: a) agua regia b) diamante

c) aire d) agua dura e) latón 15.- ¿Qué compuesto es heptatómico? a) H2SO4 b) H3PO4

c) H2O d) S8

e) H2CO3 16.- Señalar una sustancia compuesta: a) ozono b) oro c) carbón d) yeso e) mercurio 17.- Identifique un cambio químico: a) sublimación de la naftalina b) evaporación de agua de mar c) oxidación del hierro d) formación del hielo a partir del agua e) destilación del Alcohol etílico 18.- ¿Qué proceso explica la formación del anhídrido carbónico a partir del hielo seco? a) fusión b) evaporización c) sublimación d) congelación e) licuación

FENÓMENO Es todo cambio o transformación que ocurre en la naturaleza.

Fenómeno físico: Fenómeno químico: Fenómeno alotrópico: Se presenta en ciertos elementos que al encontrarse en el mismo estado físico tienen dos o más formas con distintas propiedades. Ejemplo: - Oxígeno (O2) Ozono (O3)

1.- MEZCLA En una mezcla se pueden agregar 2, 3 ó más sustancias; en cantidades indefinidas; no se produce ningún cambio de energía. Al final de cualquier mezcla seguiremos teniendo las sustancias que agregamos y en las mismas cantidades, no tendremos nada nuevo. 2.- COMBINACIÓN Es un fenómeno químico, y a partir de dos o más sustancias se pueden obtener otra (u otras) con propiedades diferentes. Para que tenga lugar, debemos agregar las sustancias a combinar en cantidades perfectamente definidas, y para producirse efectivamente la combinación se necesitará liberar o absorber calor (intercambio de energía). 3.- DESCOMPOSICIÓN Es un fenómeno químico, y a partir de una sustancia compuesta (formada por 2 ó más átomos), puedo obtener 2 ó más sustancias con diferentes propiedades. 4.- SEPARACIÓN DE MEZCLAS En muchas ocasiones, el químico requiere determinadas sustancias que se hallan mezcladas con otras y por ellos le plantea el problema de separarlas. Entre las distintas técnicas que se emplean tenemos:

SESIÓN 4

Alótropos


7

PROCEDIMIENTOS FISICOS: Destilación, Evaporación, Cristalización, Cromatografía PROCEDIMIENTOS MECÁNICOS: Filtración, Tamizado, Imantación, Decantación, Centrifugación, Levigación. PRODECIMIENTO FISICO: DESTILACIÓN. PRODECIMIENTO FISICO: EVAPORACIÓN. PRODECIMIENTO FISICO: CRISTALIZACIÓN. PRODECIMIENTO FISICO: CROMATOGRAFÍA.

PRODECIMIENTO MECÁNICO: FILTRACIÓN. PRODECIMIENTO MECÁNICO: DECANTACIÓN. PRODECIMIENTO MECÁNICO: TAMIZADO. PRODECIMIENTO MECÁNICO: CENTRIFUGACIÓN.

01.- ¿Cuántas de las siguientes sustancias son simples? • alcohol metílico (CH3 OH) • diamante (C) • óxido de aluminio (Al(OH)3) • Magnesio (Mg) • Yodo (I) a) 5 b) 4 c) 3 d) 2 e) 1 02.- Señalar la relación correcta acerca de una mezcla homogénea:

a) agua potable : agua y sales de cloro b) agua pura : agua y sales de calcio y magnesio c) latón : cobre y estaño d) acero : carbono y hierro e) todas 03.- Señalar un fenómeno físico: a) evaporación del agua b) formación de hielo c) lanzamiento de piedra d) rotura de tiza

PRACTICA DIRIGIDA


8

e) Todos 04.- Señalar un fenómeno químico: a) combustión de madera b) descomposición de los alimentos c) oxidación del hierro d) agriado de leche e) Todos 05.- Señalar al que no representa fenómeno químico: a) fermentación del vino b) agriado de leche c) descomposición del agua en sus componentes d) oxidación de metales e) rotura de un bloque de madera 06.- Señalar que elemento presenta la propie-dad de la alotropía: a) carbono b) oxígeno c) fósforo d) azufre e) Todos 07.- Identifique un cambio químico: a) sublimación de la naftalina b) evaporación de agua de mar c) oxidación del hierro d) formación del hielo a partir del agua

e) destilación del Alcohol etílico 08.- Marcar lo que corresponde a un cambio físico: a) Obtención del vinagre a partir del vino. b) Extracción de la sal común del agua de mar. c) Combustión de la gasolina. d) Oxidación de un alambre de hierro. e) Descomposición del agua por acción de la corriente eléctrica. 09.- ¿Cuál de los siguientes no es cambio químico? a) Calentamiento del cobre en el aire. b) Combustión de la gasolina. c) Enfriamiento de un trozo de hierro. d) Digestión de los alimentos. e) Corrosión de los metales. 10.- ¿Cuál de los siguientes cambios se considera físico? a) Pérdida de brillo metálico de la plata. b) Calentamiento de los filamentos de una lámpara, para producir luz. c) Quemar hidrógeno. d) Oxidación del vino para producir vinagre. e) Oxidación de metales.

Es la capacidad para realizar un trabajo siendo el trabajo el producto de la fuerza por la distancia a lo largo de la cual se actúa. El Sol es una enorme fuente de energía, siendo la que mayormente usamos.

1.- ENERGÍA MECÁNICA Aquella que poseen los cuerpos capaces de producir movimiento en otros cuerpos. Son: a) Energía Potencial. Aquella que poseen los cuerpos en reposo. Donde: m: Masa (Kg) g: Gravedad = 9,8 m/s

2

h: Altura (m) Ep: Energía potencial (Joule – Ergio)

b) Energía Cinética. Asociada al movimiento de los cuerpos.. Donde: V: Velocidad (m/s) m: masa (Kg) Ec: Energía cinética (Joule, Ergio)

01. Calcular la energía potencial de un cuerpo con masa de 56 kg y 500 m de altura a) 274800 J b) 284700 J c) 274400 J d) 248700 J e) 247400 J

02. calcular la masa de un cuerpo con energía potencial de 5292 J a 7.5 m de altura. a) 68 Kg b) 76 Kg c) 80 Kg d) 72 Kg e) 82 Kg

SESIÓN 5

Ec = ½ m V2 Ep = m x g x h

PRACTICA DIRIGIDA


9

03. Hallar la altura de un cuerpo con masa de 60 kg y energía potencial de 7056 J a) 12 m b) 10 m c) 15 m d) 9 m e) 11 m 04. Hallar la Energía potencial de un cuerpo con masa de 12 x 10

3 kg y altura de 5 x 10

-3 m

a) 72 J b) 90 J c) 66 J d) 88 J e) 89 J 05. Hallar la masa de un cuerpo con una altura de 25 x 10

-3 y una energía potencial de 39200 J

a) 18.104 kg b) 17.10

4 kg

c) 16.104 kg d) 12.10

4 kg

e) 15.104 kg

06. Calcula la energía potencial de un cuerpo con masa e 49 kg a una altura de 3 x 10

4 m.

a) 14406.103 J b) 14068.10

4 J

c) 14498.103 J d) 12448.10

3 J

e) 14298.104 J

07. Hallar la altura de un cuerpo con masa de 78 kg y energía potencial de 19110 J a) 22 m b) 30 m c) 15 m d) 24 m e) 25 m 08. Hallar la energía cinética de un cuerpo con masa de 2 tn y velocidad de 10 m/s. a) 10

4 J b) 10

5 J

c) 103 J d) 10

6 J

e) 102 J

2.- ENERGÍA ELÉCTRICA Es el flujo de electrones a través de conductores eléctricos (metales). Intervienen: E = Voltaje (fuerza) V I = Intensidad (Amperio) A R= Resistencia Ohm (V/A) 01. Una computadora tiene resistencia de 22 Ohm e intensidad de 20 A ¿Cuánto de voltaje ingresa y cuanto reduce un transformador para que obtenga sólo 110 V? a) 440 V – 330 V b) 450 V – 340 V c) 420 V – 310 V d) 400 V – 290 V e) 460 v – 350 V 02. Si tengo un cable con 9600 V e intensidad de 120 A ¿Cuál es su resistencia? a) 75 Ohm b) 80 Ohm c) 120 Ohm d) 96 Ohm e) 82 Ohm 03. Necesito obtener 120320 V y hay 752 A de intensidad ¿Cuánto es la resistencia?

a) 150 Ohm b) 165 Ohm c) 160 Ohm d) 175 Ohm e) 180 Ohm 04. Si tengo de energía 4800 V e intensidad de 75A. ¿Cuál es su resistencia? a) 65 Ohm b) 60 Ohm c) 70 Ohm d) 64 Ohm e) 72 Ohm 05. Si tengo una resistencia de 225 Ohm y la intensidad de 56 A ¿Cuál es el voltaje? a) 12600 V b) 15500 V c) 12400 V d) 12200 V e) 12800 V

3.- ENERGÍA RADIANTE 4.- ENERGÍA CALÓRICA 5.- ENERGÍA SONORA 6.- ENERGÍA QUÍMICA Es el resultado de la unión de moléculas o partículas elementales, que al entrar en contacto liberan su energía potencial. Ejem: la gasolina pone en movimiento un automóvil. Las reacciones metabólicas al interior del ser vivo son bioquímicas que por el proceso de nutrición generan la energía suficiente para la vida en calorías. 01. En la electricidad interviene una fuerza o ____________, una intensidad y una

____________ que ofrece el metal para evitar el avance de ______________ a) Voltaje – resistencia – electrones

E = I x R

PRACTICA DIRIGIDA

PRACTICA DIRIGIDA


10

b) encendido – resistencia – neutrones c) Voltaje – amplitud – protones d) energía – dureza – electrones e) Voltaje – resistencia – protones 02. Fotosíntesis a) eólica b) fosil c) Biomasa d) hidráulica e) radiante 03. Petróleo a) calórico b) química c) biomasa d) mareas e) química 04. Relacionar: a) Auto en marcha ( ) Hidráulica b) Roca en un cerro ( ) Química c) Represa de agua ( ) Potencial d) Flujo de electrones ( ) Cinética e) Unión atómica ( ) Eléctrica

a) e, d, b, c, a b) c, b, a, d, e c) e, a, d, c, b d) c, e, b, a, d e) c, e, d, a, b 05. Relacionar: a) Resistencia ( ) Voltios b) Conductor ( ) Ergios c) Tensión eléctrica ( ) Amperios d) Intensidad ( ) Metales e) Energía liberada ( ) Ohms a) e, d, b, c, a b) c, b, a, d, c c) e, a, d, c, b d) c, e, d, a, b e) c, e, d, b, a 06. Relacionar: a) Potencial ( ) ½ mV

2

b) cinética ( ) m C2

c) Eléctrica ( ) m g h d) atómica ( ) R I a) d, b, c, a b) c, b, a, d c) a, d, c, b d) b, d, a, c e) c, d, a, b

1.- ECUACIONES DE EINSTEN La primera ecuación se utiliza en las reacciones nucleares, la masa se transforma en energía. La segunda ecuación menciona que la energía cinética se transforma en masa.

Primera ecuación: E = energía. m = masa. C = velocidad de la luz: 3.10

10 cm/s

Segunda ecuación: Mo = masa de reactantes (inicial) C = velocidad de la luz cuyo valor es de 3.10

10 cm/s

Mf = masa de productos (final) V = velocidad final del cuerpo (masa). 01.- En un proceso de fisión nuclear, se han liberado 3,6.10

14 Joule de energía. Determina la

masa residual, si inicialmente participaron 800g de sustancia radiactiva. a) 700g b) 796g c) 800g d) 900g e) N.A.

02.- Calcular la masa radiactiva residual si 50g

de un material radiactivo tiene un proceso de

Fisión nuclear, liberando 90TJ (1T = 1012)

a) 49g b) 48g c) 2g

d) 1g e) 15g

03.- La masa de un material radiactivo es de

15g, si dicha masa es sometida a un proceso

nuclear, determine la Energía en J que se libera

en el proceso.

a) 4,5×1014

J b) 1,35×1010

J

c) 9×1018

J d) 1,35×1015

J e) N.A

2cmE

SESIÓN 6

2

1

c

v

MoMf

PRACTICA DIRIGIDA


11

04.- Se requieren 42g. de un material para una determinada reacción, al final sólo se recupera 41,2 g. debido a que el resto se convirtió en energía. Hallar dicha energía en TJ. a) 72 b) 720 c) 7200 d) 24 e) N.A 05.- Hallar la velocidad de un cuerpo de 24 g para que en ese instante su masa sea de 40g. Dar respuesta en Mm/s. a) 120 b) 240 c) 280 d) 360 e) N.A. 06.- En una explosión nuclear se liberan 1,28.10

14J de energía, luego de esta explosión

se recogieron 1,32 g de material radiactivo. Calcular la masa inicial de material radiactivo de la bomba. a) 2,742 g b) 2,472 g c) 2,274 g d) 1,232 g e) 1,455 g 07.- En cierta reacción de fisión nuclear se observa que a partir de una muestra de 1 kg de Uranio, el 10% se convierte en energía. Determine cuántos Joule se han producido. a) 10

15J b) 3x10

15J c) 5x10

15J

d) 9X1015

J e) N.A.

08.- La masa inicial de un cuerpo es 34 g, Calcular su masa final si ha liberado 81.10

20 Er.

a) 9 Kg b) 25 g c) 15 g d) 18 g e) 30 g 09.- La masa inicial de un cuerpo es 20 g. Calcular su masa final si ha liberado 135.10

20

Erg. a) 15 g b) 10 g c) 12 g d) 7.5 g e) 5 g 10.- Si deseo 81.10

20 Er y obtengo 108. 10

20 Er

¿Cuánto de uranio se empleó demás? a) 5 g b) 3 g c) 2 g d) 4 g e) 6 g 11.- Tengo 16 g de Torio y obtengo 18. 10

20 Er.

¿Cuánto se ha consumido? a) 1/5 b) 1/2 c) 1/4 d) 2/3 e) 1/8 12.- Obtuve 216 .10

20 Er del Uranio y 126. 10

20

Er del Polonio. La suma de las masas es: a) 35 g b) 40 g c) 38 g d) 32 g e) 36 g

Entre los modelos atómicos de mayor importancia tenemos de: 1. JHON DALTON (1808) 2. JOSEPH JOHN THOMSON (1897) Descubrimiento del electrón

3. PERRÍN – NAGOAKA (1903) Perrín realizó una pequeña modificación al modelo de Thompson, al sostener que los electrones no se hallan distribuidos en todo el átomo, sino en las partes externas

Golstein y el descubrimiento del protón Eugen Golstein utilizó un tubo de rayos catódicos que tenía el cátodo se producía un resplandor que sólo se explicaba por la existencia de otras radiaciones que viajaban en sentido contrario a los rayos catódicos generados al ionizarse positivamente el gas residual.

4. ERNEST RUTHERFORD (1911) El modelo atómico de Rutherford presenta las siguientes características: Considera al átomo como un “sistema planetario en miniatura.

SESIÓN 7


12

Modelo atómico de Rutherford En el átomo existe una zona muy pequeña donde se concentra su masa, ya que sólo pocas partículas chocaban contra un obstáculo y rebotaban. A esta zona la llamó núcleo. El núcleo debía tener carga positiva, puesto que las partículas alfas, también positivas, eran rechazadas al chocar contra los núcleos de los átomos del metal.

5. NIELS BOHR (1913) En 1913 postula la existencia de un átomo con electrones girando a su alrededor, contando con un límite por órbita apareciendo los saltos cuánticos (paso de órbitas a órbitas) surgiendo la ionización (cuando un átomo pierde 1 electrón) donde los e– no absorben ni emiten energía cuando se encuentran girando en una de estas órbitas. • Absorción de un cuanto de energía cuando se aleja del núcleo • Emisión de un cuanto de energía cuando se acerca al núcleo 01.- Según la Teoría atómica indique el número de afirmaciones no incorrectas ( ) 500 años a.C. Leucipo y Demócrito sostiene que la división de la materia era finita ( ) La Teoría atómica no logra desarrollarse por el predominio en la época de los 4 elementos aristotélicos ( ) Dalton con su teoría logra cambiar la mentalidad en el estudio de la materia de una forma filosófica a otra científica ( ) Según Dalton los átomos pueden subdividirse si las reacciones químicas so muy violentas ( ) Según Kanada la división infinita de la materia es absurda a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 02.- Con respecto a la Teoría Atómica de Rutherford indicar cuántas proposiciones son no incorrectas

( ) En su experiencia con rayos bombardeados sobre láminas de oro la mayor parte de estas partículas rebota ( ) El electrón gira alrededor del núcleo en una órbita circular ( ) Los electrones tiene una posición determinada y vibran sobre ella ( ) Según la experiencia con rayos catódicos pudo determinar las dimensiones del átomo y el núcleo ( ) Todo átomo contiene una región central diminuta llamada núcleo atómico a) Cero b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 03.- Indicar (V) o (F) según corresponda: * La masa del neutrón es similar a la masa del electrón

* El tamaño de un átomo lo determina su nube electrónica. * La cantidad de protones en el núcleo determina la identidad en el átomo. a) FVF b) VFV c) FFV d) FVV e) VVF 04.- Descubrió los neutrones: a) Thompson b) Rutherford c) Chadwik d) Einstein e) Ames 05.- Descubrió los protones: a) Thompson b) Rutherford c) Chadwik d) Briceño e) Bohr 06.- Descubrió los electrones: a) Thompson b) Rutherford c) Chadwik d) Vizcardo e) Plank 07.- Para los griego “ÁTOMO” significaba: a) sin división b) sin neutrones c) sin protones d) sin electrones e) sin partes 08.- Completar: “La masa del átomo se encuentra concentrada en ……” a) La nube electrónica b) Los protones c) Los neutrones d) El núcleo atómico e) La zona extranuclear 09.- Sommerfeld hace una corrección a la teoría de Bohr, es decir que los electrones podrían

ACTIVIDAD DE AULA


13

girar en órbitas no sólo ............................ sino también ..................................... a) Elípticas – circulares b) elípticas – elípticas c) circulares – elípticas d) circulares – elípticas 10.- Cuando un electrón salta de un nivel superior a inferior cuyo valor está dado por

....................... donde es la longitud de onda correspondiente al fotón emitido. (h = constante de planck) (c = velocidad de la luz)

a) gana - h b) pierde - ch

c) pierde – c/ h d) gana – c/ h

Niels Bohr, discípulo de Rutherford, fundamentó sus enunciados usando la teoría cuántica de Planck y los espectros Atómicos; corrigiendo los defectos del modelo de Rutherford. Bohr, realizó estudios basados en el "espectro del Hidrógeno" y concluyó con los siguientes postulados: 1er. Postulado "En el dominio atómico, el electrón gira alrededor del núcleo en órbitas circulares sin emitir energía radiante" El radio orbital está dado por: 2do. Postulado "Sólo son posibles aquellas órbitas en las que el electrón tiene un momento angular que es múltiplo

entero de h/2". Puesto que el momento angular se define como L= mevr, tendremos: 3er. Postulado Cuando un e

- se encuentra en una órbita definida, no emite ni absorbe energía, porque dichas órbitas

son niveles estacionarios de energía. ; en electronvoltio (eV) 4to. Postulado La energía liberada por un electrón al pasar desde una órbita de mayor a otra de menor energía se emite en forma de fotón. La energía de este fotón es igual a la diferencia entre las energías de las órbitas entre las cuales realizo el salto. ; donde v, es la frecuencia del fotón. 1. Un “cuanto” de luz ( ) n, l, ml, ms 2. Nombre del electrón ( ) –313.6/n

2 Kcal

3. Número cuánticos ( ) Balmer 4. Orbitas elípticas ( ) Absorción de energía 5. En el espectro visible ( ) 0.529 n

2 A°

6. Saltó de En => En + 1 ( ) Fotón

2

2

vm

ker

e

Donde me = masa del electrón v = Velocidad del electrón r = Radio de la órbita e = 1,6x10

-19C =carga del electrón

2

hnvrme

2

0nar Donde h = constante de Planck n = número cuántico = 1, 2, 3... a0 = constante = 0,529 Å

Jn

En 2

181018,2

eVn

En 2

6,13

.' hEE nn

CORRELACIONA


14

7. Saltó de En + 1 => En ( ) Bohr 8. Niveles de energía ( ) Stony 9. El radio de la órbita ( ) Emisión de energía 10. Átomo de Bohr ( ) Sommerfeld 11. Energía total por cuanto ( ) Hidrógeno 12. Relección e/m ( ) 1.76 x 10

g cb/g

1.- Sommerfeld hace una corrección a la teoría de Bohr, es decir que los electrones podrían girar en órbitas no sólo …......................... sino también ….................................. a) Elípticas – circulares b) elípticas – elípticas c) circulares – elípticas d) circulares – elípticas 2.- Cuando un electrón salta de un nivel superior a inferior cuyo valor está dado por

….................... donde es la longitud de onda correspondiente al fotón emitido. (h = constante de 14Planck) (c = velocidad de la luz)

a) gana - h b) pierde - ch

c) pierde – c/ h d) gana – c/ h 3.- “Es imposible conocer simultáneamente la velocidad y posición de una partícula con absoluta exactitud o certeza” corresponde a la …............................................... a) Teoría de relatividad de Einstein. b) Principio de exclusión de Pauli. c) Principio de máximo multiplicidad de Hund. d) Principio de incertidumbre de Heisemberg. 4.- Según la física clásica, una carga eléctrica en movimiento genera un ........................ variable y por consiguiente la emisión de energía en forma de onda electromagnética, éste es uno de los fenómenos que no pudo explicar .................................... en su modelo atómico. a) Campo magnético – Thomson b) Aceleración – Rutherford c) Campo magnético – Rutherford d) Campo eléctrico – Bohr 5.- Hallar la diferencia entre el radio de Bohr del segundo nivel con el primer nivel. a) 1,39A° b) 1,49A° c) 1,59A° d) 1,69A° e) 1,79A° 6.- El modelo atómico de Bohr, fue estructurado pensando en el átomo de: a) Boro (B) b) Carbono (C) c) Oxígeno (O) d) Hidrógeno (H) 7.- El modelo atómico de Bohr, corrigió el modelo atómico de:

a) Rutherford b) Thomson c) Sommerfield d) Dalton 8.- El modelo atómico de las órbitas elípticas, fue propuesto por: a) Thomson b) Rutherford c) Dalton d) Sommerfield 9.- En el gráfico se muestra:

Si el electrón salta de un nivel inferior hacia un superior, entonces: a) gana energía b) pierde energía c) se mantiene constante d) duplica su energía e) se reduce su energía a la mitad 10.- Si un electrón salta de n=5 a n=3, entonces su energía: a) se mantiene b) pierde c) gana d) se triplica e) se reduce en su tercera parte 11.- El átomo mostrado corresponde a:

a) Dalton b) Sommerfield c) Demócrito d) Thomson e) Rutherford 12.- La distancia entre el nivel 5 y 3, se halla como:

a) R1 – R3 b) R3 – R5 c) R5 – R3 d) R4 – R6 e) R1

2 – R3

2

PRACTICA DIRIGIDA


15

13.- Determine la energía para el tercer nivel: a) -1,51 e.v. b) -0,85 c) -3,4 d) -2,66 e) -1,7 14.- Cuando un electrón salta de un nivel inferior a un superior. ¿qué pasa? a) libera energía b) absorbe energía c) se rompe d) se mantiene su energía

15.- Con respecto al modelo atómico de Bohr para el átomo de hidrógeno, indique que afirmación es incorrecta: a) sólo algunos valores de energía pueden hacer pasar un electrón de una órbita a otra. b) los radios de las órbitas circulares tienen valor cualquiera. c) el modelo atómico de Bohr no se puede aplicar al átomo de Uranio. d) cuando un electrón salta de un nivel de energía mayor a uno menor libera energía. e) el modelo de Bohr mejora el modelo atómico de Rutherford.

Fórmula de Rydberg Permite calcular la longitud de onda de cualquiera de las líneas que forman el espectro del hidrógeno:

El átomo actual es representado como un sistema energético en equilibrio constituido por una parte central donde prácticamente se concentra toda su masa, llamada núcleo y una región de espacio exterior llamada nube electrónica donde existe la máxima posibilidad de encontrar electrones. 1.- PARTES DEL ÁTOMO 2.- PARTICULAS FUNDAMENTALES

Partícula Símbolo Masa Carga

Descubridor En g En uma Relativa Absoluta

Electrón e- 9,11.10-28

0.00055 -1 -1,6.10-19

C Thompson 1987

Protón p+

1,672.10-24

1.0073 +1 +1,6.1019

C Rutherford 1919

Neutrón n° 1,675.10-24

1.0087 0 0 Chadwick 1932

3.- CONCEPTOS BÁSICOS Todo átomo es eléctricamente neutro (Rutherford) Todo átomo (Núclido) convencionalmente presenta el siguiente esquema:

Donde: E: Símbolo del elemento químico. Z: Número atómico. A: Número de masa

Mp+ = 1836 Me-

# Protones = # Electrones Z = N

o atómico = N

o de protones

A = Nº de masa = # protones + # neutrones

22

11.

fi nnR

22

11.

1

fi nnR

Dónde: = número de onda ( = l/) R = Constante de RYDBERG R = 109678 cm

-1 = 1,1x10

-5 cm

-1

n¡ = Orbita interior nf = Orbita exterior

SESIÓN 8


16

1) Hallar el número de masa y número de

protones del siguiente átomo:

Ex

x

24

22

Sabiendo que tiene 56 neutrones: a) 52 y 26 d) 108 y 52 b) 106 y 26 e) 50 y 26 c) 106 y 50

2) Hallar el número atómico y el número de neutrones en:

Ex

281

53

#n° = 4x + 3 a) 281 y 159 d) 281 y 122 b) 122 y 159 e) 122 y 281 c) 138 y 150

3) En cierto átomo neutro, el número de protones es 12 unidades menor que el número de neutrones. Si el número de masa es 58, determine el número atómico. a) 35 b) 58 c) 23 d) 70 e) 25

4) Un átomo neutro contiene el doble de neutrones que de protones. Si su número de masa es 84, determine “Z”. a) 28 b) 56 c) 84 d) 14 e) 42

5) Complete el siguiente cuadro:

Nuclido Z “P+ A #e #n°

X128

52

Y40

18

6) En cierto átomo neutro, el número de

protones es al de neutrones como 6 es a 7. Si el número de masa es 130, halle Z. a) 50 b) 60 c) 70 d) 80 e) 90

7) Si el número de masa de un átomo es 105 y sus neutrones representan la quinta parte del número de masa, halle el número de protones. a) 74 b) 64 c) 44 d) 84 e) 54

4.- 5.- REPRESENTACIÓN DE UN IÓN 01.- En cierto átomo el número de masa es 73 y el número de protones es 5 unidades menor que el número de neutrones. Hallar el número de protones.

a) 39 b) 34 c) 44 d)36 e) 37

PRACTICA DIRIGIDA

PRACTICA DIRIGIDA


17

02.- El número de masa de un elemento es 238 y su número atómico es 92. El número de protones que existe en el núcleo del elemento es: (EXA UNI) a) 238 b) 92 c) 146 d) 330 e) F.D. 03.- Si un elemento tiene número atómico 24 y peso atómico 52. ¿Cuántos electrones tiene un átomo neutro? (EXA UNI) a) 24 b) 76 c) 52 d) 28 e) 48 04.- El número atómico de un elemento es 34. ¿Cuántos protones tiene el núcleo? (EXA UNI) a) 17 b) 34 c) 68 d) 1,0 e) 53 05.- Si el número atómico del Fluor es 9 y su peso atómico es 18,9985. Diga ¿Cuántos electrones, protones y neutrones respectivamente tiene su átomo neutro? (EXA UNI) a) 8; 8 y 3 b) 99; 10 y 19 c) 19; 9 y 10 d) 9; 10 y 9 e) 9; 9 y 10 06.- El número de masa de un átomo es 132; si el número de electrones es al de neutrones como 4 es a 8, ¿Cuál es el valor de Z? a) 11 b) 22 c) 33 d) 43 e) 44 07.- Un átomo posee 40 neutrones y su número másico es el triple de su número de protones. Hallar el número de electrones. a) 24 b) 23 c) 25 d) 20 e) 26 08.- Si la diferencia de los cuadrados del número de masa y número atómico es igual a la suma del número de masa y número atómico. Determinar el número de neutrones. a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) NA

09.- Con respecto a: 8035 Br , Se puede decir:

a) 35 neutrones b) 80 neutrones c) 45 neutrones d) 35 nucleones e) 115 partículas fundamentales 10.- Un átomo presenta 32 partículas extranucleares y 40 partículas neutras. Hallar la cantidad de nucleones. a) 72 b) 32 c) 40 d) 68 e) 38

11.- Con respecto a: 2m 6

m 2 X

Presenta 18 neutrones. Hallar su número de protones. a) 10 b) 8 c) 6 d) 4 e) 12

12.- En dos isóbaros la suma de sus neutrones es 32 y la suma de sus protones es 30. Hallar el número de masa de uno de ellos. a) 62 b) 31 c) 32 d) 2 e) 40

13.- Si: 40 X , 2a 8Y ; son isótopos. Hallar

“a” a) 14 b) 15 c) 16 d) 18 e) 19 14.- La suma de los números de masa de dos isótopos es 60 y la diferencia de sus neutrones es 4. Determinar el mayor número de de masa. a) 64 b) 32 c) 28 d) 56 e) 46 15.- Dos átomos son isóbaros de tal forma que la diferencia entre sus neutrones es 8 y la suma de sus números atómicos es 46. Determinar el menor número atómico. a) 27 b) 28 c) 19 d) 10 e) 23 16.- Dos átomos “A” y “B” son isótonos. Si la suma de sus números atómicos es 76 y la diferencia de sus números de masa es 4. Determinar el número atómico de “A”. a) 50 b) 40 c) 27 d) 47 e) 55 17.- Dos átomos "A" y "B", tienen igual número de neutrones. Si la suma de sus números atómicos es 76 y la diferencia de sus números de masa es 4. ¿Cuántos electrones tiene el átomo "A"? a) 50 b) 40 c) 27 d) 45 e) 55 18.- Si el ion X

+2 presenta 22 electrones, hallar

su número atómico. a) 24 b) 26 c) 20 d) 18 e) 22 19.- Se tiene dos isótopos cuyos números de masa suman 82 y sus neutrones suman 66. Hallar su número atómico. a) 33 b) 8 c) 16 d) 32 e) 16,4 20.- Se tiene dos isótopos cuyos números de masa suman 48 y sus neutrones suman 20. Hallar su número atómico. a) 14 b) 16 c) 18 d) 15 e) 17 21.- Indicar la especie no isoelectrónica:

a) 2X30

b) 2Y26

c) 2Q32

d) 1R27

e) 3W31


18

22.- Las especies X-1

e Y-2

son isoelectrónicos. Si el número atómico de "X" es 17, determinar el número atómico de "Y". a) 18 b) 19 c) 20 d) 16 e) N.A. 23.- La suma de los números de masa de tres isótopos es 39 y el promedio de sus neutrones es 8 luego, podemos afirmar que los isótopos pertenecen al elemento: a) 9I b) 17CI c) 7N d) 6C e) 5B

24.- Sabiendo que el 17CI-1

es isótopo con el 34 216S . Hallar el número de masa del átomo de

Cloro. a) 30 b) 31 c) 36 d) 35 e) 37 25.- En dos átomos isótonos, la suma de sus protones es 90 y la diferencia de sus números de masa es 2. Indique para el isótono más ligero el número de electrones de su catión tetravalente. a) 46 b) 36 c) 44 d) 40 e) NA

1.- ¿Qué es la química nuclear? Es parte de la química que estudia y analiza los fenómenos que suceden en el núcleo de un átomo, especialmente la radiactividad, los procesos de desintegración y las reacciones nucleares.

2.- Radiactividad Es aquel fenómeno por el cual ciertas sustancias tienen la propiedad de emitir radiaciones (formas de energía) y/o partículas. Notación de algunas partículas sub atómicas

Partícula Notación

Simplificada Partícula

Notación Simplificada

Protón P+ H

1

1 P Alfa o Helión He

4

2

Neutrón no n

1

0 n Deuterión 2

1 H D2

1 D, d

Electrón e– e

0

1 Tritión H

3

1 T

3

1 T, t

Positrón e+ e

0

1

+ Gamma

0

0

3.- Radiactividad Natural E. Rutherford (1871 - 1937) comprobó que la emisión del radio se compone de tres tipos distintos de radiaciones:

PODER DE PENETRACIÓN

4.- Radiactividad Artificial Es el proceso de emisión de partículas y/o energía por parte de núcleos que han logrado su inestabilidad debido al bombardeo de partículas subatómicas.

Este proceso nos sugiere que es posible transformar artificialmente un núcleo atómico en otro, es decir, transformar un elemento en otro (transmutación de un elemento). )(

1

0

30

15

4

2

27

13

radiactivo

nPHeAl

inestableNúcleo

estableNúcleo

< <

SESIÓN 9


19

Partículas de

Bombardeo Notación Aceleradores

Alfa ()

Beta () Protón (p

+)

Neutrón (n) Deuteron (D)

2He4

–1e0

1H1

0n1

1H2

Betatrón Ciclotrón No necesita Ciclotrón

27Co59

+ 0n1 27Co

60 (isótopo radioactivo)

El Co-60 se desintegra inmediatamente para estabilizarse.

27Co60

28Ni60

+ –1e0 + 0

0 (se usa en radioterapia)

01.- Con respecto a la radiactividad, señalar verdadero o falso: I. Es un fenómeno natural o artificial. II. Se debe a los electrones que giran

alrededor del núcleo. III. Se emiten radiaciones y partículas. IV. Depende del enlace químico. a) VFVF b) VVFF c) VFFV d) VVFV e) FVFV 02.- Indicarlas sustancias radiactivas: a) amoniaco, deuterio y agua pesada. b) úrea, uranio y amalgama c) grafito, diamante y mica d) radio, thorio y polonio e) uranio, calcio y agua 03.- Son atraídos por el cátodo: a) los rayos alfa de carga negativa. b) los rayos gamma. c) los rayos beta de carga negativa. d) los rayos alfa de carga positiva. e) los rayos catódicos. 04.- Son de naturaleza corpuscular, de carga negativa y son atraídos por el ánodo: I. Los rayos anódicos II. Los rayos beta III. Los rayos alfa IV. Los rayos catódicos V. Los rayos gamma a) II b) I y II c) II y IV d) I y III e) Sólo I 05.- No poseen carga eléctrica y son semejantes a los rayos X pero de longitud de onda más corta:

a) los rayos alfa b) los rayos beta c) los rayos catódicos d) los rayos anódicos e) los rayos gamma 06.- Con respecto al poder de penetración se cumple:

a) >=y

b) y

c) ==y

d) <y

e) =>y 07.- ¿Cuántas proposiciones son verdaderas? - Los rayos gamma son fotones de alta

energía. - Los rayos alfa producen graves quemaduras

superficiales en la piel - Los rayos beta son más penetrantes que los

rayos alfa. - Los rayos alfa tienen alto poder de ionización

y alcanzan la velocidad de la luz. a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 08.- Es un compuesto que contiene uranio: a) laurita b) petróleo c) granito d) fluorita e) pechblenda 09.- La partícula alfa está formada por: a) 2 protones y 2 neutrones b) 2 protones y 2 electrones c) 1 protón y 2 neutrones d) protones solamente e) neutrones solamente

5.- Ecuación Nuclear: Es representación esquemática de una Rxn Nuclear.

A + X B + Y + E A (x, y) B Abreviada A = Núcleo de bombardeo

PRACTICA DIRIGIDA


20

X = Partícula de bombardeo X = Símbolo del proyectil B = Núcleo resultante Y = Partícula emitida Y = Partícula emitida E = Energia liberada

6.- Balanceo de una Ecuación Nuclear Se debe cumplir con: 1° La suma de los números de masa de los reactantes debe ser igual a la suma de los números de masa de los productos. 2° La suma de las cargas o números atómicos en la parte de los reactantes y productos deben ser iguales.

92U 238

+ 2He 4 94Pu

241 + 0n

1

Masa: 242 242 Carga: 94 94 Si se emite una partícula alfa 2

4; el elemento se desplaza a la izquierda en 2 casilleros. El número de masa se reduce en 4.

Si se pierde una partícula beta 10 el elemento avanza 1 casillero a la derecha.

Si un núcleo pierde una partícula Alfa y luego 2 partículas Beta se genera 1 isótopo.

7.- Tipos de reacciones nucleares 01.- Después de completar la desintegración siguiente se deduce que se trata:

218 218

84 85Po At .........

a) de una emisión beta b) de una emisión gamma c) de una emisión alfa d) es una fisión nuclear e) es una fusión nuclear 02.- La siguiente reacción nuclear es un ejemplo:

1 2 3

1 1 2H H He y 5,5MeV

a) de fusión nuclear b) de fisión nuclear c) de transmutación d) de emisión alfa e) de fenómeno físico 03.- La bomba de neutrones. a) se basa en la fusión nuclear b) se basa en la fisión nuclear c) es un fenómeno alotrópico d) consiste en una transmutación e) depende de la fisión de uranio 04.- En la emisión beta el núcleo padre y el núcleo hijo: a) son isótopos c) son isóbaros b) son isótonos d) son alotrópicos e) son isoelectrónicos

05.- Para el par de isótopos que se muestran a continuación, decir cuál de ellos es menos estable:

Li;Li93

63

a) Litio-9 b) Litio-6 c) Ambos d) Ninguno e) Faltan datos 06.- La fisión es sinónimo de ...... mientras que la fusión es sinónimo de ......... : a) Unión – división b) División – unión c) Aumento – división d) División -disminución e) Aumento – unión.

07.- EI núclido 235

92U emite una partícula alfa

obteniéndose:

a) 234

90U b) 234

90Th

c) 231

90Th d) 231

90U

e) 235

90Th

08.- En 1934 Irene Curie - Federico Joliot lograron la transmutación del aluminio.

27 30

13 15Al P .....

ACTIVIDAD DE AULA


21

Determinar la partícula emitida. a) protón b) neutrón c) electrón d) deuterón e) alfa 09.- En 1932 James Chadwick realizó la transmutación del berilio, fenómeno que arrojó el descubrimiento:

9 12

4 6Be C .....

a) del protón b) del neutrón c) del propio d) del deuterio e) de los rayos alfa 10.- En el acelerador de Cockroft - Walton se logró bombardear núcleos de litio, de acuerdo a la siguiente reacción nuclear:

7 1

3 1Li P ....

¿Cuál es el producto obtenido? a) una partícula alfa b) una partícula beta c) dos partícula alfa d) dos partículas beta e) tres partículas alfa 11.- En la siguiente transmutación, se obtiene un gas noble radiactivo y se emite un neutrón. Determinar el

núclido bombardeado.

a)

85

35Br b)

20

10Ne c) 35

17Cl

d) 82

25Br e) 84

35Br

12.- En la siguiente reacción nuclear, se desintegra el vanadio. ¿Cuántos neutrones posee el núcleo obtenido?

50

23V .....

a) 24 b) 25 c) 26

d) 27 e) 23 13.- Con respecto a la siguiente reacción nuclear: 3 2 4

1 1 2H H He ..... Se puede afirmar:

I. Se produce un neutrón. II. Se libera energía. III. Se produce un positrón. IV. Se trata de una fusión nuclear. a) FVFV b) WFF c) VFVF d) FVW e) WFV 14.- En la siguiente reacción, ¿cuántos neutrones se liberan?

246 12 254

96 6 102Cm C No .......

a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 15.- Determinar el núclido obtenido en la siguiente transmutación:

50

24Cr( ,n)........

a) Fe - 53 b) Fe - 54 c) Fe – 50 d) Fe - 56 e) Fe – 55

16.-Si el núclido 239

92U se le bombardea con un

deuterón, se libera un neutrón y se forma el núclido:

a)239

92U b) 235

92U c) 237

93Np

d) 240

93Np e) 239

93Np

8.- PROCESOS RADIACTIVOS Cuando un núcleo se convierte en otro por un fenómeno radiactivo decimos que el núcleo se ha transmutado o desintegrado. Existen tres procesos radiactivos diferentes que vienen recogidos en las leyes de Soddy y Fajans. A. Desintegración α

B. Desintegración β (incluye β-, β+ y captura electrónica) C. Emisión γ

A. Desintegración α B. Desintegración β-

C. Desintegración β+

Soddy y Fajans enunciaron las leyes de la transmutación que rigen el proceso por el que un elemento se transmuta en otro (conseguirlo era el sueño de los alquimistas).

2 85

1 36.... D Kr n


22

D. Emisión γ

5.- Series radiactivas naturales Se conocen tres series radiactivas naturales: serie del torio, serie del uranio y serie del actinio. Todas ellas acaban en un núcleo estable de plomo. Planteada por Max Planck, quien sugiere que la energía será emitida en paquetes llamados cuantos, que poseen una cierta cantidad de energía que es mayor cuanta más alta es la frecuencia de ondas. En 1905, Einstein mostró que las observaciones experimentales del Efecto Fotoeléctrico, podían explicarse suponiendo que la luz estaba compuesta por ciertas entidades corpusculares (llamadas fotones), cada uno de ellos con una energía dada por:

Cuando un electrón del metal absorbe un fotón, parte de su energía se utiliza para vencer las fuerzas que mantienen al electrón en el interior del metal, y el resto se transforma en energía cinética del electrón que abandona el metal.

ECUACION DE PLANCK 1.- Calcule la energía de un fotón con una frecuencia de onda de 1.24 Hz

2.- Calcule la frecuencia de un fotón que experimenta una energía de 1252034 J

hvE fotón

hchvE

Dónde: E: Energía (Joule) h: Constante de Planck (6,6x10

-34 J.s)

: Frecuencia (Hz) c: Velocidad de la luz (3x10

8 m/s)

: Longitud de Onda (m)

SESIÓN 10

ACTIVIDAD DE AULA


23

3.- Determine la energía asociada a un fotón que se ubica en: 280 nm 4.- Determine la energía asociada a un fotón que se ubica en: 550 nm

5.- Determine la energía asociada a un fotón que se ubica en: 1130 nm 6.- Calcule la longitud de onda para una partícula que posee una energía cuantizada de 685.2 J.

1.- Determine la energía de la radiación de frecuencia 8,62x10

15 s

-1

a) En Julios por fotón b) En Kilojulios por mol Rpta a) 5,71x10

-18 Jfotón-1

b) 3,44x103 KJ mol-1

2.- La radiación de longitud de onda 242,4 nm, es la longitud de onda más larga que produce la fotodisociación del O2 a) ¿Cuál es la energía de un fotón? b) Un mol de fotones de esta radiación Rpta: a) 8,196x10

-19 J/fotón

b) 4,936x105 J/mol

3.- La acción protectora del Ozono en la atmósfera se debe a la absorción de la radiación UV por el ozono en el intervalo 230-290 nm de longitud de onda. ¿Cuál es la energía asociada

con la radiación, expresada en Kilojulios por mol, en este intervalo de longitud de onda? 4.- La Clorofila absorbe la luz con energías de 3,056x10

-19 J/fotón y 4,414x10

-19 J/fotón . ¿Qué

color y frecuencia corresponden a estas absorciones? 5.- A continuación se representa una onda electromagnética hipotética. ¿Cuál es la longitud de onda de esta radiación?

6.- Para la onda electromagnética descrita en el ejercicio anterior. ¿Cuál es la frecuencia en Hz. ¿Cuál es su Energía en Joules por fotón?

1.- ONDA Las ondas son un efecto que se origina en un medio material cuando en él se propaga una perturbación y no transportan materia, sino la energía de la perturbación, que se propaga mediante un movimiento ondulatorio. CLASES: Según el medio de propagación pueden ser mecánicas o electromagnéticas (no mecánicas) a) Ondas Mecánicas. b) Ondas Electromagnéticas.

2.- Elementos de una onda.- a) Crestas (c), b) Valles (v),

c) Longitud de onda (), se miden en metros. d) Amplitud de onda (A), e) Periodo (T) Se mide en segundos. f) Frecuencia (V ) Se mide en hertz (Hz) Megahertz = 10

6 hertz

3.- ENERGÍA DE ONDA (E) La energía se emite en forma discontinua, en forma de “cuantos de radiación”. Las radiaciones electromagnéticas establecen que la energía de una onda es proporcional a su frecuencia.

SESIÓN 11

V

cV

Dónde:

= Frecuencia

V = Velocidad de propagación

= Longitud de onda

vhE Dónde:

E= Energía de un cuanto

h = Constante universal = 6.63 x 10 –27

ergios-segundo v = Frecuencia

chE

PRACTICA DIRIGIDA


24

La velocidad de propagación de una onda se calcula con:

Espectro Visible

Violeta Índigo Azul Verde Amarillo Naranja Rojo

3900 A 4670 A 5270 A 5700 A 7000 A A = Angstrom = 10

– 8 cm C = Velocidad de la luz: 3 x 10

5 Km/s = 3 x 10

8 m/s = 3 x 10

10 cm/s

= Micra = 10 – 4

cm

Radiaciones electromagnéticas de mayor a menor longitud de onda Rayos infrarrojos > Rojo > Azul > Ultravioleta > “x” > “y”

4.- ¿Qué es una onda electromagnética? La onda es la propagación de energía generada por una perturbación vibracional que viaja a través de un medio sin desplazarlo. En el caso de una onda electromagnética, se origina por una perturbación de un campo magnético o un campo eléctrico; debido a ello, dichos campos oscilan o fluctúan perpendicularmente entre si y viajan a través del espacio a la misma velocidad que la luz. Las radiaciones electromagnéticas no sufren desviación ante un campo eléctrico generado por placas con carga eléctrica o ante un campo magnético procedente de los polos de un imán. Esto se debe a que no poseen carga eléctrica. Tampoco poseen masa en reposo.

1) Dentro de un rango visible se tienen 7

coloraciones donde el........................... tiene mayor frecuencia de Kilohertz y el...................... menor frecuencia.

a) Rojo – verde b) violeta – rojo c) amarillo – violeta d) rojo – violeta e) verde – índigo 2) Cualquier fenómeno que rompa el equilibrio

de un sistema físico es........................ y la propagación que esta se produce mediante........................

a) Alteración – eco b) perturbación – eco c) perturbación – ondas d) propagación – crestas e) amplitud – ondas

3) La energía de la perturbación se propaga

mediante un movimiento.......................... a) ondulatorio b) difuso c) regular d) continuo e) discontinuo 4) Las ondas pueden ser................... con un

medio material para propagarse y..................... se propagan en el vacío.

a) Electromagnetismo – mecánica b) mecánica – electromagnética c) magnética – radiales d) marinas – mecánicas e) electromagnética – sonora 5) Ondas

VT

V

ACTIVIDAD DE AULA


25

a) valles b) crestas c) frecuencia d) periodo e) todas 6) Ondas Mecánicas a) microondas b) rayos X c) rayos Y

d) sonido e) luz 7) Punto más alto de una onda a) valles b) crestas c) periodo d) frecuencia e) longitud de onda

1) Calcular la velocidad de onda emitida por

una patrulla con una frecuencia de 64 Mhz y su longitud de onda es 1,5 m.

a) 96.108 m/s b) 43.10

6 m/s

c) 96.106 m/s d) 69.10

6 m/s

e) 48.104 m/s

2) Hallar la longitud de onda de un sonido con

una frecuencia de 20 Mhz a una velocidad de onda de 16 x 10

7 m/s.

a) 6 m b) 10 m c) 4 m d) 8 m e) 12 m 3) Hallar la frecuencia de una emisión satelital

a una velocidad de onda de 320 x 108 m/s y

una longitud de onda de 160 m. a) 160 Mhz b) 200 Mhz c) 180 Mhz d) 140 Mhz e) 240 Mhz 4) Hallar la longitud de onda de una emisión

telefónica con una frecuencia de 27 Mhz y una velocidad de onda de 945.10

6 m/s.

a) 45 m b) 25 m c) 40 m d) 30 m e) 35 m 5) Hallar la frecuencia de una emisión radial a

una velocidad de onda de 81.107 m/s y una

longitud de onda de 54 m. a) 15 Mhz b) 17 Mhz c) 20 Mhz d) 16 Mhz e) 12 Mhz

6) Hallar la frecuencia de un satélite con una longitud de onda de 25 m y una velocidad de onda de 725 .10

6 m/s.

a) 26 Mhz b) 20 Mhz c) 28 Mhz d) 29 Mhz e) 24 Mhz 7) Calcular la velocidad de onda emitida por una

ambulancia con una frecuencia de 512 Mhz y su longitud de onda es 8 m.

a) 4096.106 m/s b) 4396.10

6 m/s

c) 4096.105 m/s d) 40960.10

4 m/s

e) 48960.104 m/s

8) Calcular la velocidad de onda emitida por una

sirena de bombero con una frecuencia de 32 Mhz y su longitud de onda es 48 m.

a) 1436.107 m/s b) 1432.10

6 m/s

c) 1536.106 m/s d) 1692.10

6 m/s

e) 1480.106 m/s

9) Hallar la frecuencia de una emisión radial de

FM a una velocidad de onda de 729.106

m/s y una longitud de onda de 9 m. a) 76 Mhz b) 80 Mhz c) 82 Mhz d) 79 Mhz e) 81 Mhz 10) Calcular la velocidad de onda emitida por

una sirena de un barco con una frecuencia de 64 Mhz y su longitud de onda es 4 m.

a) 512.107 m/s b) 172.10

6 m/s

c) 256.106 m/s d) 128.10

6 m/s

e) 264.106 m/s

La mecánica cuántica se basa en la teoría de Planck, y tomo como punto de partida la dualidad onda-corpúsculo de Louis De Broglie y el principio de incertidumbre de Heisenberg.

PRACTICA DIRIGIDA

Principio de Dualidad de la materia de De Louis D´Broglie (1924) “La materia igual que la energía tiene doble carácter, es corpuscular y ondulatoria al mismo tiempo, esto es que los

electrones en movimiento tienen asociada una longitud de onda que se puede determinar”.

Principio de incertidumbre de Heisemberg (1927) El alemán Werner Heisemberg afirmó que: “Es posible conocer con exactitud la posición y la velocidad de un electrón simultáneamente que sólo debemos conformarnos con tener una idea bastante aproximada de la región, espacio energético de manifestación probabilística electrónica (REEMPE).


26

ECUACIÓN DE ONDA DE SCHRODINGER En 1926, Erwin Schrödinger, uno de los estudiantes graduados de Bohr desarrolló ecuaciones matemáticas detalladas con base en el trabajo de Broglie. Estas ecuaciones combinaban las propiedades ondulatorias y la naturaleza de la partícula de un electrón con las restricciones cuánticas, en complejas ecuaciones de probabilidad. Ecuación de Onda Al resolver la ecuación diferencial, se obtiene que la función Ψ depende de una serie de parámetros, que se corresponden con los números cuánticos, tal y como se han definido en el modelo de Böhr. La ecuación sólo se cumplirá cuando esos parámetros tomen determinados valores permitidos (los mismos valores que se han indicado antes para el modelo de Bohr).

Los números cuánticos son cuatro parámetros matemáticos que caracterizan el movimiento de los electrones en los átomos. Estas características se usan para conocer las propiedades de los elementos y su forma de enlazarse. Estos números cuánticos representan una solución permisible a la ecuación matemática superior dada por E. Schrödinger (1887-1961) llamada también ecuación de onda, debido a que considera al electrón según su naturaleza ondulatoria.

1.- TIPOS DE NÚMEROS CUÁNTICOS A) NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL (n)

Determina el nivel electrónico y la energía de la órbita.

Valores : 1 2 3 4 5 6 7............. K L M N O P Q B) NÚMERO CUÁNTICO SECUNDARIO O AZIMUTAL (

L) Determina el subnivel y la forma geométrica del orbital.

Valores: 0 1 2 3.............(n – 1)

s p d f

C) NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO (M) Determina la orientación espacial del orbital y los orbitales en los que se divide un subnivel. Valores: -l,............, 0,............, +l

D) NÚMERO CUÁNTICO DE ROTACIÓN O SPIN (S)

Determina la rotación del electrón alrededor de su propio eje imaginario. Valores: s = +1/2 s =-1/2

antihoraria(↑) horaria(↓)

2.- ENERGÍA RELATIVA (ER) Depende sólo del número cuántico principal y secundario.

3.- FORMA GEOMÉTRICA DE LOS ORBITALES 4.- ORBITAL Es la región espacial donde existe la máxima probabilidad de encontrar como máximo 2 electrones, girando uno en sentido contrario al otro. (a) Orbital apareado Es aquel orbital que presenta un par de electrones.

ER = n + l

SESIÓN 12

ROTACION DE LOS ELECTRONES EN SU EJE

IMAGINARIO

2

6

10

14

SUB N MÁXIMO NÚMERO DENOMBRENIVEL DE ELECTRONES ORBITALES

S sharp 0 s 1

P principal 1 p 3

d difuso 2 d 5

f fundamental 3 f 7

°


27

(b) Orbital desapareado Es aquel orbital que presenta sólo un electrón.

5.- PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN DE PAULI El principio de exclusión de Pauli sólo se aplica a fermiones, esto es, partículas que forman estados cuánticos antisimétricos y que tienen espín semientero. Son fermiones, por ejemplo, los electrones y los quarks (estos últimos son los que forman los protones y los neutrones). “En un mismo orbital no pueden existir cuando más dos electrones con el mismo giro rotacional o spin.”

I.- Escribe V o F según corresponda: 01.- El número cuántico principal nos indica el nivel de energía. ............... ( ) 02.- Siempre n > l. ....................................................................................... ( ) 03.- La energía relativa tiene la fórmula ER = n + l ...................................... ( ) 04.- El spin toma los valores de –1/2 ó +1/2 ............................................... ( ) 05.- El orbital “s” tiene forma geométrica esférica. ..................................... ( ) 06.- El subnivel “p” tiene 5 orbitales. ........................................................... ( ) 07.- El subnivel “d” puede arrancar como máximo 10 electrones. .............. ( ) 08.- El subnivel “s” puede abarcar como máximo 2 electrones. ................. ( ) 09.- En el subnivel “d” solo hay 3 orbitales. ................................................ ( ) 10.- Al subnivel f se le denomina fundamental............................................ ( ) II.- Completa: 1) Halla “a+b+c” en:

n l ER

2p a

5d

b

6f

c

2) Halla la energía relativa para cada caso:

n l ER = n + l

2p

3d

4f

3p

5f

5p

01. La energía relativa para la notación cuántica 4p

3 es:

a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7 02. La energía relativa para la notación cuántica 3d

3 es:

a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7 03. El subnivel fundamental es: a) s b) p c) d d) f e) g 04. Un electrón se encuentra en el nivel “M” ¿Qué número cuántico principal presenta? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) N.A 05. Un electrón se encuentra en el nivel “O” ¿Qué número cuántico principal presenta? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5

06. El número cuántico principal (n = 4). Halla el nivel al cual pertenece. a) K b) L c) M d) N e) N.A 07. Un electrón se encuentra en: (n = 3).Halla el nivel al cual pertenece. a) N b) M c) K d) L e) O 08. ¿Cuántos orbitales están presentes en la

notación ? a) 5 b) 12 c) 7 d) 14 e) 6 09. Indique lo correcto a) en un orbital como máximo puede existir un

electrón. b) el tercer nivel tiene 8 orbitales. c) el número máximo de electrones en la capa

“L” es 18. d) la capa “N” está formada por 2 subniveles.

125f

PRACTICA DIRIGIDA


28

e) el número máximo de orbitales en el subnivel “d” es 5.

10. ¿Cuál de los siguientes subniveles tiene

más energía?. a) 4f b) 3d c) 4s d) 5s e) 5p 11. Para 5p

1, que números cuánticos

corresponden: a) (4,2,0, +1/2) b) (4,2,-1,-1/2) c) (5,2,-1,+1/2) d) (5,2,-1,-1/2) e) (5,2,0, +1/2)

12. ¿Cuántos valores puede asumir “ ” cuando el valor de “n” es 2?

a) 2 b) 4 c) 6 d) 10 e) 12

13. De la siguiente representación: ¿Cuántos orbitales apareados existen? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 14. Se consideran orbitales degenerados: I. 3p II. 4d III. 4s IV. 3d a) I y II b) I y III c) I y IV d) II y III e) III y IV 15. Señalar cuántas alternativas son verdaderas: ( ) el subnivel principal tiene 3 orbitales. ( ) el tercer nivel presenta 9 orbitales. ( ) con respecto al tamaño del orbital: 2s<3p. ( ) el orbital “d” contiene máximo 10 electrones. ( ) para n=3, el máximo valor de “ ” es 3. ( ) para n=4, el máximo valor de “m” es +4. a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 16. ¿Qué subnivel es más energético? a) 3d b) 2p c) 1s d) 4d e) 2s

17. ¿Cuántos electrones no apareados presenta: 4p

4?

a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 18. ¿Cuántos orbitales llenos presenta: 4p

4?

a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 19. Determinar la suma de los números

cuánticos, para el penúltimo electrón del . a) 6,5 b) 7,0 c) 7,5 d) 8,0 e) 8,5

20. ¿Qué orbital presenta energía relativa igual a 6?. a) 3d b) 4f c) 6p

d) 5s e) 4d 21. La orientación orbital está determinada por el N.C.: a) principal b) spin c)secundario d) magnético e) todas 22. Para un electrón que se encuentra en el 3er. nivel, subnivel “S”, el posible juego de número cuántico es: a) 3, 0, 1, + 1/2 b) 4, 1, 1, +1/2 c) 3, 1, 1, +1/2 d) 3, 3, 1, -1/2 e) 3, 0, 0, +1/2 23. Halla el que tiene mayor energía relativa: a) 2s b) 4d c) 8s d) 2p e) 3f 24. Halla el que tiene menor energía relativa: a) 6d b) 5p c) 5s d) 4f e) 4d 25. De la notación 3d

9 el subnivel es:

a) 3 b) 9 c) 5 d) d e) f 26. El spin que corresponde a la notación 3s

1 es:

a) +1/2 b) –1/2 c)

d) 0 e) 27. La energía relativa para la notación cuántica 4p

3 es:

a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7 28. La energía relativa para la notación cuántica 3d

3 es:

a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7 29.- Si: n = x. ¿Cuántos valores toma “l”? a) x + 1 b) x – 1 c) x d) x

2 e) x

2 - 1

30.- Un electrón se encuentra en el subnivel “p”. ¿Qué número cuántico secundario presenta? a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 31.- Un electrón se encuentra en el subnivel “d” ¿Qué número cuántico secundario presenta? a) 4 b) 3 c) 2 d) 0 e) N.A 32.- Halla el que tiene mayor energía relativa: a) 2s b) 4d c) 8s d) 2p e) 3f 33.- Halla el que tiene menor energía relativa: a) 6d b) 5p c) 5s d) 4f e) 4d

84f

64d

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Boletin de Química General