QUIMICA

TALLER NRO: 2

ESTRUCTURA ATOMICA.

1. CONSULTA EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO PARA RESPONDER LO SIGUIENTE:

A) ¿QUÉ COLOR DE LA LUZ VISIBLE TIENE LA FRECUENCIA MÁS ELEVADA?

B) ¿QUÉ COLOR DE LA LUZ VISIBLE TIENE LA FRECUENCIA MÁS LARGA?

C) COLOCA EN ORDEN DE FRECUENCIA DESCENDENTE LA RADIACIÓN IR, UV Y A LUZ VISIBLE.

a) Luz violeta (Frecuencia= 8x1014Hz; Longitud de Onda= 380 a 450 nm).

b) Luz Roja (Frecuencia=4x1014Hz; Longitud de Onda=620 a 750 nm).

c) UV Luz visible Infrarrojo

2. ¿QUÉ FORMA DE RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA HACE QUE

A) LAS MOLÉCULAS VIBREN

B) LAS MOLÉCULAS GIREN

C) LOS ELECTRONES EXTREMOS DE LOS ÁTOMOS SE EXCITEN?

a) Las microondas excitan a las moléculas para que estas giren.

b) La luz infrarroja origina vibraciones de los enlaces dentro de la molécula .

c) La luz visible y la ultravioleta excitan los electrones de los enlaces .

3. ¿QUÉ ES UN FOTÓN? ¿DE QUÉ MANERA SE RELACIONA LA FRECUENCIA DE LA LUZ CON LA

ENERGÍA?

El fotón es una partícula elemental responsable de las manifestaciones cuánticas del

fenómeno electromagnético. Es la partícula portadora de todas las formas de radiación

electromagnética, incluyendo los rayos gamma, los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible

(espectro electromagnético), la luz infrarroja, las microondas y las ondas de radio. La

energía se relaciona con la frecuencia de luz con la siguiente expresión:

𝐸 =ℎ𝑐

𝜆= ℎ𝑓

E: Energía del fotón.

h: Constante de Planck (6.626x10-34 J.S.)

c: Velocidad de la Luz.

λ: Longitud de Onda

f: Frecuencia

4. UN TV EN BLANCO Y NEGRO FUNCIONA CON 20000 V (20KV) Y UNO DE COLORES FUNCIONA

CON 50KV. DEMUESTRE QUE EN UN TV SE PRODUCEN RAYOS X Y POR LO TANTO CONSTITUYE

FUENTES DE CONTAMINACIÓN RADIOACTIVA.

Los valores de 20kV y 50kV corresponden a diferencias de potencial grandes. Los aparatos

antiguos, basados en tubos de rayos catódicos sí emitían rayos X en pequeñas cantidades,

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al chocar los electrones del haz generado por grandes diferencias de potencial (V) contra el

material de la pantalla. Para minimizar la emisión de rayos X, el cristal de la pantalla lleva un

poco de plomo.

5. UNA DE LAS LÍNEAS DE LAS SERIE DE BALMER DEL ESPECTRO DE EMISIÓN DEL HIDROGENO

ESTÁ A 397 NM. RESULTA DE UNA TRANSICIÓN DE UN NIVEL SUPERIOR A N=2. CUÁL ES EL

NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL DEL NIVEL SUPERIOR.

1

𝜆= 1.09𝑥107 (

1

𝑛𝑓2−

1

𝑛𝑖 2)

Como 𝜆 = −397 𝑛𝑚 (de un nivel superior a uno inferior)

𝑛𝑖 = 2

1

−397𝑥 10−9= 1.09𝑥107 (

1

𝑛𝑓2− 0.25)

−0.23109 = (1

𝑛𝑓2− 0.25)

−0.23109 + 0.25 = (1

𝑛𝑓2)

0.01891 = (1

𝑛𝑓2)

𝑛𝑓2 = (1

0.01891) = 52.88

𝑛𝑓 = 7

6. UNA TRANSICIÓN PARTICULAR DEL ÁTOMO DE RUBIDIO EMITE LUZ CUYA FRECUENCIA ES

3.48X1014 Hz. ¿ESTA LUZ ESTÁ EN EL ESPECTRO VISIBLE? SI ES ASÍ, ¿DE QUÉ COLOR ES LA LUZ?

𝜆 =𝑐

𝑓

𝜆 =3𝑥108

3.48𝑥1014

𝜆 = 862𝑛𝑚

Como la longitud de onda es mayor a 750 nm se ubica en el espectro no visible; sin embargo el

color as cercano por el valor estaría dado por el rojo.

7. ESCRIBA LAS DISTRIBUCIONES ELECTRÓNICAS DE TRES ANIONES Y TRES CATIONES QUE SEA

ISOELECTRÓNICOS DEL KRIPTÓN. A) ANIONES B) CATIONES

Cuando se habla de cationes y aniones isoelectrónicos significa que se debe buscar especies

con carga positiva y negativa que tengan la misma cantidad de electrones que el Kriptón.

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a) Br -, Se2 -, As3 -.

b) Rb+, Sr 2+, Y3+.

8. ESCRIBA LOS CUATRO NÚMEROS CUÁNTICOS DEL ELECTRÓN DE MAYOR ENERGÍA DE LOS

SIGUIENTES ÁTOMOS EN SU ESTADO FUNDAMENTAL AL, N, NE, K, SC, AG, SR, BR.

Al (z=13)

1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p1

n=3

l=1

m=-1

s=+1/2

N (z=7)

1s2, 2s2, 2p3

n=2

l=1

m=-1

s=-1/2

Ne (z=10)

1s2, 2s2, 2p6

n=2

l=1

m=-1

s=-1/2

K (z=19)

1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s1

n=4

l=0

m=0

s=-1/2

Sc (z=21)

[Ne] 3s2, 3p6, 4s2, 3d1

n=3

l=2

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m=-2

s=+1/2

Ag (z=47)

[Kr] 5s1, 4d10

n=4

l=2

m=-2

s=-1/2

Sr (z=38)

[Kr] 5s2

n=5

l=0

m=0

s=+1/2

Br (z=35)

[Ar] 4s2, 3d10, 4p5

n=4

l=1

m=-1

s=-1/2

9. DIBUJE EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO CONSIDERANDO LONGITUD DE

ONDA EN NM Y LA FRECUENCIA EN HZ.

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10. ¿CUÁL ES LA FRECUENCIA DE UNA LUZ CUYA LONGITUD DE ONDA ES 6500 A? (1A= 1X10 -8 CM)

𝑓 =𝑐

𝜆

𝑓 =3.00𝑥108

650𝑥 10−7 𝑓 = 4.62𝑥1012 𝐻𝑧

11. UN ÁTOMO EMITE UN FOTÓN CUYA LONGITUD DE ONDA ES DE 440 NM? ¿CUÁNTA ENERGÍA

PIERDE? A) ERGIOS B) JOULE.

𝐸 =ℎ𝑐

𝜆

𝐸 =6.626x10−34(3.00𝑥108)

440𝑥10−9 𝐸 = 4.5177𝑥10−19 𝐽 = 4.52𝑥10−12 𝐸𝑟𝑔𝑖𝑜𝑠

12. CALCULE LA ENERGÍA NECESARIA (EN KJ/MOL) PARA LLEVAR UN ELECTRÓN DEL NIVEL 4 AL

NIVEL 5. EXPLIQUE SI LA ENERGÍA ES ABSORBIDA O LIBERADA POR EL ÁTOMO.

Δ𝐸 = 𝑅ℎ (1

𝑛𝑖 2−

1

𝑛𝑓2)

Donde Rh= 2.18x10-18 J

Δ𝐸 = 2.18𝑥10−18 (1

42−

1

52)

Δ𝐸 = 2.18𝑥10−18(0.025)

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Δ𝐸 = 4.905𝑥10−20 𝐽 = 4.91𝑥10−13𝐸𝑟𝑔

La energía es absorbida por el átomo al pasar de un nivel menor a uno mayor.

13. CALCULE LA LONGITUD DE ONDA DE LA LUZ EMITIDA CANDO EL ELECTRÓN DEL HIDRÓGENO

DESCIENDE DEL NIVEL 23 AL NIVEL 2.

1

𝜆= 1.09𝑥107 (

1

𝑛𝑓2−

1

𝑛𝑖2)

1

𝜆= 1.09𝑥107 (

1

232−

1

22)

1

𝜆= 1.09𝑥107 (−0.2481)

1

𝜆= −2704395.085

𝜆 = −369.8𝑛𝑚