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SERIE DE PROBLEMAS PARA EL PRIMER EXAMEN PARCIAL
QUÍMICA INORGÁNICA
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I.-
CONCEPTOS TEÓRICOS.
1. Explique el efecto fotoeléctrico. 2. Describir la influencia de la frecuencia y la longitud de onda de la radiaci electromagnética sobre la corriente eléctrica en el efecto fotoeléctrico. 3. Cuando incide luz verde sobre la superficie de un metal se emiten electrones. Si incidie una luz azul ¿también expulsará electrones de esa superficie? Explique porqué. 4. Mencione 3 diferencias entre un espectro de absorción y un espectro de emisión. 5. Elabore un cuadro de los números cuánticos, su significado físico y sus propiedades. 6. Escriba los nombres y símbolos de los elementos de los grupos IA al VIIIA. 7. Defina los siguientes términos: a) Radio atómico, b) Radio iónico, c) Afinidad electrónica, Electronegatividad, f) Potencial de ionización. 8. Indique cómo varía el radio atómico y el radio iónico en la tabla periódica. 9. Indique cómo varía la energía de la primera ionización, la afinidad electrónica electronegatividad en la tabla periódica. 10. Ordene en forma creciente, las siguientes especies químicas de acuerdo a la propied indicada: a) Potencial de la primera ionización: Na, Cl, S. b) Electronegatividad: O, Ba, Li. + + 2+ 3+ c) Radio iónico: Na , Cs , Be , Ga . d) Radio atómico: Be, F, Na, I, e) Afinidad electrónica: Li, K, C, F, I. II.- PROBLEMAS.
Radiación electromagnética. 1.- Considerando las señales de un semáforo, la luz ámbar tiene una longitud de onda de 595 n mientras que la luz de verde su longitud de onda es de 500 nm, Calcular la frecuencia de las luc ámbar y verde. ¿Cuál de ellas tiene mayor frecuencia?
2.- Algunos diamantes son amarillos porque contienen compuestos de nitrógeno, que absorben luz violeta de frecuencia 7.23x10 14 s-1. Calcule la longitud de onda de la luz absorbida en n (nanómetros) y Å (angstrom).
3.- En los Estados Unidos, la policía frecuentemente supervisa el tránsito con pistolas de radar “banda K”, que operan en la región de microondas con 22.235 GHz (1GHz= 1x10 9 Hz). Determin la longitud de onda en nm y Å de esta radiación. Radiación electromagnética y ecuación de Planck. 4.- ¿Cuál es la frecuencia y la energía por cuanto de: a) luz roja con una longitud de onda de 700 nm. b) luz violeta con una longitud de onda de 400 nm?
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QUÍMICA INORGÁNICA
9.- Además de la radiación continua, las lámparas fluorescentes emiten líneas precisas en la reg visible a partir de una descarga de mercurio en el interior del tubo. La mayor parte de esa luz tie una =436 nm. Calcular la frecuencia y la energía de esta radiación.
10.- El ozono de la atmósfera superior absorbe la radiación ultravioleta, lo cual produce la siguien reacción: O3 → O2 + O ¿Cuál es la energía del fotón de 3420Å que se absorbe? 11.- Un fotón de luz ultravioleta tiene una longitud de onda de 4.26x10 -7 m. Calcúlese su energía a) Joule, b) eV (1 eV= 1.6022 x 10 -19 J).
Efecto Fotoeléctrico. 12.- La energía de umbral (W) de un metal es de 7.8x10 -11 erg. Si incide sobre el metal una luz c una de 530 Å, provocará fotoemisión?
13.- El cesio a menudo se usa en los “ojos electrónicos” para la apertura automática de puert como una aplicación del efecto fotoeléctrico. La energía de umbral es de 3.89 eV. Demostrar si u haz de luz amarilla con longitud de onda de 5830 Å es capaz de producir una respuesta.
14.- Un láser de rubí produce pulsos de radiación con una longitud de 633 nm. Si el láser produ 0.376 J de energía por pulso ¿cuántos fotones se generan en cada pulso?
15.- La W del rubidio es de 6.88x10 -13 erg. Calcular la E máx de los fotoelectrones emitidos desde placa que está siendo irradiada con una luz de =4200 Å.
16.- Una radiación de luz ultravioleta de Reading 3500 Å de longitud de onda incide sobre una pla You're a Preview metálica, y se emiten fotoelectrones con una velocidad de 6.75 X 10 5 m/s. Calcular: a) la frecuencia de umbral, Unlock full access with a free trial. b) la longitud de onda de umbral, c) la función de trabajo en electronvolts (eV). Download With Free Trial 17.- Una radiación de luz violeta visible de 4150 Å de longitud de onda incide sobre una pla metálica que emite fotoelectrones con una velocidad d e 2.75 X 10 5 m/s. Calcúlese: a) la frecuencia de umbral fotoeléctrico. b) la longitud de onda de umbral. c) el trabajo de extracción en eV.
Sign up to voteemite on thiselectrones title 18.- Una radiación luminosa incide sobre una placa metálica que con u 5 velocidad de 6.25 x 10 m/s. Si el umbral fotoeléctrico corresponde una longitud de onda igua Useful Not useful 4250 Å, calcúlese: a) la frecuencia de la luz incidente, b) la longitud de onda de la luz incidente,
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QUÍMICA INORGÁNICA
21.- Una superficie metálica cuya función de trabajo equivale a 3.62 eV, emite electrones con u velocidad de 5.76 x 105 m/s. Calcúlese: a) la frecuencia y b) la longitud de onda del umbral, c) frecuencia y d) la longitud de onda de la radiación incidente.
22.- Si una luz con una longitud de onda de 400 nm incide sobre una superficie de potas metálico, se liberan electrones con energía cinética de 1.38x10 –19J. a) ¿Cuál es la energía del fotón incidente?, b)¿Cuánta energía que se requiere para liberar electrón del metal?, c) ¿Cuáles son la frecuencia de umbral, y la correspondiente longitud onda?
23.- La cantidad de energía requerida para ionizar el cesio es 3.89 eV. Demostrar mediante cálcu si un haz de luz amarilla con longitud de onda 5830 Å ionizaría un átomo de cesio.
24.- La función de trabajo para el calcio es igual a 2.147 eV ¿Cuál es la frecuencia mínima de la l para el efecto fotoeléctrico?
25.- La función de trabajo del potasio es 3.52x10 -19 J, ¿Cuál será la energía cinética de l electrones fotoemitidos de ese metal, si se incide luz con una longitud de onda de 30 nm? Series Espectrales. 26.- En el espectro del hidrógeno se detecta una línea a 1880 nm ¿Es una línea de serie Balmer? Justifíquelo.
27.- Calcular la frecuencia, la longitud de onda y la energía de las líneas alfa, beta, gamma y del del espectro de emisión del átomo de hidrógeno, de la región visible. Reading a Preview 28.- Calcular la frecuencia, la , y E You're de la línea 3 de la serie espectral de Brackett para el átomo hidrógeno. Unlock full access with a free trial.
29.- Calcular la , y E para la transición electrónica desde el nivel energético 7 hasta el 5 en espectro de emisión del hidrógeno. Indique a qué serie y cuál es la línea correspondiente. Download With Free Trial
30.- ¿Cuál es la longitud de onda de la línea espectral que corresponde a una transici electrónica del nivel n=4 al nivel n=1?
31.- Las líneas espectrales del hidrógeno en la región visible corresponden a transicion electrónicas desde niveles superiores hasta el nivel basal n 1=2. ¿Cuál es la transiciónelectrón Sign up to vote on this title que corresponde a la línea del espectral de 410.2 nm?
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32.- La serie de Pfund del espectro del átomo de hidrógeno tiene como componente de longitud onda más larga una línea de 7400 nm. Calcule la transición electrónica involucrada.
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QUÍMICA INORGÁNICA
Números Cuánticos. 37.- Escriba los valores de los cuatro números cuánticos para cada uno de los electrones de l siguientes elementos: a) 1H, b) 7N, c) 10Ne
38.- Escriba el valor de los números cuánticos para cada uno de los electrones de valencia d fósforo (Z=15).
39.- Un electrón de un cierto átomo está en el nivel cuántico, n = 2. Refiera los valores posibles d y m que pueden tener.
40.- Dé los valores de los cuatro números cuánticos de cada uno de los electrones de valencia d átomo de azufre (Z=16).
41.- De la siguiente serie de números cuánticos = (n, l , m, s), establezca cuáles serían posib y no posibles para un electrón en un átomo. En este último caso señale el valor del núme cuántico incorrecto. a) = (0, 0, 0, ½) d) = (2, 1, -2, ½) g) = (4, 3, -2, ½) b) = (1, 1, 0, ½) e) = (2, 1, -1, ½) c) = (1, 0, 0, -½) f) = (3, 0, 0, ½)
42.- Anote la configuración electrónica de la capa de valencia, junto con los valor correspondientes de los números cuánticos para un elemento químico perteneciente a la familia y del cuarto periodo.
Configuraciones electrónicas. 43.- Escriba las configuraciones electrónicas de los siguientes You're Reading a Previewiones y elementos. No usar Kern a) 11Na, b) 11Na+, c) 8O2-, d)35Br, e) 35Br -, f) 48Cd, g)78Pt Unlock full access with a free trial.
44.- Usando diagramas de cuadros escriba las configuraciones electrónicas de: a) 29Cu, b) 42Mo, 79 Au. Diga si son diamagnéticos, paramagnéticos y sí presentan o no anomalía. Download With Free Trial 45.- El calcio es un elemento del grupo IIA y se encuentra en el cuarto periodo de la tabla periódi ¿Cuál es la configuración de su capa de valencia?
46.- Escriba las configuraciones electrónicas de los siguientes átomos e indique si s paramagnéticos o diamagnéticos a) 26Fe, b) 47 Ag, c) 52Te
Sign iones up to vote on this title Establezca 47.- Escriba las configuraciones electrónicas de los siguientes isoelectrónicos. 2+ 2son paramagnéticos o diamagnéticos a) 20Ca , b) 17Cl , c) 16S Useful Not useful
48.- Describa cómo se comparan entre sí las configuraciones electrónicas de los elementos en estado fundamental en un periodo y en un grupo.
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QUÍMICA INORGÁNICA
3.- 1.349x107 nm, 1.349x108 Å. 4.- a) 4.28x1014 s-1, 2.84x10-19 J; b) 7.5x10 14 s-1, 4.97x10 –19J. 5.- 5.102x1014 s-1, 2.11 eV. 6.- 6.52x1014 s-1, 4.32x10-19 J. 7.- a) 333.3 m, 5.96x10 -28 J; b) 2.0x10 –10 m, 9.94x10 –16J. 8.- 1.239x1015 s-1, 8.206x10-12 erg. 9.- 6.881x1014 s-1, 4.555x10-12 erg. 10.-5.81 x10 –19J. 11.-a) 4.67x10-19 J, b) 2.91 eV 12.-3.747x10-11 erg, no provoca efecto. 13.-2.128 eV, no provoca efecto. 14.-1.197x1018 fotones por pulso. 15.-4.045x10-12 erg. 16.-a) 5.43x1014 Hz; b) 5513 Å; c) 2.247 eV. 17.-a) 6.71x1014 s –1, b) 4.47x10 –7 m, c) 2.776 eV. 18.-a) 9.72x1014 Hz, b) 3.08x10 –7 m, c) 2.921 eV. 19.-a) 5.12x1015 Hz; b) 586 Å; c) 6.48x10 14 Hz; d) 4632.2 Å. 20.-5.785 x 105 m/s 21.-a) 8.75x1014 Hz, b) 3.43x10 -7 m c) 1.103x1015 Hz, d) 2.72x10 -7 m. 22.- a) 4.97x10-19 J, b) 3.59x10-19 J, c) 5.42x10 14 Hz, 5.54x10-7 m. 23.-El valor calculado de la energía de la luz amarilla es 2.13 eV por lo tanto no es capaz ionizar al cesio cuya energía potencial es 3.89 eV. 24.-5.19x1014 s-1. 25.-6.62775 x10-18 J. 26.-No, porque la serie de Balmer corresponde a la región visible que se localiza en el interv de 400 a 700 nm, y esa línea es la 1 de la serie Paschen. You're Reading a Preview 27.Línea Hα Hβ Hγ H Unlock full access with a –19 free trial. –19 –19 Energía (J) 3.029x10 4.09x10 4.57x10 4.84x10 –19 -1 Frecuencia (s ) 4.56x1014 6.17x1014 6.91x1014 7.31x1014 With Free Trial Longitud de onda (nm) 657Download486 434 410 14 -1 -4 -13 28.-1.385x10 s , 2.166x10 cm, 9.167x10 erg. 29.-4.654x10-4 cm, 4.267x10-13 erg. 30.-9.72x10 –8 m. 31.-n2 = 6 32.-n1 = 5, n2 = 6 33.-3.03 x10 –19J 34.-a) 2.42 x10-11 m, b) 2.44x10 -36 m), c) 1.13x10 -30 m. Sign up to vote on this title 35.-363.7 m/s. Useful Not useful 36.-1.77x10-34 m. 37.-
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40.- 3s23p4
Electrones de valencia 1 2 3 4 5 6 n 3 3 3 3 3 3 l 0 0 1 1 1 1 m 0 0 -1 0 1 -1 s ½ -½ ½ ±½ ±½ -½ 41.- c, e, f, g son posibles; a, b, d son imposibles. 42.- 4s24p4 Electrones de valencia No cuántico 1 2 3 4 5 6 n 4 4 4 4 4 4 l 0 0 1 1 1 1 m 0 0 -1 0 1 -1 s ½ -½ ½ ±½ ±½ -½ 43.a) 1s22s22p63s1 e) 1s22s22p63s23p64s23d104p6 2 2 6 b) 1s 2s 2p f) 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d10 c) 1s22s22p6 g) 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s14f 145d9 2 2 6 2 6 2 10 5 d) 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 44.a) 1s22s22p63s23p64s13d10. Paramagnético, presenta anomalía. b) 1s22s22p63s23p64s23d104p65s14d5. Paramagnético, presenta anomalía. 65s24d10 Reading c) 1s22s22p63s23p64s23d104pYou're 5p66s14f a14Preview 5d10. Paramagnético, presenta anomalía. 45.- 4s2 Unlock full access with a free trial. 46.2 2 6 2 6 2 6 a) 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d . Paramagnético de bajo espín. b) 1s22s22p63s23p64s23d104p65s14d10. Paramagnético de bajo espín. Download With Free Trial c) 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p4 Paramagnético de alto espín. 47.a) 1s22s22p63s23p6 b) 1s22s22p63s23p6 c) 1s22s22p63s23p6 48.- En un periodo el último nivel es constante, mientras que en un grupo, el nivel va aumentand de arriba hacia abajo. 49. a) 1.72x10-10 J. Sign up to vote on this title b) 2.03x10-10 J. Useful Not useful c) 4.55x10-12J. d) 4.90x10 –11 J. No cuántico
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