QumicaGua

03Los Olivos: 7339955 // 958791495 La Molina: 6655177 // 989246439

MATERIA - ENERGA

Regular 2014-IIQumica

6

MODELO ATMICO ACTUAL

El tomo actual se considera que est formado por una parte central llamada ncleo y la parte perifrica llamada zona extranuclear o corteza atmica.

1.Ncleo: es el corazn del tomoEn l se encuentran los nucleones positivos (protones) y neutros (neutrones), el ncleo posee carga positiva y concentra el 99,99% de la masa del tomo, pero su dimetro es diez mil veces menor que el del tomo, aproximadamente. Es de alta densidad.

2.Zona Extranuclear: es la regin que rodea al ncleo; es de carga negativa formada por un conjunto de electrones, movindose a grandes velocidades; ocupa el 99,99% del volumen del tomo, en esta regin hay ms espacio vaco que material.Ejm:

* El tomo es ms vaci que materia

CARACTERSTICAS DE LOS CORPSCULOS SUBATMICOS

Observacin:

A nivel pre : 1 uma = 1,67 g Rutherford descubri el ncleo atmico en 1911.

CLASIFICACIN MODERNA DE LOS CORPSCULOS SUBATMICOS

HADRONES(pesados)LEPTONES(livianos)

Bariones protn (p+) nuetrn (n) antiprotn () antineutrn () mesones electrones: (e-, ev, ) muones: (u+, u-, uv, ) tauones: (t+, t-, tv, ) positrones: e+

NOTA:p

Los quarks son las partculas constituyentes de los hadrones. Las fuerzas hipotticas que unen a los quarks son los gluones. Carl Anderson descubri el positrn en 1932. Owen Chamberlain y Emilio Segre descubrieron el antiprotn en 1955. Murria Gell=Mann y George Zweig descubrieron los quarks. Paul Dirac propuso que toda partcula tiene su antipartcula.

I.ESTUDIO DEL NCLEO ATOMICO CTUAL (NUCLIDO)

1)Nmero Atmico o Carga Nuclear (Z) :

Obs. Slo si el tomo es neutro:

2. Nmero de masa o Masa Nuclar(A)

enuma # n

3.Representacin de un nclido atmico

NeutroInicoDonde:E = Smbolo del tomox : carga inica del tomo

Catin: perdi x # = (Z x)

Anin : gan x # = (Z + x)

Nota:Si 2 tomos diferentes presentan la misma configuracin electrnica (= #), se llaman isoelectrnicos.

4.Especies Atmicas:Se llaman as al conjunto de nclidos que poseen igual nmero de nucleones positivos o neutros, dependiendo ello de su naturaleza. Veamos el cuadro:

Naturaleza=

EspeciesIstoposo HlidosIsbaros oIsomsicosIsoneutrnicos o istopos

Z=sss

As=ss

Nss

PropiedadesFsicass=ss

PropiedadesQumicas=sss

ISTOPOS DEL HIDRGENO

Estructura

NombreProtioDeuterioTritio

Z1 11

#111

N0 n1n2n

A1 uma2 uma3 uma

tomolivianopesadosuper-pesado

Abundancia en la Tierra99,985%0,0149%%

SmboloHDT

Abundancia en el SolNo hay26%73%

1% de helio y otros

Catin#NombreAgua

0Protn: Liviana

0Deutrn: Pesada

0Tritn: Superpesada

Peso (Masa) Atmico de un elemento en funcin de sus istopos (P.A.)

Donde:

: Nmero de masa del istopo i

: Porcentaje de abundancia del istopo i

: Cantidad de tomos del istopo iPROBLEMAS

01. En el ncleo de un tomo existen neutrones equivalentes al doble de los protones .Si el numero de masa es 24 . Halle el nmero de neutrones.A)10 B) 20 C) 30 D) 8 E) 16

02. En el ncleo de un tomo existen neutrones equivalentes al triple de los protones adems el numero de nucleones es 120. Halle el nmero de neutrones.A)10 B) 90 C) 60 D) 80 E) 40

03. En el ncleo de un tomo existen neutrones equivalentes al doble de los protones. Si la suma del nmero de masa y de neutrones es 120. Halle el nmero de neutrones.A)10 B) 20 C) 30 D) 48 E) 40

04. En el ncleo de un tomo la razn entre el nmero de neutrones y protones es de 6 a 4. Si su nmero de masa es 90. Halle carga nuclear.A)25 B) 36 C) 42 D) 54 E) 60

05. En el ncleo de un tomo la razn entre el nmero de neutrones y protones es de 5 a 3. Si su nmero de masa es 160. Halle nmero de neutronesA)80 B) 60 C) 42 D) 50 E) 100

06. En un tomo se cumple que :

adems su nmero de protones es a su nmero de neutrones como 3 es a 5. Hallar el numero de masaa) 12b) 13c) 15d) 16e) 19

07. En un tomo se cumple que :

adems se cumple que el nmero de neutrones es al nmero de protones como 3 es a 2. Hallar el nmero de nucleones positivos.a) 15b) 20c) 25d) 30e) 35

08. En un tomo la diferencia de los cuadrados del nmero de masa y el nmero atmico es 60 veces el nmero de neutrones. Si los neutrones estn en la relacin de 4 a 3 con los protones, determinar el nmero de masa de dicho tomo.A) 6 B)7 C)48D) 7E) 24

09. En un tomo el nmero de neutrones excede en 40 al nmero de protones. Calcular el nmero atmico si se cumple:

A)30 B) 20 C) 10 D) 40 E) 60

010. Un tomo X posee nmero atmico y nmero de masa que son la mitad y el doble del nmero de masa Y, el nmero atmico respectivamente de otro tomo Y, ambos tomos poseen en total 86 neutrones. Si la diferencia de los nmeros de masa entre X e Y es 44. Indicar el mayor nmero de masa.A) 124B) 108 C) 54D) 86E) 64

011. Seale las proposiciones incorrectas en :

I. Es un atomo neutroII. Tiene 42 electronesIII. Tiene 138 particulas fundamentalesIV. Tiene 48 nucleones neutrosV. Tiene 43 partculas neutrasa) I, IIb) II y Vc) III, IV Vd) IVe) todas

012. Si el nmero de neutrones del siguiente tomo es 16. Hallar el nmero de masa.

A)15 B) 30 C) 31 D) 32 E) 40

013. Indicar lo que no corresponde para el

a)Posee 18 electronesb)Es un catin trivalentec)Proviene del al perder 3 electronesd)Es una anin trivalentee)La diferencia entre el nmero de protones y electrones es 3.

014. Para las siguientes especies qumicas:

Indique la proposicin correcta:I. "B" contiene 8 neutrones menos que "A"II. "A" contiene 3 electrones ms que "B".III. "A"contiene76 partculas fundamentales.IV. En "B" se cumple: #A) Slo IB) Slo II C) I y IID) II y IVE) I, II y III

015. Si la suma de los electrones de los iones X2+ ; Y3- ; W1+ es 120, entonces la suma de los electrones de los iones X1- ; Y2- ; W3+ , es: A) 116 B) 117 C) 118 D) 119 E) 120

016. Se tiene 3 especies E3- ; Q2+ ; W tienen en total 98 electrones, determine la suma de los electrones de los iones E4+ ; Q6- ; W2+.A) 96 B) 98C) 100D) 97 E) 99

017. Para un tomo que tiene una carga extranuclear -2,88 . 10-18C, adems es un anin monovalente; si adems presenta 18 neutrones:1.Tiene 35 nucleones positivos.2.Tiene 53 particulas fundamentales.3.Tiene 17 nucleones neutros.Son alternativas falsas:A) slo 1 B) 2 y 3 C) 1 y 3 D) slo 3 E) slo 2

018. La carga absoluta de la zona extranuclear de un anin divalente es 5,76x10-18C. Cul es su carga nuclear?A) 22 B) 34 C) 38 D) 40 E) 28

019. En un tomo E se cumple que:

Adems su nmero de masa es a su nmero de protones como 11 es a 6. Hallar el nmero de nucleones del tomo E2+ A) 18 B)20 C)22D) 24 E)28 020. En un tomo L se cumple: A2+Z2+N2=1 862Determine el nmero de electrones, si sabemos que su nmero de protones es a su nmero de neutrones como 2 es a 3, adems su carga es 2 A) 5 B) 12C) 8D) 16E) 18

021. Si un elemento posee 2 isotopos, cuyos nmeros de neutrones suman 14, y sus nmeros de masa 26, entonces la carga nuclear que posee dicho elemento, es: A) 4 B) 5 C) 6 D) 7 E) 8

022. Se tienen tres istopos cuyos nmeros de masa son consecutivos . Si el promedio aritmtico de los nmeros de masa es 16 y el istopo ms liviano posee 7 neutrones . Determine la suma de neutrones de los otros dos :A) 14 B) 15 C) 16 D) 17 E) 18

023. Dos tomos son isbaros y sus nmeros atmicos son consecutivos, si la cantidad total de neutrones es 23. Hallar la cantidad de neutrones del tomo con mayor carga nuclear.A) 11B) 12C) 13 D) 14 E) 15

024. Un elemento "E" es isbaro con el tomo , el tomo "E" tiene un nmero de masa y nmero atmico que son el doble y la mitad del nmero atmico y nmero de masa del tomo "X" respectivamente. Calcular el nmero de masa de "X"; si los neutrones de E y X suman 56.A) 65B) 66 C) 68 D) 64 E) 67

025. En dos istonos, los nmeros de masa son el doble y el triple de sus nmeros de protones correspondientes. Los nmeros de electrones, en ambos tomos, suman 27. Cul es el nmero atmico del tomo con mayor cantidad de nucleones?A) 9B) 12C) 15D) 18E) 35

026. Dos tomos de elementos consecutivos son istonos entre s, si la suma del nmero de masa y el nmero atmico del que posee mayor carga en el ncleo es 32. El nmero de electrones del que posee menor carga est en la relacin de 3: 4, con respecto al nmero de neutrones del mayor. Cul es la masa menor?A) 22 B) 20C) 23D) 19E) 21

027. Si un tomo es isbaro con el Pb207 y tambin es istono con . Indicar el nmero atmico de dicho tomo.A) 140 B) 152 C) 156 D) 146 E) N.A

028. Un tomo x es isoelectrnico con un anin pentavalente, y este a su vez es isbaro con otra especie de 56 nucleones e istono con el . Determine la carga nuclear de xA) 10 B) 40C) 20 D) 50 E) 30

029.

Un anin divalente es istono con e isbaro con . A partir de estos datos determinar el nmero de electrones de dicho anin.A) 24 B) 29C) 31 D) 51E) 28

030. Si un anin X-2 es isoelectrnico con un catin trivalente, el cual a su vez, es isbaro con el 3517Cl y al mismo es istono con el 3215P, entonces la carga nuclear del anin X-2, es:A) 10 B) 13 C) 16 D) 18 E) 22

QUIMICA NUCLEAREstudia las transformaciones que sufren los ncleos inestables (naturales o artificiales) originndose nuevos elementos, con emisin de radiaciones corpusculares y/o electromagnticas.

RADIACIONES NUCLEARES

ALFA: ( helin )

BETA: ( negatrn )

POSITRON:

NEUTRON: n

PROTON:

DEUTERON:

TRITON:

NEUTRINO:

ANTINEUTRINO:

GAMMA:

EQUIS: X

REACCIN NUCLEAROcurre en el ncleo inestable de un tomo con desprendimiento de energa superior a 1 MeV, formndose nuevos ncleos. La velocidad de una reaccin nuclear es intrnseca al tipo de ncleo ( liviano o pesado ), no depende de ningn factor externo: P, T, catalizadores, etc.

ECUACIN NUCLEAREs la representacin matemtica de un proceso nuclear, se cumple la conservacin de la masa nuclear (A) y carga nuclear(Z).

Ecuacin Nuclear:

Donde:x e y : son radiaciones nucleares.E y R : son ncleos atmicos.

Se cumple que : * p + q = r + s ( conservacin de A )* a + b = c + d ( conservacin de Z )

RADIACTIVIDADEs el proceso espontneo en el que un ncleo inestable emite partculas a gran velocidad, con liberacin de energa, la radiactividad puede ser natural o artificial.

1.Radiactividad Natural

Es la descomposicin espontnea y discontinua de un ncleo atmico natural inestable con emisin de rayos y y .

2.Radiactividad Artificial o Inducida

Es la descomposicin espontnea de un ncleo atmico artificial inestable, con emisin de rayos o rayos y rayos (Si el ncleo es liviano) y de rayos , , y (si el ncleo es pesado).

Fisin Nuclear o Escisin NuclearCuando un ncleo pesado se rompe generando 2 ncleos ligeros estables.Ejemplo: Bomba de uranio o atmica; veamos una de las tantas posibilidades

FUSIN NUCLEAR (TERMONUCLEAR)

Cuando se unen ncleos livianos para obtener un ncleo pesado, para ello se necesita una temperatura muy alta ( ) y presin muy alta (material plasmtica).Ejemplo:Bomba de H (tambin en el sol)

Ojo:

APLICACIONES DE RADIOISOTOPOSEn la investigacin qumica, como trazadores isotpicos.En la investigacin fsica, como la edad de los fsiles.En la medicina, para diagnosticar y curar enfermedades.En Biologa, en la agricultura para crear semillas ms fuertes o en el almacenamiento de alimentos por perodos largos. A nivel industrial en el control de plagas sin contaminar el ambiente.

PROBLEMAS

031.

Qu partcula es emitida en la reaccin siguiente : + + ......?

A) B) C)

D) E)

032. Cul ser el valor de (a + B) en la siguiente transmutacin nuclear?

+ + A) 197B) 272C) 250D) 281E) 269

033. Completar y balancear :

+ + .....A) 5 B) 3 C) 2

D) 5 E) 2

034. Determinar los valores de a y b en la ecuacin :

+ a + b A) a = 2 , b = 2 B) a = 2 , b = 0 C) a = 2 , b = 1D) a = 2 , b = 3 E) a = 1 , b = 0035.

El uranio tiene varios istopos, uno de ellos el al ser bombardeado con un proyectil "x" se convierte en plutonio (), simultneamente se emite un neutrn por cada tomo de uranio. Diga usted quien es "x".

A) B) C)

D) E)

036.

El istopo , al ser bombardeado con 1 deuteron () origina con nuevo elemento y libera 2 neutrones por cada tomo de teluro. Cuntos neutrones tiene el nuevo elemento?A) 57 B) 67C) 77D) 87 E) 97

037. Qu nclido al ser bombardeado con un neutrn forma la especie qumica , si libera 5 partculas alfa?

A) B) C)

D) E)

038. El siguiente proceso representa la produccin de un ncleo artificial denominado transuramido (fermio). Hallar los valores de "a" y "b" que balancean la reaccin nuclear :

+ a + b - A) 5 y 4 B) 15 y 8C) 3 y 4D) 15 y 4 E) 5 y 8

039. Halle el nmero de neutrones para el ncleo resultante en el siguiente proceso : (, n) .A) 118B) 58 C) 54D) 100E) 99

040.

Indicar el nmero de desintegraciones y en el siguiente proceso : + ..... + ..A) 3 y 2 B) 3 y 3C) 5 y 3D) 2 y 4 E) 2 y 2

041. Indicar cuntas partculas y se han emitido :

+ ..... + .....A) 1 y 3 B) 2 y 4C) 1 y 4D) 2 y 5 E) 3 y 3

042. Hallar el nmero de neutrones de un nmero inestable que emite 3 partculas beta y 2 partculas alfa siendo el ncleo final .A) 10 B) 12C) 14D) 16 E) 18

043.

El nclido es bombardeado con un rayo alfa y se emite un neutrn, luego el radioelemento se estabiliza emitiendo un positrn el nclido final es:

A) B) C)

D) E) 044.

Indique el nmero de partculas: emitidas en la desintegracin total del para transmutarse en , si la emisin positronica es la mitad de la electrnica.A) 4, 1, 2 B) 6, 6, 3C) 4, 4, 2D) 6, 3, 6E) 4, 2, 1

045. El nclido pierde un total de 7 partculas alfas y 4 partculas betas. Qu nclido queda despus de estas emisiones?

A) B) C)

D) E)

046. El ncleo inestable 92U238 emite espontneamente una partcula alfa, dando lugar a un ncleo A, quien a su vez emite una partcula beta originando ahora un ncleo B. Determine la suma de la carga nuclear de los ncleos A y B: A) 234 B) 90 C) 88 D) 232 E) 181

047. En 2 tomos istono la suma de neutrones es 180. En uno de ellos la masa es 3 veces su nmero atmico y excede en 5 unidades a la masa del otro tomo. Si este ltimo es bombardeado con partculas alfa se obtiene un nuevo ncleo liberndose 3 neutrones. Cuntos neutrones tiene el nuevo ncleo?A) 102B) 46C) 89D) 40E) 82

048. Indique el nmero de neutrones de un ncleo inestable que emite 3 tritones y el nuevo ncleo a su vez emite un positrn, siendo el ncleo final A) 182B) 148C) 127D) 97E) 137

049. En la serie natural de desintegracin radiactiva del U 238 (Z = 92), se emite 8 partculas alfa y 6 partculas beta, formndose un nuevo ncleo. Cuntos neutrones posee el ncleo hijo?A) 150 B) 132 C) 82 D) 206 E) 124

050. El elemento 109, denominado Meitnerio en honor a Lise Meitner, se obtiene por la siguiente transmutacin:

Determinar la cantidad de neutrones en el ncleo del Meitnerio A) 125 B) 126 C) 157 D) 266 E) 128

051.

Se provoca un bombardeo de partculas x sobre el logrando la formacin del con una liberacin de 2 neutrones. Indique el nmero de protones y neutrones que posee x.A) 7; 10 B) 7; 7 C) 7, 13 D) 10; 14 E) 8; 15

052. Un catin trivalente es isbaro con el istopo el cual se desintegra emitiendo tres partculas y dos positrones. Si dicho catin es istono con el nclido Hijo. Calcular la cantidad de electrones que presenta el catin. A) 93 B) 96 C) 99 D) 90 E) 89