quimica gral - i bim -2012

CONTENIDO:

Sistema Internacional de Unidades

La Materia

Mezclas y Combinaciones

Energa

Relacin Materia-Energa

Modelos atmicos

Modelo Atmico actual

Radiactividad

Teora Cuntica

Onda y REM

Nmeros Cunticos

Principio de Exclusin de Pauli

QUIMICA GENERAL PRE: 4 5 6 7

1

1.- METROLOGIA Es la ciencia que estudia los aspectos tericos y prcticos referidos a la medicin 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 Metrologa (SNM) fue creado el 6 de enero de 1983 mediante Ley N 23560, para promover el desarrollo de la metrologa en el pas y contribuir a la difusin del Sistema Legal de Unidades de Medida del Per (SLUMP). Adems, tiene entre sus funciones el custodiar, conservar y mantener los PATRONES NACIONALES de las unidades de medida, calibrar patrones secundarios, realizar mediciones y CERTIFICACIONES METROLGICAS a solicitud de los interesados y promover el desarrollo de la Metrologa en el pas.

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

SESIN 1

CRUCI - METROLOGIA


2

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

02.- Cuntos 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 notacin cientfica el nmero: 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 notacin cientfica: 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 notacin cientfica el nmero: 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 Jos que pesa 2 kg que el mes pasado. Cuntas 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.- Cuntos sacos de 50 kg se pueden llenar con dos toneladas de carbn? 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 cido actico y 300 cm

3 de bicarbonato. Cul

es el volumen final de la solucin? 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. Cunto es el aumento de tamao? 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 cunto 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 notacin cientfica: 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. Cuntos 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. Cuntos 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 bidn, se

saca 600 cm3 y se le agrega 1000 ml cunto

de aceite queda en el bidn? 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 cunto creci en cm? a) 6x10

3 b) 6x10

4

c) 6x10 2

d) 6x10 5

e) 6x10

6

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

molcula 2 Cunta 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 cunta diferencia hay en el tamao?.

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

expresin:

R

cmLm

cm

R

327

a) 30 b) 3x10

4

c) 2x102

d) 2x104

e) 3x103

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

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

2.- PROPIEDADES DE LA MATERIA Son aquellas que caracterizan a cada sustancia y permiten su diferenciacin e identificacin con relacin de otras sustancias. Propiedades fsicas: Son aquellas propiedades que se manifiestan sin alterar la estructura o composicin de la sustancia. Pueden ser: Propiedades extensivas (generales) - Propiedades intensivas (especficas) Propiedades qumicas: Son aquellas propiedades que se manifiestan alterando la estructura o composicin de la sustancia por accin de otra(s) o de un agente energtico

SESIN 2


4

01.- A la atraccin del Sol y la Tierra se le llama: a) atomicidad b) gravedad c) gravitacin d) molcula e) adhesin 02.- A la atraccin de un cuerpo y la Tierra se le llama: a) gravitacin b) gravedad c) adhesin d) molcula e) afinidad 03.- La atraccin de molcula-molcula se le llama: a) gravedad b) gravitacin c) cohesin d) afinidad e) adhesin 04.- La afinidad es la atraccin: a) Luna Luna b) Tierra - Tierra c) molcula molcula d) tomo tomo e) Sol - Luna 05.- Sealar 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 lminas 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) translcido 11.- AI Sol lo podemos clasificar como: a) opaco b) translcido 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) translcido 13.- Cul de los cuerpos materiales es opaco? a) Sol b) Iluminado c) opaco d) transparente e) Todos 14.- Sealar una propiedad intensiva: a) masa b) extensin c) elasticidad d) viscosidad e) c y d 15.- No es materia: a) protn b) electrn c) alma d) esponja e) nube 16.- Mide la cantidad de materia: a) volumen b) masa c) extensin d) peso e) Todas 17.- No es una propiedad intensa de la materia: a) Densidad b) T de fusin c) Color d) Calor e) T de ebullicin 18.- De las siguientes sustancias. Cul es la que presenta la menor dureza segn la Escala de Mohs?. a) cuarzo b) yeso c) apatita d) calcita e) talco

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

SESIN 3

ACTIVIDAD DE AULA


5

1.- ESTADOS DE LA MATERIA A Estado Slido B. Estado Lquido C. Estado Gaseoso D. Estado Plasmtico

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

Sustancia: Es todo cuerpo o materia homognea con composicin qumica definida (posee frmula o representacin simblica). Elementos o sustancia simple: Compuesto o sustancia compuesta:

Mezcla: Es la reunin de dos o ms sustancias puras para formar otra si que pierdan sus caractersticas particulares iniciales. Pueden ser de dos tipos: Mezcla homognea o solucin: Mezcla heterognea:

01.- Seala la proposicin que no implica un fenmeno qumico: I. Oxidacin de un clavo. II. Fundicin del hierro. III. Digestin de los alimentos. a) Slo I b) Slo II c) Slo III d) I y II e) I y III 02.- La naftalina con el transcurrir del tiempo disminuye su tamao, debido a que experimenta: a) Fusin b) Evaporacin c) Condensacin d) Sublimacin e) Solidificacin 03.- Son sustancias puras: a) Aquellas que presentan una sola fase. b) Las mezclas homogneas. c) Aquellas conformadas por el mismo tipo de tomos. d) Slo los elementos qumicos. e) aquellas de composicin qumica definida. 04.- Indica cuntos de los siguientes procesos implican un cambio fsico: - Descomposicin de la leche. - Combustin de la gasolina. - Derretimiento del hielo. - Ruptura del vidrio a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4

05.- Sealar al que no representa fenmeno fsico: a) chancar piedra b) dilatar los metales c) mezclar agua y alcohol d) oxidacin de metales e) Todos 06.- Sealar al que no representa fenmeno qumico: a) fermentacin del vino b) agriado de leche c) descomposicin del agua en sus componentes d) oxidacin de metales e) rotura de un bloque de madera 07.- Sealar que elemento presenta la propie-dad de la alotropa: a) carbono b) oxgeno c) fsforo d) azufre e) Todos 08.- Elemento es a smbolo como compuesto es a: a) tomos b) molculas c) frmula d) smbolo e) partculas 09.- Sealar de cuntos elementos est forma-do el siguiente compuesto CaCO3: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5

PRACTICA DIRIGIDA


6

10.- Sealar que mezcla homognea se puede separar por destilacin: a) bronce b) latn c) acero d) aire e) agua ardiente 11.- Sealar la relacin correcta acerca de una mezcla homognea: a) agua potable: agua y cloro b) agua dura: agua y sales de calcio y magnesio c) formol: agua y metanal d) latn: cobre y zinc e) Todos 12.- De los mencionados cul es la mnima proporcin de materia: a) tomo b) molcula c) cuerpo d) partcula e) compuestos fnicos 13.- Cul de los siguientes no es una mezcla? a) acero b) bronce c) latn d) amalgama e) agua destilada 14.- Uno de los siguientes es sustancia simple: a) agua regia b) diamante

c) aire d) agua dura e) latn 15.- Qu compuesto es heptatmico? a) H2SO4 b) H3PO4 c) H2O d) S8 e) H2CO3 16.- Sealar una sustancia compuesta: a) ozono b) oro c) carbn d) yeso e) mercurio 17.- Identifique un cambio qumico: a) sublimacin de la naftalina b) evaporacin de agua de mar c) oxidacin del hierro d) formacin del hielo a partir del agua e) destilacin del Alcohol etlico 18.- Qu proceso explica la formacin del anhdrido carbnico a partir del hielo seco? a) fusin b) evaporizacin c) sublimacin d) congelacin e) licuacin

FENMENO Es todo cambio o transformacin que ocurre en la naturaleza.

Fenmeno fsico: Fenmeno qumico: Fenmeno alotrpico: Se presenta en ciertos elementos que al encontrarse en el mismo estado fsico tienen dos o ms formas con distintas propiedades. Ejemplo: - Oxgeno (O2) Ozono (O3)

1.- MEZCLA En una mezcla se pueden agregar 2, 3 ms sustancias; en cantidades indefinidas; no se produce ningn cambio de energa. Al final de cualquier mezcla seguiremos teniendo las sustancias que agregamos y en las mismas cantidades, no tendremos nada nuevo. 2.- COMBINACIN Es un fenmeno qumico, y a partir de dos o ms 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 combinacin se necesitar liberar o absorber calor (intercambio de energa). 3.- DESCOMPOSICIN Es un fenmeno qumico, y a partir de una sustancia compuesta (formada por 2 ms tomos), puedo obtener 2 ms sustancias con diferentes propiedades. 4.- SEPARACIN DE MEZCLAS En muchas ocasiones, el qumico requiere determinadas sustancias que se hallan mezcladas con otras y por ellos le plantea el problema de separarlas. Entre las distintas tcnicas que se emplean tenemos:

SESIN 4

Altropos


7

PROCEDIMIENTOS FISICOS: Destilacin, Evaporacin, Cristalizacin, Cromatografa PROCEDIMIENTOS MECNICOS: Filtracin, Tamizado, Imantacin, Decantacin, Centrifugacin, Levigacin. PRODECIMIENTO FISICO: DESTILACIN. PRODECIMIENTO FISICO: EVAPORACIN. PRODECIMIENTO FISICO: CRISTALIZACIN. PRODECIMIENTO FISICO: CROMATOGRAFA.

PRODECIMIENTO MECNICO: FILTRACIN. PRODECIMIENTO MECNICO: DECANTACIN. PRODECIMIENTO MECNICO: TAMIZADO. PRODECIMIENTO MECNICO: CENTRIFUGACIN.

01.- Cuntas de las siguientes sustancias son simples? alcohol metlico (CH3 OH) diamante (C) xido de aluminio (Al(OH)3) Magnesio (Mg) Yodo (I) a) 5 b) 4 c) 3 d) 2 e) 1 02.- Sealar la relacin correcta acerca de una mezcla homognea:

a) agua potable : agua y sales de cloro b) agua pura : agua y sales de calcio y magnesio c) latn : cobre y estao d) acero : carbono y hierro e) todas 03.- Sealar un fenmeno fsico: a) evaporacin del agua b) formacin de hielo c) lanzamiento de piedra d) rotura de tiza

PRACTICA DIRIGIDA


8

e) Todos 04.- Sealar un fenmeno qumico: a) combustin de madera b) descomposicin de los alimentos c) oxidacin del hierro d) agriado de leche e) Todos 05.- Sealar al que no representa fenmeno qumico: a) fermentacin del vino b) agriado de leche c) descomposicin del agua en sus componentes d) oxidacin de metales e) rotura de un bloque de madera 06.- Sealar que elemento presenta la propie-dad de la alotropa: a) carbono b) oxgeno c) fsforo d) azufre e) Todos 07.- Identifique un cambio qumico: a) sublimacin de la naftalina b) evaporacin de agua de mar c) oxidacin del hierro d) formacin del hielo a partir del agua

e) destilacin del Alcohol etlico 08.- Marcar lo que corresponde a un cambio fsico: a) Obtencin del vinagre a partir del vino. b) Extraccin de la sal comn del agua de mar. c) Combustin de la gasolina. d) Oxidacin de un alambre de hierro. e) Descomposicin del agua por accin de la corriente elctrica. 09.- Cul de los siguientes no es cambio qumico? a) Calentamiento del cobre en el aire. b) Combustin de la gasolina. c) Enfriamiento de un trozo de hierro. d) Digestin de los alimentos. e) Corrosin de los metales. 10.- Cul de los siguientes cambios se considera fsico? a) Prdida de brillo metlico de la plata. b) Calentamiento de los filamentos de una lmpara, para producir luz. c) Quemar hidrgeno. d) Oxidacin del vino para producir vinagre. e) Oxidacin 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 acta. El Sol es una enorme fuente de energa, siendo la que mayormente usamos.

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

2

h: Altura (m) Ep: Energa potencial (Joule Ergio)

b) Energa Cintica. Asociada al movimiento de los cuerpos.. Donde: V: Velocidad (m/s) m: masa (Kg) Ec: Energa cintica (Joule, Ergio)

01. Calcular la energa 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 energa 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

SESIN 5

Ec = m V2 Ep = m x g x h

PRACTICA DIRIGIDA


9

03. Hallar la altura de un cuerpo con masa de 60 kg y energa potencial de 7056 J a) 12 m b) 10 m c) 15 m d) 9 m e) 11 m 04. Hallar la Energa 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 energa 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 energa 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 energa potencial de 19110 J a) 22 m b) 30 m c) 15 m d) 24 m e) 25 m 08. Hallar la energa cintica 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.- ENERGA ELCTRICA Es el flujo de electrones a travs de conductores elctricos (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 Cunto de voltaje ingresa y cuanto reduce un transformador para que obtenga slo 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 Cul 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 Cunto es la resistencia?

a) 150 Ohm b) 165 Ohm c) 160 Ohm d) 175 Ohm e) 180 Ohm 04. Si tengo de energa 4800 V e intensidad de 75A. Cul 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 Cul es el voltaje? a) 12600 V b) 15500 V c) 12400 V d) 12200 V e) 12800 V

3.- ENERGA RADIANTE 4.- ENERGA CALRICA 5.- ENERGA SONORA 6.- ENERGA QUMICA Es el resultado de la unin de molculas o partculas elementales, que al entrar en contacto liberan su energa potencial. Ejem: la gasolina pone en movimiento un automvil. Las reacciones metablicas al interior del ser vivo son bioqumicas que por el proceso de nutricin generan la energa suficiente para la vida en caloras. 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) energa dureza electrones e) Voltaje resistencia protones 02. Fotosntesis a) elica b) fosil c) Biomasa d) hidrulica e) radiante 03. Petrleo a) calrico b) qumica c) biomasa d) mareas e) qumica 04. Relacionar: a) Auto en marcha ( ) Hidrulica b) Roca en un cerro ( ) Qumica c) Represa de agua ( ) Potencial d) Flujo de electrones ( ) Cintica e) Unin atmica ( ) Elctrica

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) Tensin elctrica ( ) Amperios d) Intensidad ( ) Metales e) Energa 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 ( ) mV

2

b) cintica ( ) m C2

c) Elctrica ( ) m g h d) atmica ( ) 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 ecuacin se utiliza en las reacciones nucleares, la masa se transforma en energa. La segunda ecuacin menciona que la energa cintica se transforma en masa.

Primera ecuacin: E = energa. m = masa. C = velocidad de la luz: 3.10

10 cm/s

Segunda ecuacin: 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 fisin nuclear, se han liberado 3,6.10

14 Joule de energa. 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

Fisin 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 Energa en J que se libera

en el proceso.

a) 4,51014

J b) 1,351010

J

c) 91018

J d) 1,351015

J e) N.A

2cmE

SESIN 6

2

1

c

v

MoMf

PRACTICA DIRIGIDA


11

04.- Se requieren 42g. de un material para una determinada reaccin, al final slo se recupera 41,2 g. debido a que el resto se convirti en energa. Hallar dicha energa 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 explosin nuclear se liberan 1,28.10

14J de energa, luego de esta explosin

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 reaccin de fisin nuclear se observa que a partir de una muestra de 1 kg de Uranio, el 10% se convierte en energa. Determine cuntos 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

Cunto de uranio se emple dems? 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.

Cunto 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 atmicos de mayor importancia tenemos de: 1. JHON DALTON (1808) 2. JOSEPH JOHN THOMSON (1897) Descubrimiento del electrn

3. PERRN NAGOAKA (1903) Perrn realiz una pequea modificacin al modelo de Thompson, al sostener que los electrones no se hallan distribuidos en todo el tomo, sino en las partes externas

Golstein y el descubrimiento del protn Eugen Golstein utiliz un tubo de rayos catdicos que tena el ctodo se produca un resplandor que slo se explicaba por la existencia de otras radiaciones que viajaban en sentido contrario a los rayos catdicos generados al ionizarse positivamente el gas residual.

4. ERNEST RUTHERFORD (1911) El modelo atmico de Rutherford presenta las siguientes caractersticas: Considera al tomo como un sistema planetario en miniatura.

SESIN 7


12

Modelo atmico de Rutherford En el tomo existe una zona muy pequea donde se concentra su masa, ya que slo pocas partculas chocaban contra un obstculo y rebotaban. A esta zona la llam ncleo. El ncleo deba tener carga positiva, puesto que las partculas alfas, tambin positivas, eran rechazadas al chocar contra los ncleos de los tomos del metal.

5. NIELS BOHR (1913) En 1913 postula la existencia de un tomo con electrones girando a su alrededor, contando con un lmite por rbita apareciendo los saltos cunticos (paso de rbitas a rbitas) surgiendo la ionizacin (cuando un tomo pierde 1 electrn) donde los e no absorben ni emiten energa cuando se encuentran girando en una de estas rbitas. Absorcin de un cuanto de energa cuando se aleja del ncleo Emisin de un cuanto de energa cuando se acerca al ncleo 01.- Segn la Teora atmica indique el nmero de afirmaciones no incorrectas ( ) 500 aos a.C. Leucipo y Demcrito sostiene que la divisin de la materia era finita ( ) La Teora atmica no logra desarrollarse por el predominio en la poca de los 4 elementos aristotlicos ( ) Dalton con su teora logra cambiar la mentalidad en el estudio de la materia de una forma filosfica a otra cientfica ( ) Segn Dalton los tomos pueden subdividirse si las reacciones qumicas so muy violentas ( ) Segn Kanada la divisin infinita de la materia es absurda a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 02.- Con respecto a la Teora Atmica de Rutherford indicar cuntas proposiciones son no incorrectas

( ) En su experiencia con rayos bombardeados sobre lminas de oro la mayor parte de estas partculas rebota ( ) El electrn gira alrededor del ncleo en una rbita circular ( ) Los electrones tiene una posicin determinada y vibran sobre ella ( ) Segn la experiencia con rayos catdicos pudo determinar las dimensiones del tomo y el ncleo ( ) Todo tomo contiene una regin central diminuta llamada ncleo atmico a) Cero b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 03.- Indicar (V) o (F) segn corresponda: * La masa del neutrn es similar a la masa del electrn

* El tamao de un tomo lo determina su nube electrnica. * La cantidad de protones en el ncleo determina la identidad en el tomo. a) FVF b) VFV c) FFV d) FVV e) VVF 04.- Descubri los neutrones: a) Thompson b) Rutherford c) Chadwik d) Einstein e) Ames 05.- Descubri los protones: a) Thompson b) Rutherford c) Chadwik d) Briceo e) Bohr 06.- Descubri los electrones: a) Thompson b) Rutherford c) Chadwik d) Vizcardo e) Plank 07.- Para los griego TOMO significaba: a) sin divisin b) sin neutrones c) sin protones d) sin electrones e) sin partes 08.- Completar: La masa del tomo se encuentra concentrada en a) La nube electrnica b) Los protones c) Los neutrones d) El ncleo atmico e) La zona extranuclear 09.- Sommerfeld hace una correccin a la teora de Bohr, es decir que los electrones podran

ACTIVIDAD DE AULA


13

girar en rbitas no slo ............................ sino tambin ..................................... a) Elpticas circulares b) elpticas elpticas c) circulares elpticas d) circulares elpticas 10.- Cuando un electrn salta de un nivel superior a inferior cuyo valor est dado por

....................... donde es la longitud de onda correspondiente al fotn 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, discpulo de Rutherford, fundament sus enunciados usando la teora cuntica de Planck y los espectros Atmicos; corrigiendo los defectos del modelo de Rutherford. Bohr, realiz estudios basados en el "espectro del Hidrgeno" y concluy con los siguientes postulados: 1er. Postulado "En el dominio atmico, el electrn gira alrededor del ncleo en rbitas circulares sin emitir energa radiante" El radio orbital est dado por: 2do. Postulado "Slo son posibles aquellas rbitas en las que el electrn tiene un momento angular que es mltiplo

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

- se encuentra en una rbita definida, no emite ni absorbe energa, porque dichas rbitas

son niveles estacionarios de energa. ; en electronvoltio (eV) 4to. Postulado La energa liberada por un electrn al pasar desde una rbita de mayor a otra de menor energa se emite en forma de fotn. La energa de este fotn es igual a la diferencia entre las energas de las rbitas entre las cuales realizo el salto. ; donde v, es la frecuencia del fotn. 1. Un cuanto de luz ( ) n, l, ml, ms 2. Nombre del electrn ( ) 313.6/n

2 Kcal

3. Nmero cunticos ( ) Balmer 4. Orbitas elpticas ( ) Absorcin de energa 5. En el espectro visible ( ) 0.529 n

2 A

6. Salt de En => En + 1 ( ) Fotn

2

2

vm

ker

e

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

-19C =carga del electrn

2

hnvrme

2

0nar Donde h = constante de Planck n = nmero cuntico = 1, 2, 3... a0 = constante = 0,529

Jn

En 2

181018,2

eVn

En 26,13

.' hEE nn

CORRELACIONA


14

7. Salt de En + 1 => En ( ) Bohr 8. Niveles de energa ( ) Stony 9. El radio de la rbita ( ) Emisin de energa 10. tomo de Bohr ( ) Sommerfeld 11. Energa total por cuanto ( ) Hidrgeno 12. Releccin e/m ( ) 1.76 x 10

g cb/g

1.- Sommerfeld hace una correccin a la teora de Bohr, es decir que los electrones podran girar en rbitas no slo ......................... sino tambin .................................. a) Elpticas circulares b) elpticas elpticas c) circulares elpticas d) circulares elpticas 2.- Cuando un electrn salta de un nivel superior a inferior cuyo valor est dado por

.................... donde es la longitud de onda correspondiente al fotn 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 simultneamente la velocidad y posicin de una partcula con absoluta exactitud o certeza corresponde a la ............................................... a) Teora de relatividad de Einstein. b) Principio de exclusin de Pauli. c) Principio de mximo multiplicidad de Hund. d) Principio de incertidumbre de Heisemberg. 4.- Segn la fsica clsica, una carga elctrica en movimiento genera un ........................ variable y por consiguiente la emisin de energa en forma de onda electromagntica, ste es uno de los fenmenos que no pudo explicar .................................... en su modelo atmico. a) Campo magntico Thomson b) Aceleracin Rutherford c) Campo magntico Rutherford d) Campo elctrico 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 atmico de Bohr, fue estructurado pensando en el tomo de: a) Boro (B) b) Carbono (C) c) Oxgeno (O) d) Hidrgeno (H) 7.- El modelo atmico de Bohr, corrigi el modelo atmico de:

a) Rutherford b) Thomson c) Sommerfield d) Dalton 8.- El modelo atmico de las rbitas elpticas, fue propuesto por: a) Thomson b) Rutherford c) Dalton d) Sommerfield 9.- En el grfico se muestra:

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

a) Dalton b) Sommerfield c) Demcrito 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 energa para el tercer nivel: a) -1,51 e.v. b) -0,85 c) -3,4 d) -2,66 e) -1,7 14.- Cuando un electrn salta de un nivel inferior a un superior. qu pasa? a) libera energa b) absorbe energa c) se rompe d) se mantiene su energa

15.- Con respecto al modelo atmico de Bohr para el tomo de hidrgeno, indique que afirmacin es incorrecta: a) slo algunos valores de energa pueden hacer pasar un electrn de una rbita a otra. b) los radios de las rbitas circulares tienen valor cualquiera. c) el modelo atmico de Bohr no se puede aplicar al tomo de Uranio. d) cuando un electrn salta de un nivel de energa mayor a uno menor libera energa. e) el modelo de Bohr mejora el modelo atmico de Rutherford.

Frmula de Rydberg Permite calcular la longitud de onda de cualquiera de las lneas que forman el espectro del hidrgeno:

El tomo actual es representado como un sistema energtico en equilibrio constituido por una parte central donde prcticamente se concentra toda su masa, llamada ncleo y una regin de espacio exterior llamada nube electrnica donde existe la mxima posibilidad de encontrar electrones. 1.- PARTES DEL TOMO 2.- PARTICULAS FUNDAMENTALES

Partcula Smbolo Masa Carga

Descubridor En g En uma Relativa Absoluta

Electrn e- 9,11.10-28

0.00055 -1 -1,6.10-19

C Thompson 1987

Protn p+

1,672.10-24

1.0073 +1 +1,6.1019

C Rutherford 1919

Neutrn n 1,675.10-24

1.0087 0 0 Chadwick 1932

3.- CONCEPTOS BSICOS Todo tomo es elctricamente neutro (Rutherford) Todo tomo (Nclido) convencionalmente presenta el siguiente esquema:

Donde: E: Smbolo del elemento qumico. Z: Nmero atmico. A: Nmero de masa

Mp+ = 1836 Me-

# Protones = # Electrones Z = N

o atmico = N

o de protones

A = N de masa = # protones + # neutrones

22

11.

fi nnR

22

11.

1

fi nnR

Dnde: = nmero de onda ( = l/) R = Constante de RYDBERG R = 109678 cm

-1 = 1,1x10

-5 cm

-1

n = Orbita interior nf = Orbita exterior

SESIN 8


16

1) Hallar el nmero de masa y nmero de

protones del siguiente tomo:

Exx24

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 nmero atmico y el nmero de neutrones en:

Ex281

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 tomo neutro, el nmero de protones es 12 unidades menor que el nmero de neutrones. Si el nmero de masa es 58, determine el nmero atmico. a) 35 b) 58 c) 23 d) 70 e) 25

4) Un tomo neutro contiene el doble de neutrones que de protones. Si su nmero 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

X12852

Y40 18

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

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

4.- 5.- REPRESENTACIN DE UN IN 01.- En cierto tomo el nmero de masa es 73 y el nmero de protones es 5 unidades menor que el nmero de neutrones. Hallar el nmero de protones.

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

PRACTICA DIRIGIDA

PRACTICA DIRIGIDA


17

02.- El nmero de masa de un elemento es 238 y su nmero atmico es 92. El nmero de protones que existe en el ncleo del elemento es: (EXA UNI) a) 238 b) 92 c) 146 d) 330 e) F.D. 03.- Si un elemento tiene nmero atmico 24 y peso atmico 52. Cuntos electrones tiene un tomo neutro? (EXA UNI) a) 24 b) 76 c) 52 d) 28 e) 48 04.- El nmero atmico de un elemento es 34. Cuntos protones tiene el ncleo? (EXA UNI) a) 17 b) 34 c) 68 d) 1,0 e) 53 05.- Si el nmero atmico del Fluor es 9 y su peso atmico es 18,9985. Diga Cuntos electrones, protones y neutrones respectivamente tiene su tomo 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 nmero de masa de un tomo es 132; si el nmero de electrones es al de neutrones como 4 es a 8, Cul es el valor de Z? a) 11 b) 22 c) 33 d) 43 e) 44 07.- Un tomo posee 40 neutrones y su nmero msico es el triple de su nmero de protones. Hallar el nmero de electrones. a) 24 b) 23 c) 25 d) 20 e) 26 08.- Si la diferencia de los cuadrados del nmero de masa y nmero atmico es igual a la suma del nmero de masa y nmero atmico. Determinar el nmero 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 partculas fundamentales 10.- Un tomo presenta 32 partculas extranucleares y 40 partculas 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 nmero de protones. a) 10 b) 8 c) 6 d) 4 e) 12

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

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

a a) 14 b) 15 c) 16 d) 18 e) 19 14.- La suma de los nmeros de masa de dos istopos es 60 y la diferencia de sus neutrones es 4. Determinar el mayor nmero de de masa. a) 64 b) 32 c) 28 d) 56 e) 46 15.- Dos tomos son isbaros de tal forma que la diferencia entre sus neutrones es 8 y la suma de sus nmeros atmicos es 46. Determinar el menor nmero atmico. a) 27 b) 28 c) 19 d) 10 e) 23 16.- Dos tomos A y B son istonos. Si la suma de sus nmeros atmicos es 76 y la diferencia de sus nmeros de masa es 4. Determinar el nmero atmico de A. a) 50 b) 40 c) 27 d) 47 e) 55 17.- Dos tomos "A" y "B", tienen igual nmero de neutrones. Si la suma de sus nmeros atmicos es 76 y la diferencia de sus nmeros de masa es 4. Cuntos electrones tiene el tomo "A"? a) 50 b) 40 c) 27 d) 45 e) 55 18.- Si el ion X

+2 presenta 22 electrones, hallar

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

a) 2X30

b)

2Y26

c) 2Q32

d) 1R27

e)

3W31


18

22.- Las especies X-1

e Y-2

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

24.- Sabiendo que el 17CI-1

es istopo con el 34 216S

. Hallar el nmero de masa del tomo de

Cloro. a) 30 b) 31 c) 36 d) 35 e) 37 25.- En dos tomos istonos, la suma de sus protones es 90 y la diferencia de sus nmeros de masa es 2. Indique para el istono ms ligero el nmero de electrones de su catin tetravalente. a) 46 b) 36 c) 44 d) 40 e) NA

1.- Qu es la qumica nuclear? Es parte de la qumica que estudia y analiza los fenmenos que suceden en el ncleo de un tomo, especialmente la radiactividad, los procesos de desintegracin y las reacciones nucleares.

2.- Radiactividad Es aquel fenmeno por el cual ciertas sustancias tienen la propiedad de emitir radiaciones (formas de energa) y/o partculas. Notacin de algunas partculas sub atmicas

Partcula Notacin

Simplificada Partcula

Notacin Simplificada

Protn P+ H

1

1 P Alfa o Helin He

4

2

Neutrn no n

1

0 n Deuterin 21 H D

2

1 D, d

Electrn e e

0

1 Tritin H

3

1 T3

1 T, t

Positrn e+ e

0

1

+ Gamma

0

0

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

PODER DE PENETRACIN

4.- Radiactividad Artificial Es el proceso de emisin de partculas y/o energa por parte de ncleos que han logrado su inestabilidad debido al bombardeo de partculas subatmicas.

Este proceso nos sugiere que es posible transformar artificialmente un ncleo atmico en otro, es decir, transformar un elemento en otro (transmutacin de un elemento). )(

10

30

15

4

2

27

13

radiactivo

nPHeAl

inestableNcleo

estableNcleo

< <

SESIN 9


19

Partculas de

Bombardeo Notacin Aceleradores

Alfa ()

Beta () Protn (p

+)

Neutrn (n) Deuteron (D)

2He4

1e0

1H1

0n1

1H2

Betatrn Ciclotrn No necesita Ciclotrn

27Co59

+ 0n1 27Co

60 (istopo radioactivo)

El Co-60 se desintegra inmediatamente para estabilizarse.

27Co60

28Ni60

+ 1e0 + 0

0 (se usa en radioterapia)

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

alrededor del ncleo. III. Se emiten radiaciones y partculas. IV. Depende del enlace qumico. a) VFVF b) VVFF c) VFFV d) VVFV e) FVFV 02.- Indicarlas sustancias radiactivas: a) amoniaco, deuterio y agua pesada. b) rea, uranio y amalgama c) grafito, diamante y mica d) radio, thorio y polonio e) uranio, calcio y agua 03.- Son atrados por el ctodo: 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 catdicos. 04.- Son de naturaleza corpuscular, de carga negativa y son atrados por el nodo: I. Los rayos andicos II. Los rayos beta III. Los rayos alfa IV. Los rayos catdicos V. Los rayos gamma a) II b) I y II c) II y IV d) I y III e) Slo I 05.- No poseen carga elctrica y son semejantes a los rayos X pero de longitud de onda ms corta:

a) los rayos alfa b) los rayos beta c) los rayos catdicos d) los rayos andicos e) los rayos gamma 06.- Con respecto al poder de penetracin se cumple:

a) >=y

b) y

c) ==y

d) y 07.- Cuntas proposiciones son verdaderas? - Los rayos gamma son fotones de alta

energa. - Los rayos alfa producen graves quemaduras

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

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

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) petrleo c) granito d) fluorita e) pechblenda 09.- La partcula alfa est formada por: a) 2 protones y 2 neutrones b) 2 protones y 2 electrones c) 1 protn y 2 neutrones d) protones solamente e) neutrones solamente

5.- Ecuacin Nuclear: Es representacin esquemtica de una Rxn Nuclear. A + X B + Y + E A (x, y) B Abreviada A = Ncleo de bombardeo

PRACTICA DIRIGIDA


20

X = Partcula de bombardeo X = Smbolo del proyectil B = Ncleo resultante Y = Partcula emitida Y = Partcula emitida E = Energia liberada

6.- Balanceo de una Ecuacin Nuclear Se debe cumplir con: 1 La suma de los nmeros de masa de los reactantes debe ser igual a la suma de los nmeros de masa de los productos. 2 La suma de las cargas o nmeros atmicos 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 partcula alfa 2

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

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

Si un ncleo pierde una partcula Alfa y luego 2 partculas Beta se genera 1 istopo.

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

218 218

84 85Po At ......... a) de una emisin beta b) de una emisin gamma c) de una emisin alfa d) es una fisin nuclear e) es una fusin nuclear 02.- La siguiente reaccin nuclear es un ejemplo:

1 2 3

1 1 2H H He y 5,5MeV a) de fusin nuclear b) de fisin nuclear c) de transmutacin d) de emisin alfa e) de fenmeno fsico 03.- La bomba de neutrones. a) se basa en la fusin nuclear b) se basa en la fisin nuclear c) es un fenmeno alotrpico d) consiste en una transmutacin e) depende de la fisin de uranio 04.- En la emisin beta el ncleo padre y el ncleo hijo: a) son istopos c) son isbaros b) son istonos d) son alotrpicos e) son isoelectrnicos

05.- Para el par de istopos que se muestran a continuacin, decir cul de ellos es menos estable:

Li;Li93

63

a) Litio-9 b) Litio-6 c) Ambos d) Ninguno e) Faltan datos 06.- La fisin es sinnimo de ...... mientras que la fusin es sinnimo de ......... : a) Unin divisin b) Divisin unin c) Aumento divisin d) Divisin -disminucin e) Aumento unin.

07.- EI nclido 235

92U emite una partcula alfa obtenindose:

a) 234

90U b) 234

90Th

c) 231

90Th d) 231

90U

e) 235

90Th

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

27 30

13 15Al P .....

ACTIVIDAD DE AULA


21

Determinar la partcula emitida. a) protn b) neutrn c) electrn d) deutern e) alfa 09.- En 1932 James Chadwick realiz la transmutacin del berilio, fenmeno que arroj el descubrimiento:

9 12

4 6Be C ..... a) del protn b) del neutrn c) del propio d) del deuterio e) de los rayos alfa 10.- En el acelerador de Cockroft - Walton se logr bombardear ncleos de litio, de acuerdo a la siguiente reaccin nuclear:

7 1

3 1Li P .... Cul es el producto obtenido? a) una partcula alfa b) una partcula beta c) dos partcula alfa d) dos partculas beta e) tres partculas alfa 11.- En la siguiente transmutacin, se obtiene un gas noble radiactivo y se emite un neutrn. Determinar el

nclido bombardeado.

a)

85

35Br b) 20

10Ne c) 35

17Cl

d) 82

25Br e) 84

35Br 12.- En la siguiente reaccin nuclear, se desintegra el vanadio. Cuntos neutrones posee el ncleo obtenido?

50

23V ..... a) 24 b) 25 c) 26

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

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

I. Se produce un neutrn. II. Se libera energa. III. Se produce un positrn. IV. Se trata de una fusin nuclear. a) FVFV b) WFF c) VFVF d) FVW e) WFV 14.- En la siguiente reaccin, cuntos neutrones se liberan?

246 12 254

96 6 102Cm C No ....... a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 15.- Determinar el nclido obtenido en la siguiente transmutacin:

50

24Cr( ,n)........ a) Fe - 53 b) Fe - 54 c) Fe 50 d) Fe - 56 e) Fe 55

16.-Si el nclido 239

92U se le bombardea con un deutern, se libera un neutrn y se forma el nclido:

a)239

92U b) 235

92U c) 237

93Np d)

240

93Np e) 239

93Np

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

B. Desintegracin (incluye -, + y captura electrnica) C. Emisin

A. Desintegracin B. Desintegracin -

C. Desintegracin +

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

2 85

1 36.... D Kr n


22

D. Emisin

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 ncleo estable de plomo. Planteada por Max Planck, quien sugiere que la energa ser emitida en paquetes llamados cuantos, que poseen una cierta cantidad de energa que es mayor cuanta ms alta es la frecuencia de ondas. En 1905, Einstein mostr que las observaciones experimentales del Efecto Fotoelctrico, podan explicarse suponiendo que la luz estaba compuesta por ciertas entidades corpusculares (llamadas fotones), cada uno de ellos con una energa dada por:

Cuando un electrn del metal absorbe un fotn, parte de su energa se utiliza para vencer las fuerzas que mantienen al electrn en el interior del metal, y el resto se transforma en energa cintica del electrn que abandona el metal.

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

2.- Calcule la frecuencia de un fotn que experimenta una energa de 1252034 J

hvE fotn

hchvE

Dnde: E: Energa (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)

SESIN 10

ACTIVIDAD DE AULA


23

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

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

1.- Determine la energa de la radiacin de frecuencia 8,62x10

15 s

-1

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

-18 Jfotn-1

b) 3,44x103 KJ mol-1

2.- La radiacin de longitud de onda 242,4 nm, es la longitud de onda ms larga que produce la fotodisociacin del O2 a) Cul es la energa de un fotn? b) Un mol de fotones de esta radiacin Rpta: a) 8,196x10

-19 J/fotn

b) 4,936x105 J/mol

3.- La accin protectora del Ozono en la atmsfera se debe a la absorcin de la radiacin UV por el ozono en el intervalo 230-290 nm de longitud de onda. Cul es la energa asociada

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

-19 J/fotn y 4,414x10

-19 J/fotn . Qu

color y frecuencia corresponden a estas absorciones? 5.- A continuacin se representa una onda electromagntica hipottica. Cul es la longitud de onda de esta radiacin?

6.- Para la onda electromagntica descrita en el ejercicio anterior. Cul es la frecuencia en Hz. Cul es su Energa en Joules por fotn?

1.- ONDA Las ondas son un efecto que se origina en un medio material cuando en l se propaga una perturbacin y no transportan materia, sino la energa de la perturbacin, que se propaga mediante un movimiento ondulatorio. CLASES: Segn el medio de propagacin pueden ser mecnicas o electromagnticas (no mecnicas) a) Ondas Mecnicas. b) Ondas Electromagnticas.

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.- ENERGA DE ONDA (E) La energa se emite en forma discontinua, en forma de cuantos de radiacin. Las radiaciones electromagnticas establecen que la energa de una onda es proporcional a su frecuencia.

SESIN 11

V

cV

Dnde:

= Frecuencia V = Velocidad de propagacin

= Longitud de onda

vhE Dnde:

E= Energa de un cuanto

h = Constante universal = 6.63 x 10 27

ergios-segundo v = Frecuencia

chE

PRACTICA DIRIGIDA


24

La velocidad de propagacin de una onda se calcula con:

Espectro Visible

Violeta ndigo 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 electromagnticas de mayor a menor longitud de onda Rayos infrarrojos > Rojo > Azul > Ultravioleta > x > y

4.- Qu es una onda electromagntica? La onda es la propagacin de energa generada por una perturbacin vibracional que viaja a travs de un medio sin desplazarlo. En el caso de una onda electromagntica, se origina por una perturbacin de un campo magntico o un campo elctrico; debido a ello, dichos campos oscilan o fluctan perpendicularmente entre si y viajan a travs del espacio a la misma velocidad que la luz. Las radiaciones electromagnticas no sufren desviacin ante un campo elctrico generado por placas con carga elctrica o ante un campo magntico procedente de los polos de un imn. Esto se debe a que no poseen carga elctrica. 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 ndigo 2) Cualquier fenmeno que rompa el equilibrio

de un sistema fsico es........................ y la propagacin que esta se produce mediante........................

a) Alteracin eco b) perturbacin eco c) perturbacin ondas d) propagacin crestas e) amplitud ondas

3) La energa de la perturbacin 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 vaco.

a) Electromagnetismo mecnica b) mecnica electromagntica c) magntica radiales d) marinas mecnicas e) electromagntica sonora 5) Ondas

VT

V

ACTIVIDAD DE AULA


25

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

d) sonido e) luz 7) Punto ms 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 emisin 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 emisin

telefnica 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 emisin 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 satlite 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 emisin 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 mecnica cuntica se basa en la teora de Planck, y tomo como punto de partida la dualidad onda-corpsculo de Louis De Broglie y el principio de incertidumbre de Heisenberg.

PRACTICA DIRIGIDA

Principio de Dualidad de la materia de De Louis DBroglie (1924) La materia igual que la energa tiene doble carcter, 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 alemn Werner Heisemberg afirm que: Es posible conocer con exactitud la posicin y la velocidad de un electrn simultneamente que slo debemos conformarnos con tener una idea bastante aproximada de la regin, espacio energtico de manifestacin probabilstica electrnica (REEMPE).


26

ECUACIN DE ONDA DE SCHRODINGER En 1926, Erwin Schrdinger, uno de los estudiantes graduados de Bohr desarroll ecuaciones matemticas detalladas con base en el trabajo de Broglie. Estas ecuaciones combinaban las propiedades ondulatorias y la naturaleza de la partcula de un electrn con las restricciones cunticas, en complejas ecuaciones de probabilidad. Ecuacin de Onda Al resolver la ecuacin diferencial, se obtiene que la funcin depende de una serie de parmetros, que se corresponden con los nmeros cunticos, tal y como se han definido en el modelo de Bhr. La ecuacin slo se cumplir cuando esos parmetros tomen determinados valores permitidos (los mismos valores que se han indicado antes para el modelo de Bohr).

Los nmeros cunticos son cuatro parmetros matemticos que caracterizan el movimiento de los electrones en los tomos. Estas caractersticas se usan para conocer las propiedades de los elementos y su forma de enlazarse. Estos nmeros cunticos representan una solucin permisible a la ecuacin matemtica superior dada por E. Schrdinger (1887-1961) llamada tambin ecuacin de onda, debido a que considera al electrn segn su naturaleza ondulatoria.

1.- TIPOS DE NMEROS CUNTICOS A) NMERO CUNTICO PRINCIPAL (n)

Determina el nivel electrnico y la energa de la rbita.

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

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

Valores: 0 1 2 3.............(n 1)

s p d f

C) NMERO CUNTICO MAGNTICO (M) Determina la orientacin espacial del orbital y los orbitales en los que se divide un subnivel. Valores: -l,............, 0,............, +l

D) NMERO CUNTICO DE ROTACIN O SPIN (S)

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

antihoraria() horaria()

2.- ENERGA RELATIVA (ER) Depende slo del nmero cuntico principal y secundario.

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

ER = n + l

SESIN 12

ROTACION DE LOS ELECTRONES EN SU EJE

IMAGINARIO

2

6

10

14

SUB N MXIMO NMERO 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 slo un electrn.

5.- PRINCIPIO DE EXCLUSIN DE PAULI El principio de exclusin de Pauli slo se aplica a fermiones, esto es, partculas que forman estados cunticos antisimtricos y que tienen espn semientero. Son fermiones, por ejemplo, los electrones y los quarks (estos ltimos son los que forman los protones y los neutrones). En un mismo orbital no pueden existir cuando ms dos electrones con el mismo giro rotacional o spin.

I.- Escribe V o F segn corresponda: 01.- El nmero cuntico principal nos indica el nivel de energa. ............... ( ) 02.- Siempre n > l. ....................................................................................... ( ) 03.- La energa relativa tiene la frmula ER = n + l ...................................... ( ) 04.- El spin toma los valores de 1/2 +1/2 ............................................... ( ) 05.- El orbital s tiene forma geomtrica esfrica. ..................................... ( ) 06.- El subnivel p tiene 5 orbitales. ........................................................... ( ) 07.- El subnivel d puede arrancar como mximo 10 electrones. .............. ( ) 08.- El subnivel s puede abarcar como mximo 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 energa relativa para cada caso:

n l ER = n + l

2p

3d

4f

3p

5f

5p

01. La energa relativa para la notacin cuntica 4p

3 es:

a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7 02. La energa relativa para la notacin cuntica 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 electrn se encuentra en el nivel M Qu nmero cuntico principal presenta? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) N.A 05. Un electrn se encuentra en el nivel O Qu nmero cuntico principal presenta? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5

06. El nmero cuntico principal (n = 4). Halla el nivel al cual pertenece. a) K b) L c) M d) N e) N.A 07. Un electrn se encuentra en: (n = 3).Halla el nivel al cual pertenece. a) N b) M c) K d) L e) O 08. Cuntos orbitales estn presentes en la

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

electrn. b) el tercer nivel tiene 8 orbitales. c) el nmero mximo de electrones en la capa

L es 18. d) la capa N est formada por 2 subniveles.

125f

PRACTICA DIRIGIDA


28

e) el nmero mximo de orbitales en el subnivel d es 5.

10. Cul de los siguientes subniveles tiene

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

1, que nmeros cunticos

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. Cuntos valores puede asumir cuando el valor de n es 2?

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

13. De la siguiente representacin: Cuntos 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. Sealar cuntas alternativas son verdaderas: ( ) el subnivel principal tiene 3 orbitales. ( ) el tercer nivel presenta 9 orbitales. ( ) con respecto al tamao del orbital: 2s

quimica gral - i bim -2012

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