Estructura de la Materia Grupo 21, Semestre Prof. Isidoro García Cruz EJERCICIOS 2

Transcripción

1 Etructura de la Materia Grupo 1, Semetre 013- Prof. Iidoro García Cruz EERCICIOS 1. a) Predecir el numero de ubcapa que hay en la cuarta capa, para n4. b) Epecifique la deignación de cada una de ea ubcapa. c) Cuanto orbitale hay en cada una de la ubcapa? a) Hay cuatro ubcapa que correponden a l0, 1,, 3 b) Eta ubcapa e deigna o nombran como 4, 4p, 4d, 4f repectivamente c) Hay un orbital 4 con l0 m l 0 Hay tre orbitale 4p con l1 m l 0, +1, -1 Hay cinco orbitale 4d con l m l 0, +, +1, -, -1 Hay iete orbitale 4f con l3 m l 0, +3, +, +1, -3, -, -1. a) Qué deignación tiene la ubcapa con n5 y l1?. b) Cuanto orbitale hay en eta ubcapa? c) Indique lo valore de m l para cada uno de eto orbitale? 3. Seleccione la repueta correcta y eplique por qué?. Un electrón que tiene n y m0 a) Debe tener un l b) Puede tener un l0 ó 1 c) Debe tener un l1 La opción b), porque i n lo valore para l on 0 y 1 4. Cuál o cuále de la iguiente propoicione on correcta para un electrón en n3 y m? a) El electrón e un orbital d b) El electrón etá en la tercera capa principal c) El electrón puede etar en un orbital p

2 RESPUESTA El incio a) e la repueta correcta. Porque i n3, l0, 1,. Un valor de m proviene de l, por lo tanto e trata de un orbital d. 5. Con repecto a la capa, ubcapa y orbitale. a) Qué nombre recibe la capa con n3? b) Cuánta ubcapa e encuentran en ee nivel n3? c) Cuanto orbitale pueden tener lo número cuántico n3, y l1? d) Cuanto orbitale pueden tener lo cuántico n3 y m l 1? e) Cuál e el número total de orbitale en el nivel 3? RESPUESTA a) Capa M o tercera Capa b) 3 ubcapa: ubcapa 3, ubcapa 3p y ubcapa 3d c) 3 orbitale, 3p 1, 3p 0 y 3p -1 ó 3p, 3py y 3pz d) Do orbitale, l1 y m1 y l y m1 e) 9 orbitale. n3, l0 y m l 0 l1 y m l 0, +1, -1 l y m l 0, +1, -1, +, - 6. Determine la longitud de onda de la línea epectral de la erie de Balmer del hidrógeno correpondiente a la tranición de n5 a n. Repueta: λ? Cuando un electrón paa de una órbita má alta a una órbita má baja hay una emiión de energía, o e emite energía. Eta energía e obtiene a partir de la diferencia de energía:

3 E E E R 1 ni 1 fi n ni f i H 1 fi n E.179 5i fi ( ) E El igno (-) de eta diferencia de energía, no indica que e emite energía. Eta cantidad de energía e emite como un fotón de energía, debido a que la diferencia de energía entre lo nivele n5 y n e igual a la energía del fotón emitido. λ Pero lo que no piden e la? frecuencia. E decir:, por lo que ante debemo calcula la E E fotón hν ν E h fotón ν Y finalmente para calcular λ, hacemo: c λ ν λ C ν 8 m m λ 4.34 λ 434 nm 7 m

4 Eto 434 nm correponden jutamente a una de la línea del epectro de emiión del Hidrógeno, (color violeta). 7. La energía del etado fundamental del H (hidrógeno) e de ev. a) Cuál e la diferencia de energía entre el nivel n5 y el fundamental en el átomo de hidrógeno?. b) Y entre el nivel n y el fundamental? a) 13.1 ev b) 13.5 ev 8. El número de onda de una línea de la erie epectral de Lyman e de cm -1. Calcular el número cuántico n del nivel inicial de la tranición correpondiente. n3 9. a) A qué ditancia obre el eje de la e la máima probabilidad de encontrar un electrón p?. b) Y para un electrón? a) a 0 b) 4a 0. A qué ditancia del núcleo e encuentra el máimo de la función de ditribución radial del orbital p? Y para un electrón? 4a 0 ; 5.4a 0 y 0.76a Cuál e la probabilidad de encontrar un electrón p en lo punto del plano yz? RESPUESTA 0 (Cero) 1. Para un electrón de un átomo hidrogenoide que etá definido por un valor de n y l1. a) Cuánto vale u energía en oule ()?. b)

5 Cuanto vale el módulo de u momento angular orbital?. c) Cuanto vale la componente L z de u momento angular orbital? E (n) -R Z /n Para un átomo hidrogenoide 13. Determinar el valor de r, como función de a 0, para el que la probabilidad de encontrar al electrón e cero, cuando etá en un orbital 3p en un átomo de hidrógeno. Realice lo mimo para el ión Li +. Neceitamo aber el valor de r que hace la función de probabilidad Ψ nula. Solo hay que coniderar la función radial 14. Repreente en do dimenione la función Y(θ,ϕ) para un orbital py en el plano y. Para repreentar la función y el valor de θπ/ y por lo tanto enθ 1 E contante. La función py e: Etc,± 3 / 4 θ ϕ 15. Determine en A cual e el radio de probabilidad máima para el electrón en un orbital 1 del átomo de hidrógeno. Hay que calcular el radio de la uperficie eférica

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