Universidad de San Carlos de Guatemala. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ciencias. Departamento de Química. Catedrática: Tania de León.

Transcripción

1 Universidad de San Carlos de Guatemala. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ciencias. Departamento de Química. Catedrática: Tania de León. Química General. Código: Primer semestre. Hoja de trabajo. Alumnos: Manuel Dario Fajardo Hernández. Carné: Juan Alberto Solares Carné: Sección W, Primer Ingreso. Fecha: 12 de marzo del 2007.

2 HOJA DE TRABAJO. 1. Comparar: a) Longitud de onda y frecuencia: La distancia entre dos puntos idénticos de ondas sucesivas es la longitud de onda y la frecuencia es el número de ciclos que hay en un segundo. b) Longitud de onda y amplitud de onda: La longitud es la medida de longitud horizontal o eje X de la onda, que mide la distancia entre dos crestas idénticas, mientras que la amplitud de onda mide la longitud que hay desde el origen del eje Y, o cero hasta el pico de la cresta verticalmente. c) Espectro de líneas y espectro continúo: El espectro continuo se caracteriza por mostrar todas las radiaciones visibles y todos los colores espectrales sin dejas espacios vacíos, que va desde el violeta al rojo, mientras que el lineal solo muestras algunos colores o tipos de radiación y deja espacios vacíos. d) Estado fundamental y estado excitado: Es el estado que un electrón tiene mas baja energía, es decir esta en el nivel basal o más interno del átomo, mientras que el excitado es cuando el electrón se encuentra en un nivel de más alta energía o superior al nivel basal o de más baja energía. e) Fotón y rayo de luz: El fotón es un cuanto de luz o partícula de luz con propiedad ondulatoria, mientras que el rayo de luz es un rayo o haz de fotones. 2. Enumere los siguientes tipos de radiación electromagnética en orden de longitud de onda creciente: Rayos gamma del decaimiento radioactivo del núcleo Te (99). Rayos X. Luz de un diodo. Radiación de una estación de FM radio 89.7 del cuadrante. Radicación de una estación de AM radio de l640 del cuadrante. 3. Explique brevemente la teoría cuántica de Planck y qué es un cuanto; Cuáles son las unidades de la constante de Plank?: La teoría cuántica de Planck consistió en hacer ver que la energía se libera solo en cantidades racionales enteras y no en fracciones o partes y que la perdida o ganancia de energía es cuantizada, es decir, que se puede medir en cantidades o unitarias o simplemente, se puede contar y estableció una constante para cuantificar esta energía que es 6.63 x 10 ³⁴ Joules por segundo llamada constante de Planck y se expresa con la letra h. El cuanto es la mínima cantidad de energía que puede ser liberada o absorbida, y depende la frecuencia y de la constante de Plank y se expresa: E = hv

3 4. Qué son los fotones? Qué papel jugó la explicación de Einsten del efecto fotoeléctrico en el desarrollo de interpretación de la naturaleza de la radiación electromagnética como onda y partícula? : Los fotones son cuanto de luz liberados por un rayo de luz, también son partículas de luz que al ser liberados destellan luz. Einsten dijo que la luz no solo se comporta como onda sino también como un rayo de partículas, llamadas fotones, y que estos tienen un efector dual, que se comporta tanto como onda, como partícula. Lo que llevo a pensar que el resto de partículas tienen un efecto dual. 5. Describa la teoría de Bohr del átomo de hidrogeno y explique la apariencia de espectro de emisión. En Qué difiere la teoría de Bohr de los conceptos de la física clásica?: El modelo de Bohr introduce la idea de los estados y niveles de energía cuantizados para los electrones en los átomos. El modelo difiere de la física clásica porque usa la teoría cuantica de Planck para explicar la introducción de niveles de energía en el modelo atómico. El espectro de emisión de radiación que puede ser visible al excitar una sustancia con calor o alto voltaje, el cual desprende radiación electromagnética. 6. Explique el significado del enunciado: La materia y la radiación tienen naturaleza dual : Que la materia y la radiación electromagnética se pueden comportar como onda o como partícula. 7. Cómo se utiliza el concepto de densidad electrónica para describir la posición de un electrón en el Tratamiento de la mecánica cuántica para un átomo?: Debido a que no se puede ubicar un electrón dentro de un átomo, se usa densidad electrónica para referirse a la probabilidad de encontrar un electrón en cierta porción de espacio en el átomo. 8. Qué número cuantico define un nivel? Qué número cuantico define un subnivel?: El número cuantico principal n define un nivel. El número de momento angular l define los subniveles. 9. Cuáles de los cuatro números cuanticos (n, l, ml, ms.) determinan: a. La energía de un electrón poli electrónico? El número cuantico principal n define la energía de un electrón en un átomo poli electrónico. b. El tamaño de un orbital? El número principal n define la distancia de los electrones al núcleo del átomo. c. La forma de un orbital? El número cuantico l o momento angular define la forma de un orbital. d. La orientación de un orbital en el espacio? Lo define el número cuantico ml o momento magnético.

4 10. Describa las formas de los orbitales s, p y d Cómo están esto orbitales relacionados con los números Cuanticos n, l, ml?: Los orbitales S tienen una densidad electrónica de forma esférica simétrica, los orbitales P tienen su Densidad electrónica dividida en dos lóbulos o en dos porciones divididas, una a cada del núcleo y los orbitales D, tienen una densidad electrónica distribuida alrededor de los tres ejes coordenados X, Y y Z con electrones girando alrededor de núcleo y aparecen a partir del nivel tres. Dependen de n porque este define los momentos angulares, a los cuales se le asignan letras según el valor de L y ml define la orientación de esto orbitales. 11. Qué es configuración electrónica? Describa la importancia del principio de exclusión de Pauli y la regla De Hund en la escritura de la configuración electrónica de los elementos: La configuración electrónica es la distribución particular de los electrones en los orbitales de un átomo, suponiendo que estos estén en niveles de energía estables. La regla de exclusión de Pauli dice que dos electrones no pueden tener los mimos números cuanticos y que en un orbital no pueden haber mas de dos electrones, por lo tanto, si hay dos electrones en un orbital, pueden tener el mismo número principal, angular y magnético, pero no pueden tener el mismo número de spin, por lo tanto uno que tener un spin + (1/2) y el otro - (1/2), es decir, que tienen sentido contrario de rotación para suprimir su cargar iguales negativas, además que el hecho de que solo quepa dos electrones en un orbital sea importante en el llenado de orbítales para construir una configuración electrónica. La regla de Hund también dicta que entre mas espines paralelos hayan en orbitas continuos mayor es la estabilidad, esto debido a que hay menor repulsión entre electrones que en los orbitales que tiene pares de electrones, lo cual establece la regla de llenar los orbitales con un electrón primero hasta llenar el ultimo orbital del subnivel y luego completar pares hasta llenar el subnivel de energía y pasar luego a un nivel más energético. 12. Defina los siguientes términos y de un ejemplo de cada uno: a) Metales de transición: Son aquellos cuyos orbítales d están incompletos y están siendo llenados como El titanio ([Ar] 4s² 3d²). b) Actínidos: grupo de 14 elementos radiactivos del sistema periódico con números atómicos entre 89 y 102. Sólo los cuatro primeros se han encontrado en la naturaleza en cantidades apreciables; los demás han sido producidos artificialmente como por ejemplo el uranio. c) Lantánidos: Son los elementos del 57(Lantano) al 70(Iterbio), poseen propiedades químicas muy Similares por los que resulta difícil separarlos. 13. Enuncie el principio de Aufbau y explique el papel que desempeña en la clasificación de los elementos de La tabla periódica:

5 14. Cada electrón de un átomo puede caracterizarse por un conjunto de cuatro números cuanticos. Para cada Una de las siguientes partes, indique cuantos conjuntos de números cuanticos son posibles, de tal forma Que cada conjunto posea todos los valores de la lista: a) n = 4, l = 0. Si es posible. (l = n-1) l = 0, 1, 2,3. b) n = 4, l = 1, ml = +3 No es posible. l ml 0 0 c) n = 4, l = 3, ml = 0 Si es posible l ml , 0,1 2-2,-1, 0, 1,2 3-3,-2,-1, 0, 1, 2,3 d) n = 4, l = 2 Si es posible. f) n = 4, l = 3, Si es posible 15. Que requiere decir cuando se afirma que dos iones y un átomos son isoelectrónicos? Por qué la Afirmación los átomos de un elemento X son isoelectrónicos a los átomos Y es errónea? Que tienen la misma configuración y cantidad de electrones con el átomo en comparación. Decir que los átomos de un elemente son isoelectrónicos a los átomos de otro elemento porque la Propiedad isoelectrónica solo funciona para comparar iones entre átomos, porque el ión puede Tener electrones de sobra o faltantes si se habla de átomos estos tiene una carga neutra y un Número definido de electrones que no es igual a las de otro átomo.