Luz y Ondas Trabajo en clase: Estructura atómica: Trabajo en Clase y en Casa 1. Según la visión de Einstein sobre materia y energía Cuál es el vínculo común entre la luz y la materia? 2. Cómo funciona el efecto de la difracción en el experimento de la doble rendija? 3. La longitud de onda de la luz emitida por un semáforo con una frecuencia de 6,15 x 10 14 Hz es. 4. Una onda electromagnética tiene una frecuencia de 6*10 5 Hz. Cuál es su longitud de onda? 5. Una onda electromagnética tiene una longitud de onda de 5*10-13 m. Cuál es su frecuencia? 6. Una onda electromagnética tiene una frecuencia de 9*10-7 Hz. Cuál es su longitud de onda? 7. Cuál es la frecuencia la luz amarilla de sodio que tiene una longitud de onda de 579 nm? 8. La radiación electromagnética con una longitud de onda de nm aparece como luz verde para el ojo humano. La frecuencia de esta luz es 5,71 x 10 14 Hz. Trabajo en Casa: 9. Cómo se relacionan la materia y la energía? 10. Qué papel juega el concepto de interferencia en el experimento de la doble rendija? 11. La transmisión de una estación de radio es de 101.5 MHz. La longitud de onda de la señal es m. 12. Una onda electromagnética tiene una longitud de onda de 1.5 nm. Cuál es su frecuencia? 13. Una onda electromagnética tiene una longitud de onda de 5*10-13 m. Cuál es su frecuencia?
14. Una onda electromagnética tiene una longitud de onda de 300 m. Cuál es su frecuencia? 15. Cuál es la frecuencia de la luz anaranjada de litio que tiene una longitud de onda de 650 nm? 16. Una estación de radio FM transmite una radiación electromagnética con una frecuencia de 99,5 MHz. La longitud de onda de esta radiación es de m. 17. Cuál es la frecuencia, en Hz, de radiación electromagnética que tiene una longitud de onda de 0.55 m? 18. Cuál es la frecuencia de la luz en Hz, que tiene una longitud de onda de 1,23 x 10-6 cm? 19. Cuál es la longitud de onda de la luz en (nm) que tiene una frecuencia de 3,22 x 10 14 Hz? 20. Cuál es la longitud de onda de la luz en (nm) que tiene una frecuencia de 4,25 x 10 14 Hz? 21. Cómo son las propiedades de los fluidos en un depósito, el sonido de un conjunto de altavoces, y la luz que pasa a través de una doble rendija relacionadas entre sí? Hipótesis de los Cuantos de Planck Trabajo en Clase: 22. Cuál es la energía de un fotón que tiene una frecuencia de 7 x 10 15 Hz? 23. Cuál es la energía de un fotón que tiene una frecuencia de 4,5 x 10 15 Hz? 24. Cuál es la energía de un fotón que tiene una longitud de onda de 720 nm? 25. La radiación electromagnética con una longitud de onda de 531 nm aparece como luz verde para el ojo humano. La energía de un fotón de la luz es de 3,74 x10-19 J. Por lo tanto, un láser que emite 2,3 x10-2 J de energía en un pulso de luz en esta longitud de onda produce fotones en cada pulso. 26. La longitud de onda de un fotón con una energía de 5,65 x 10-19 J es nm.
Trabajo en Casa 27. Cuál es la frecuencia (Hz) de un fotón que tiene una energía de 4,38 x 10-18 J? 28. La energía de un fotón que tiene una frecuencia de 7,75 x 10 14 Hz es J. 29. Cuál es la energía de un fotón que tiene una longitud de onda de 450 nm? 30. La radiación electromagnética con una longitud de onda de 525 nm aparece como luz verde para el ojo humano. La energía de un fotón de esa luz es J. 31. La energía de un fotón que tiene una longitud de onda de 10 m es J Naturaleza Ondulatoria de la Materia Trabajo en Clase: 32. Qué implicación tiene la ecuación ρ=h/λ en nuestra forma de ver la materia o cualquier cosa con momento? 33. Cuál es la longitud de onda de un electrón que tiene una velocidad de 3,5 x 10 7 m/s? (me = 9.11*10-31 kg) 34. La longitud de onda de De Broglie de una bala de 12 gramos que viaja a la velocidad del sonido es m. La velocidad del sonido es 331 m/seg. 35. La longitud de onda de De Broglie de un electrón con una velocidad de 6 x 10 6 m/s es m. (me = 9.11*10-31 kg) 36. Cuál es la longitud de onda de un electrón que tiene una velocidad de 6 x 10 7 m/s? (me = 9.11*10-31 kg)
Trabajo en Casa: 37. Por qué la naturaleza dual de la material hace que sea difícil observar las partículas muy pequeñas, como los electrones? 38. Cuál es la longitud de onda de un electrón que tiene una velocidad de 1,2 x 10 8 m/s? (me = 9.11*10-31 kg) 39. La longitud de onda de De Broglie de una cuerda de 10 gramos que viaja a la velocidad del sonido es m. La velocidad del sonido es 331 m/s. 40. La longitud de onda de De Broglie de un electrón con una velocidad de 1,3 x10 7 m/s es m. (me = 9.11*10-31 kg) 41. Cuál es la longitud de onda de un electrón que tiene una velocidad de 4 x 10 7 m/s? (me = 9.11*10-31 kg) Postulados de Dalton Trabajo en Clase: 42. De qué creyó que estaba compuesta la materia el filósofo griego Demócrito? 43. Según Dalton, cuáles son los componentes básicos de la materia? 44. Cuál es la diferencia entre un átomo y un compuesto? 45. Cuáles son los cuatro postulados de Dalton sobre la naturaleza de la materia? 46. Qué evidencia apoya la ley que la materia se conserva en una reacción química? 47. Verdadero o Falso: En una reacción química, los átomos ni se crean ni se destruyen, sólo se reordenan. Trabajo en casa: 48. Llena los espacios en blanco: los átomos del mismo elemento son mientras que los átomos de diferentes elementos son. 49. Qué ocurre con los átomos individuales en una reacción química? 50. Explica la ley de Conservación de la Materia. Historia del Átomo Trabajo en Clase: 51. Por qué los átomos neutros tienen el mismo número de protones y electrones?
52. Qué sucede con los electrones que les permiten ser unas de las partículas sub atómicas más veloces? 53. Por qué fue importante el uso de las partículas alfa para descubrir el núcleo, con respecto a los rayos gamma o las partículas beta? 54. Basados en el modelo atómico de Bohr por qué piensan que los electrones fueron las primeras partículas sub atómicas descubiertas? Trabajo en Casa: 55. Basados en los primeros experimentos sobre la composición de los átomos, por qué los neutrones fueron los últimos en ser descubiertos? 56. A medida que más y más protones entren en el núcleo de un átomo, aumenta la proporción de neutrones que son necesarios. Por qué crees que sucede esto? 57. Da un ejemplo de radiación de cuerpo negro que puedas ver diariamente. Protones Trabajo en Clase: 58. Cuál elemento contiene 21 protones? 59. Cuál elemento contiene 11 protones? 60. Cuál elemento contiene 104 protones? 61. Cuántos protones tiene un átomo de carbono? 62. Cuántos protones tiene un átomo de tungsteno? 63. Cuántos protones tiene un átomo de Indio? Trabajo en Casa: 64. Cuál elemento contiene 35 protones? 65. Cuál elemento contiene 19 protones? 66. Cuál elemento contiene 84 protones? 67. Cuántos protones tiene un átomo de magnesio? 68. Cuántos protones tiene un átomo de oro? 69. Cuántos protones tiene un átomo de plata? Iones Trabajo en Clase: 70. Para el siguiente ión: Ti 2+
b. Cuál es la carga? Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el ión mostrado arriba ii. Electrones: 71. Para el siguiente ión: Ag + b. Cuál es la carga? Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el ión mostrado arriba ii. Electrones: 72. Para el siguiente ión: S 2- b. Cuál es la carga? Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el ión mostrado arriba ii. Electrones:
Trabajo en Casa: 73. Para el siguiente ión: Bi 5+ b. Cuál es la carga? Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el ión mostrado arriba ii. Electrones: 74. Para el siguiente ión: Ra 2+ b. Cuál es la carga? Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el ión mostrado arriba ii. Electrones: 75. Para el siguiente ión: Ir 3+ b. Cuál es la carga?
Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el ión mostrado arriba ii. Electrones: 76. Para el siguiente ión: U 6+ b. cuál es la carga? Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el ión mostrado arriba ii. Electrones: Neutrones e Isótopos Trabajo en Clase: 77. Para el siguiente isótopo: 144 Sm b. Cuál es el número másico? Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el
78. Para el siguiente isótopo: 31 P b. Cuál es el número másico? Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el 79. Para el siguiente isótopo: 56 Fe b. Cuál es el número másico? Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el
80. Para el siguiente isótopo: 39 19 a. Cuál es el símbolo atómico del elemento? b. Cuál es el número atómico? Cuál es el número másico? d. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el 81. Para el siguiente isótopo: 33 16 a. Cuál es el símbolo atómico del elemento? b. Cuál es el número atómico? Cuál es el número másico? d. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el
Trabajo en Casa: 82. Para el siguiente isótopo: 102 Ru b. Cuál es el número másico? Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el 83. Para el siguiente isótopo: 75 As b. Cuál es el número másico? Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el
84. Para el siguiente isótopo: 59 Co b. Cuál es el número másico? Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el 85. Para el siguiente isótopo: 14 6 a. Cuál es el símbolo atómico del elemento? b. Cuál es el número atómico? Cuál es el número másico? d. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el
86. Para el siguiente isótopo: 20 9 a. Cuál es el símbolo atómico del elemento? b. Cuál es el número atómico? Cuál es el número másico? d. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el Masas Atómicas Promedio Trabajo en Clase: 87. Dados los datos de abajo, la masa atómica del Mercurio (Hg) es uma. Isótopo % Abund. Masa Atómica Hg-196 0,146% 195,965813 Hg-198 10,01% 197,966760 Hg-199 16,84% 198,968268 Hg-200 23,13% 199,968316 Hg-201 13,22% 200,970293 Hg-202 29,81% 201,970632 Hg-204 6,844% 203,973481 88. El cromo tiene cuatro isótopos. estables estable? Cr-50 4,35% Cr-52 83,8% Cr-53 9,5% Cr-??% a. Cuál debería ser el porcentaje (%) de abundancia del cuarto isótopo b. Usando el promedio de masas atómicas de la tabla periódica, cuál debería ser la masa del 4to. isótopo del cromo?
Trabajo en Casa: 89. Calcula la masa atómica del Oxígeno si su abundancia en la naturaleza es: % Abund. Masa Atómica Isótopo 99,75% 15,994916 oxygen-16 0,04% 16,999132 oxygen-17 0,21% 17,999153 oxygen-18 90. Dados los datos de abajo, la masa atómica del Neón es uma. Isótopo % Abund. Masa Atómica Neon-20 90,62% 19,992439 Neon-21 0,26% 20,993845 Neon-22 9,12% 21,991384 91. El Bromo tiene dos isótopos estables. Br - 79 51% abundancia Br -? 49% abundancia Usando tu tabla periódica, cuál debería ser la masa del segundo isótopo del bromo?
RESPUESTAS 1. Son dos formas de la misma cosa unidas por la ecuación E=mc 2 2. Debido a la difracción, dos rendijas se comportan como dos 3. 4,87x10-7 m ó 487 nm 4. 500 m 5. 6 x 10 20 Hz 9. La química es el estudio de la materia y como cambia. La materia ES energía. Se requiere energía para causar algún tipo de cambio. 10. La Interferencia entre dos ondas que están en sincronía es la 11. 2,956 m 12. 2 x 10 17 Hz 13. 6 x 10 20 Hz 14. 1 x 10 6 Hz ó 1MHz 15. 4,6 x 10 14 Hz 21. Dado que las ondas son similares, todos estos sistemas 22. 4,6 x 10-18 J 23. 3 x 10-18 J 24. 2,7x 10-19 J 25. 6,1 x 10 16 26. 352 32. Cualquier cosa con momento tiene una longitud de onda y por lo tanto es una onda. Dado que toda la materia debe tener masa y se 33. 2,1 x 10 11 m 34. 1,67 x 10-34 m 37. la observación de estas partículas con algo parecido a la luz causaría constantes interferencias entre las propiedades ondulatorias 38. 6,.1 x 10-12 m 39. 2 x 10-34 m 42. Componentes indivisibles llamados átomos. 43. Dalton creyó que la materia estaba compuesta de unidades únicas fuentes en perfecta sincronización. 6. 3 x 10 14 m 7. 5,18 x 10 14 Hz 8. 525 nm responsable de los patrones recurrentes de bandas claras y oscuras, debido a la interferencia de las crestas y valles en las ondas. 16. 3,02 m 17. 5,5 x 10 8 Hz 18. 2,44 x 10 16 Hz 19. 932 nm 20. 706 nm implican el movimiento de las ondas y son, por lo tanto, análogas 27. 6,61 x 10 15 Hz 28. 5,14 x 10-19 29. 4,4 x 10-19 J 30. 3,79 x 10-19 31. 1,99 x 10-26 mueve hasta cierto punto, esto significa que toda la materia tiene la cualidad de una onda. 35. 1,21 x 10-10 m 36. 1,2 x 10-11 m de las partículas y la naturaleza ondulatoria de la luz, haciendo esto imposible de observar. 40. 5,6 x 10-11 m 41. 1,8 x 10-11 m individuales que las llamó átomos. 44. Un compuesto está hecho de átomos individuales en distintas proporciones
45. Los 4 postulados de Dalton: La materia está compuesta por átomos, los cuales son indivisibles. Los átomos de un mismo elemento son idénticos. Los átomos de diferentes elementos son diferentes uno del otro. En una reacción química, los átomos no se modifican, crean o destruyen, solo se.reorganizan 46. La masa de los reactivos en una reacción química es igual a la masa de los productos, demostrando que la materia no se crea ni se destruye en una reacción química. 47. Verdadero 48. Idénticas; diferentes 49. Los átomos se reorganizan 50. La Ley de Conservación de la Materia establece que en una reacción química, la materia no se crea ni se destruye, los átomos individuales se reorganizan. 51. Con el fin de tener una carga equilibrada, los protones y electrones deben ser iguales ya que son las únicas fuentes de cargas + y (respectivamente) en el átomo. 52. Porque los electrones tienen la menor masa de las 3 partículas subatómicas clásicas requieren menor energía para moverse a altas 59. Sodio 60. Rutherfordio 61. 6 62. 74 63. 49 64. Bromo 65. Potasio 66. Polonio 67. 24 68. 79 69. 47 70. velocidades. Por lo tanto es relativamente fácil que los electrones se muevan muy rápido. 53. Dado que las partículas alfa son las únicas formas de radiación positiva y tiene una masa que sería la única partícula que rebotaría en un núcleo positivo. Ya que se encuentran en la capa exterior del átomo son las partículas que interactúan más fácilmente con otras fuera del átomo. Debido a esto, estas partículas se descubrieron primero 54. Los primeros experimentos hechos en los átomos dependían de las interacciones electromagnéticas. 55. Debido a que los neutrones son neutros, no aparecieron en las pruebas realizadas para detectar partículas cargadas. 56. Debido a que los protones son positivos y con cargas iguales se repelen unas con otros, se necesita otro tipo de partícula para mantener los protones separados unos de otros al mismo tiempo que estén unidos en el núcleo.. 57. Las respuestas pueden ir desde el uso de bombillas de luz hasta imágenes con cámaras infrarrojas. 58. Escandio a. 22 b. +2 i. 22 ii. 20 71. a. 47 b. +1 i. 47 ii. 46
72. 73. 74. a. 16 b. -2 a. 83 b. +5 a. 88 b. +2 i. 16 ii. 18 i. 83 ii. 78 i. 88 ii. 86 75. a. 77 b. +3 i. 77 ii. 74 76. a. 92 b. +6 i. 92 ii. 86 77. a. 62 b. 144 i. 62 ii. 82 iii. 62 78. a. 15 b. 31 79. 80. 81. a. 26 b. 56 a. K b. 19 39 d. a. S b. 16 33 d. i. 15 ii. 16 iii. 15 i. 26 ii. 30 iii. 26 i. 19 ii. 20 iii. 19 i. 16 ii. 17 iii. 16 82. a. 44 b. 102 i. 44 ii. 58 iii. 44 83. a. 33 b. 75 i. 33 ii. 42 iii. 33 84. a. 27
85. b. 59 a. C b. 6 14 d. i. 27 ii. 32 iii. 27 i. 6 ii. 8 iii. 6 86. a. F b. 9 20 d. i. 9 ii. 11 iii. 9 87. 200,6 88. a) 2,35% b) Cr-54 89. 16 90. 20,1 91. Br-81