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Examen 1º Bachillerato Estructura atómica, sistema periódico, formulación y nomenclatura compuestos inorgánicos Nombre y Apellidos: ______________________________________________________________________ Para superar el examen es imprescindible obtener como mínimo 1 punto en el apartado de formulación y nomenclatura. Fórmula correcta: + 0,10; Fórmula incorrecta: - 0,05; Fórmula no contestada: 0 Escribe el nombre de los siguientes compuestos (1 punto)
Formula los siguientes compuestos (1 punto)
Cuestiones (2 puntos) Respuesta correcta: + 0,40; Respuesta incorrecta: - 0,20; Respuesta no contestada: 0
Problemas (6 puntos) Datos: R = 1,097 × 107 m-1 h = 6,626 × 10-34 J × s c = 3 × 108 m / s NA = 6,022 × 1023 ![]() ![]()
La expresión que permite calcular la energía asociada a un electrón es E = h siendo h = 6,626 × 10-34 J × s la constante de Planck y la frecuencia de la radiación. Por lo tanto, es necesario calcular la frecuencia. Para ello podemos tener en cuenta la relación entre la frecuencia y la longitud de onda, c = siendo c = 3 × 108 m / s la velocidad de la luz, es decir, la de las radiaciones electromagnéticas en el vacío y la longitud de la onda asociada. Despejando de la anterior expresión y sustituyéndola en la de la energía, se deduce que ![]() Como c y h son constantes conocidas, sólo es necesario conocer la longitud de onda. Para ello, hacemos uso de la fórmula de Balmer, ![]() siendo R = 1,097 × 107 m-1la constante de Rydberg y n1 y n2 los números cuánticos de los niveles entre los que se produce la transición. Haciendo uso de las dos expresiones anteriores, se puede obtener que ![]() Por tanto, sustituyendo los datos y teniendo en cuenta que el nivel fundamental se caracteriza por tener n = 1, obtenemos que ![]() que es la energía asociada a un electrón. Como un átomo de hidrógeno tiene un solo electrón, E = 2,044 × 10-18 J / átomo Como 1 mol de átomos de hidrógeno contiene 6,022 × 1023 átomos, para calcular la energía asociada a 1 mol de átomos habrá que multiplicar por el número de Avogadro, E = 2,044 × 10-18 J / átomo × 6,022 × 1023 átomos / mol E = 1,23 × 106 J / mol = 1,23 MJ
A. Como ya sabemos, ![]() con lo que E = 3,03 ![]() Como nos piden la energía en KJ / mol, teniendo en cuenta que en 1 mol de átomos hay 6,022 × 1023 átomos, que un átomo de hidrógeno tiene un solo electrón y que 1 KJ = 1000 J, multiplicando por el número de Avogadro obtenemos la energía por mol, E = 3,03 ![]() B. Para calcular el número cuántico del nivel superior es necesario utilizar la fórmula de Balmer, ![]() Tenemos = 656 × 10-9 m, R = 1,097 × 107 m-1 y n1 = 2. Basta con despejar n2 de la ecuación anterior, ![]() y sustituyendo los datos, ![]() Por tanto, ![]() Con lo que n2 = 3 C. Observando el espectro, la radiación de longitud de onda 656 × 10-9 m está en el intervalo 625 – 740 nm que corresponde al color ROJO
A. Como ya sabemos, ![]() con lo que para visión diurna Ed = 3,58 × 10-19 J / fotón y para la visión nocturna ![]() En = 3,92 × 10-19 J / fotón B. Como nos piden la energía en KJ / mol, teniendo en cuenta que en 1 mol de fotones hay 6,022 × 1023 fotones y que 1 KJ = 1000 J, multiplicando por el número de Avogadro obtenemos la energía por mol de fotones, Ed = 3,58 ![]() En = 3,92 ![]() C. = 555 nm (visión diurna) corresponde al intervalo 520 - 565, que corresponde al color VERDE = 507 nm (visión nocturna) corresponde al intervalo 500 - 520, que corresponde al color CYAN (entre verde y azul)
La serie de Lyman nos indica que n1 = 1. Por lo tanto, la 3ª raya corresponderá a n2 = 4. Es decir, que la transición se producirá entre los niveles n = 1 y n = 4. Como ![]() ![]() Podemos obtener una nueva ecuación ![]() = 3,08 × 106 GHz Para conocer la región del espectro será necesario calcular la longitud de onda asociada, que se obtiene despejando de la expresión c = , con lo que ![]() Esta longitud de onda es inferior a 380 nm, que es el límite del espectro visible correspondiente al violeta. Por tanto, esta radiación corresponde al ULTRAVIOLETA (UV)
Como la serie es la de Brackett, esto nos indica que n1= 4. Usando la ecuación de Balmer, podemos despejar n2 ![]() ![]() ![]() Es decir, que la transición se producirá entre los niveles n = 4 y n = 6
M(28Si) = 27,976927; Abundancia = 92,93% M(29Si) = 28,976495; Abundancia = 4,67% M(30Si) = 29,973770; Abundancia = 3,10% A partir de estos datos calcula la masa atómica del silicio. Basta con calcular la masa de cada isótopo por su abundancia relativa, ![]() Es decir, que la masa atómica del silicio es 22,281347 u
( 5, 3, 4, ½ ) ( 3, 1, -1, -½ ) ( 4, 3, 3, ½ ) ( 2, 1, -1, 0 ) ( 2, -1, 0, ½ ) ( 3, - 4, 1, -½ ) La expresión general de los números cuánticos es de la forma ( n, l, ml, ms ), cumpliéndose siempre que n toma valores enteros y sucesivos, n = 1, 2, 3, ...; l sólo puede tomar valores desde n – 1 hasta 0; ml puede tomar los valores enteros comprendidos entre – l y + l, y ms sólo puede tener, para los electrones, los valores + ½ y - ½. Teniendo en cuenta esto, ( 5, 3, 4, ½ ) NO ES CORRECTO ya que como l = 3, ml no puede ser 4 ( 3, 1, -1, -½ ) ES CORRECTO ( 4, 3, 3, ½ ) ES CORRECTO ( 2, 1, -1, 0 ) NO ES CORRECTO ya que ms, en el caso de electrones, no puede valer 0 ( 2, -1, 0, ½ ) NO ES CORRECTO ya que l no puede tener valores negativos ( 3, 4, 1, -½ ) NO ES CORRECTO ya que l no puede tener un valor superior ni igual a n
Si n = 3, se pueden obtener 2n2 = 232 = 18 combinaciones diferentes, que son: ( 3, 0, 0, ½ ) ( 3, 0, 0, -½ ) ( 3, 1, 1, ½ ) ( 3, 1, 1, -½ ) ( 3, 1, 0, ½ ) ( 3, 1, 0, -½ ) ( 3, 1, -1, ½ ) ( 3, 1, -1, -½ ) ( 3, 2, 2, ½ ) ( 3, 2, 2, -½ ) ( 3, 2, 1, ½ ) ( 3, 2, 1, -½ ) ( 3, 2, 0, ½ ) ( 3, 2, 0, -½ ) ( 3, 2, -1, ½ ) ( 3, 2, -1, -½ ) ( 3, 2, -2, ½ ) ( 3, 2, -2, -½ )
Z = 9 Flúor 1s2 2s2p5 Z = 35 Bromo 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p5 Z = 47 Plata 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d9 5s2 Z = 53 Yodo 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10 5s2p5 Salvo el elemento de Z = 47, que se trata de un metal, los demás son elementos halógenos. Por tanto, el menos electronegativo será el metal, y en el caso de los halógenos, la electronegatividad aumenta al subir en el grupo, es decir Ag (47) < I (53) < Br (35) < F (9) www.fisicayquimica.com |