ESTRUCTURA ATÓMICA, TABLA PERIÓDICA Y PROPIEDADES PERIÓDICAS 1) Un mol de una sustancia absorbe radiación de cierta longitud de onda cuya energía asociada es de 100 Kcal. ¿Cuál es la longitud de onda de esta luz y a que zona del espectro magnético corresponde? Rta: 2,87.10-7 m 2) La Línea D característica característica del sodio tiene una longitud de onda de de 5890 Å. Calcule la frecuencia y la energía correspondiente a esa transición. Exprese el resultado en J y en eV. Rta: 3,37.10-19 J; 2,11 eV; = 5,1.1014 s-1 3) La radiación electromagnética con energías de fotón superiores a 1 5 eV puede dañar a un u n semiconductor particular que se intenta usar para comunicaciones vía satélite. ¿Puede la luz visible ser una posible fuente para ese daño? Rta: E = 3,1 eV 4) Calcular la longitud de onda asociada a: a) un electrón que se mueve a una velocidad de 106 m.s-1; b) a un coche de 1000 kg de masa que se desplaza a la velocidad de 120 km.h-1. Rta: a) 7,2.10-10 m; b) 1,99.10-38 m 5) La molécula diatómica de HCl vibra con una frecuencia de 8,67.1013 s-1. (Las frecuencias vibracionales moleculares se determinan experimentalmente mediante la técnica de l a espectroscopia de infrarrojo). Calcular las variaciones de energía vibracional que puede alcanzar esta molécula. ¿A qué zona del espectro electromagnético corresponden? Rta: 5,74.10-20 J; Infrarrojo cercano 6) El color azul del cielo resulta de la dispersión de la luz del sol por las moléculas del aire. La azul tiene una frecuencia de unos 7,5.10 14 Hz. a) Calcule la longitud de onda asociada con esta radiación b) Calcule la energía en joules de un fotón individual asociado con esta frecuencia Rta: a) 4.10-7 m; b) 4,965.10 -19J 7) Un neutrón cuya masa es 1,67.10 -24 g tiene una energía cinética de 6,21.10-21J. ¿Cuál es su longitud de onda expresada en nm? Rta: 0,145 nm 8) La longitud de onda asociada a una molécula de hidrógeno en movimiento es de 1,08 Å. ¿A qué velocidad se mueve dicha molécula? Rta: 1846 m/s 9) Compare los valores de l y de n para el electrón de mayor contenido energético de: 11Na; 13Al y 5B. 10) Los siguientes números cuánticos (3, 2, 1, 1 /2) ¿pertenecen al último electrón del ión Ni2+ (Z = 28)? (Orden de llenado: +, 0, -). Justifique. Rta: NO 11) ¿Cómo se caracteriza por su configuración electrónica? a) un metal alcalino; b) un halógeno; c) un elemento de transición; d) un elemento de transición interna (lantánido o actínido); e) un gas noble. Dar un ejemplo en cada caso. 12) La configuración electrónica de un elemento es 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p3.Indicar: a) Si es metal o no metal b) El grupo al que pertenece c) Su símbolo i onización que él d) Dos elementos que tengan mayor energía de ionización e) Dos elementos que tengan menor energía de ionización ionizació n que él
13) Ordene los siguientes elementos según su afinidad electrónica: Cl, S, Te. 14) Ordene los siguientes elementos según el potencial de ionización creciente: Na, F, Ne. 15) Decir si el radio iónico de las siguientes especies crece regularmente según: Sc3+; V3+; Fe3+; Ca2+; K+; Rb+. (De no ser así ordenar correctamente). 16) Indique en cada uno de los siguientes pares cuál de las dos especies tiene mayor radio: a) N3- o F-, b) Cl- o S2-, c) Fe2+ o Fe3+, d) Cu+ o Cu2+, e) Cl o Cl-, f) Na o Na +, g) Mg2+ o Al3+, e) Au+ o Au3+ 17) Las primera y segunda energía de ionización del Potasio son 495,8 kJ/mol y 4561,5 kJ/mol y las del Ca son 590 kJ/mol y 1145 kJ/mol respectivamente. Compare los valores y comente las diferencias. 18) Acomode las siguientes especies en pares isoeléctricos: O2-, Ar, S 2-, Ne, Zn, Cs +, As3+, N, Xe, F 19) ¿Cómo cambian las propiedades químicas de los óxidos al avanzar a lo largo de un período de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo en un grupo de la tabla periódica? 20) Relacione cada una de las especies químicas de la derecha con la descripción de la izquierda: a) Líquido rojo oscuro Calcio (Ca) b) Gas incoloro que arde en oxígeno gaseoso Oro (Au) c) Metal reactivo que ataca al agua Hidrógeno (H2) d) Metal brillante utilizado en joyería Bromo (Br2) e) Gas inerte Argón (Ar) 21) Los átomos A, B, C, y D son del mismo período y tiene 1, 3, 5 y 7 electrones en el último nivel: a) ¿Qué fórmula tendrán los compuestos formados con A y D, D y D, C y D? b) ¿Comparando la electronegatividad de A con la D, será iónico o covalente el compuesto que forman? Escriba su fórmula electrónica. c) Escriba la fórmula electrónica del compuesto formado por C y D. d) ¿Cuáles de estos átomos pueden dar lugar a una molécula diatómica? Escriba su fórmula electrónica. e) ¿De los 4 átomos, cuál tiene el potencial de ionización más elevado y cuál el más bajo?
Ejercicios asdicionales 22) Decir verdadero o falso. Fundamentar: a) El electrón ligado al núcleo tiene comportamiento exclusivamente corpuscular. b) Los siguientes potenciales de ionización corresponden a los elementos Li-Be-B-C-N-O-F-Ne en el siguiente orden (8,30; 11,26; 5,39; 9,32; 13,61; 14,54; 17,42; 21,56) eV. c) Durante la electrólisis, los hidruros salinos fundidos, liberan hidrógeno en el cátodo. d) El BN- es paramagnético y es más estable que el BN. 23) Responder “verdadero” o “falso”. Justificar: a) El carácter metálico de los elementos de una misma familia disminuye al aumentar la masa atómica relativa. b) Los elementos de carácter más metálico de la tabla periódica son los de la familia del litio. c) Los óxidos de los metales se combinan con agua para dar hidróxidos. d) El potencial de ionización aumenta regularmente en el segundo período del Li al Ne. e) La electronegatividad crece en una familia al crecer el número atómico. f) Los hidrácidos son característicos del grupo de los halógenos. 24) Verdadero o falso. Justificar. a) La energía de ionización de los sig1uientes elementos aumenta de izquierda a derecha: Be, Al, C, N, O, F. b) Los siguientes números cuánticos (3, 2, 2, 1/2) pertenecen al último electrón del ion Fe 3+ (Z = 26) (orden de llenado: +, 0, -). c) La solubilidad de los haluros de plata disminuye con el aumento de carácter iónico del compuesto (AgX). d) El radio iónico de las siguientes especies crece regularmente según: Sc 3+; V 3+; Fe 3+; Ca 2+; K +; Rb +. (De no ser así ordenar correctamente). Ejercicios teórico- conceptuales: 25) Explicar brevemente cuál es el significado físico de la función de onda de Schrödinger. 26) ¿Qué significa que la energía de un electrón está cuantificada? En qué casos ocurre. 27) ¿Qué es un nodo en la representación de ⏐Ψ⏐2 (probabilidad radial) en función del radio r? 28) Explique el origen del grado de apantallamiento σ tal que Zef = Z - σ 30) ¿Qué tipo de electrón es más penetrante: d, s o p? Fundamentar.
