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UNIVERSIDAD DE LA SERENA DEPARTAMENTO DE QUIMICA Prof. Jaime Pozo. EJERCICIO DE AUTOEVALUACION ESTRUCTURA ATOMICA Para este capítulo, además de la Bibliografía señalada en el programa, se recomienda consultar: http://www.sciencemuseum.org.uk/on-line/electron/. 1.¿Cuál fue la experiencia fundamental que hizo rechazar el modelo atómico de Thomson? 2. ¿Cuáles fueron las objeciones más importantes que encontró el modelo atómico de Rutherford? 3. ¿Por qué fue importante el modelo atómico de Bohr? 4. ¿Qué significa para el átomo estar en el estado energético fundamental? 5. ¿Cómo se definen los parámetros que caracterizan a una onda? 6. ¿Por qué no existe la orbital 3dx2-y2 en el segundo nivel? 7. ¿Cómo se explica un espectro de líneas? 8. ¿Por qué el tercer período consta de ocho elementos en vez de dieciocho? 9. ¿Cuál es el orden creciente de frecuencia para las siguientes radiaciones: radiación infrarroja, rayos gama, radiación violeta, rayos X, radiación roja, ondas radiales? 10. Dar una explicación del efecto fotoeléctrico. ¿Qué es un fotón? 11. Calcular la frecuencia asociada a una radiación de 400 nm. R. 7,5 x 1014 1/seg. 12. Calcular la: (a) la energía y (b) la frecuencia de una radiación de 750 nm. (h = 6,63 x 10-34 Jseg; h = 6,63 x 10-27 ergseg). R.(a) 4 x 1014 1/seg; (b) 2,65 x 10-12 erg. 13. Un ojo completamente adaptado a la oscuridad percibe la luz amarilla del sodio de longitud de onda de 589 nm cuando la radiación que incide sobre la retina es de 3,1 x 10-9 erg por segundo. Calcular el número de fotones que deben caer por segundo sobre la retina para producir la visión. R. 939 14. Enunciar los postulados de Bohr, ¿Cómo varía el radio y la energía de las órbitas electrónicas? 15. ¿Cuál es la ecuación fundamental de la teoría cuántica? 16. Enunciar el Principio de Exclusión de Pauli y explicar su importancia.

17. Las lámparas de vapor de mercurio usadas para la iluminación de calles producen una luz correspondiente al espectro atómico de emisión de Hg. Una de estas líneas es verde y tiene una longitud de onda de 546 nm. Calcular la frecuencia de dicha línea en Hz. ( la unidad de frecuencia en el Sistema Internacional es el Hertz; 1 Hz = 1/seg.). R. 5,5 x 1014 Hz. 18. Contestar las siguientes afirmaciones, con verdadero o falso, justificando en cada caso la respuesta: (a) Todos los electrones de un mismo nivel energético tienen igual spin (b) Exceptuando el nivel n=1, todos los electrones que se encuentran en diferentes orbitales del mismo nivel principal, tienen la misma energía. (c) En los orbitales atómicos f se pueden “ubicar” hasta 14 electrones con distintos números cuánticos. 19. ¿Cuántos electrones sin aparear tiene el elemento con Z = 15? 20. ¿Cuáles son los números cuánticos del último electrón del elemento de Z = 9? 21. Escribir las configuraciones electrónicas de los elementos de Z=3; 11; 19; 37; ¿Encuentra alguna analogía entre ellas?

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22. Indicar la opción correcta: Si el número cuántico principal es 2 los subniveles que pueden existir son: (a) solamente s, (b) solamente p; (c) s y p; (d) solamente d. 23. Indicar en un diagrama el orden creciente de energía de los orbitales. 24. Señalar con explicaciones si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: (a) La zona nuclear del átomo ocupa un volumen pequeño que posee casi toda la masa del átomo. (b) Dentro de un nivel pueden “ubicarse” un número ilimitado de electrones. (c) El electrón se puede tratar como una onda al igual que como una partícula. (d) Según sus distintas energías los electrones pertenecen a distintos niveles (e) A medida que aumenta la distancia desde el núcleo la energía de los niveles se hace menor. (f) El Principio de Incertidumbre de Heisenberg explica la posición de un electrón. 24.Para el elemento Potasio ( Z=19). ¿Cuál será la distribución correcta de sus electrones? n=1 n=2 n=3 n=4 (a) 2 17 (b) 2 18 18 1 (c) 2 8 9 (d) 2 8 8 1 25. Dibujar por separado los orbitales 2px, 2py y 2pz, en los ejes cartesianos. 26 Dibujar por separado los orbitales 3dx2-y2, 3dxy, 3dxz, 3dzy y 3dz2, en los ejes cartesianos.

27. Indicar el número de protones, electrones y neutrones que tienen los siguientes elementos: 23 31 4 238 207 Na ; P ; He ; U Pb 11 15 2 92 82 28. Indicar la composición nuclear de un átomo con Z=40 y A=84. 29. Usando la ecuación de Rydberg calcular la longitud de onda de las dos primeras líneas del espectro de hidrógeno (serie de Lyman). R. 1.210 Å ; 1010 Å. 30. Completar la siguiente tabla, indicando las características de acuerdo a la configuración electrónica externa: Configuración Metal - no metal Represen. - transic. Nombre elemento 3s23px13py1 (14) 5d76p2 (79) 4s24p6 31. Al considerar la estructura de un átomo: (a) ¿cuáles valores de los números cuánticos principal, secundario y magnético corresponden a un orbital 3p?; 3, 1 -1,0.+1 (b) ¿en cuál orbital un electrón tiene los números cuánticos n = 4; l = 2 y ml = +2? 4d R. (a) n=3; l=1; ml=-1,0,+1; (b) 4d. 32. Si la configuración electrónica de un átomo fuera 1s22s22p43s1: (a) ¿cuál es el número atómico del átomo?; 9 (b) ¿en qué estado se encuentra el átomo; fundamental o excitado?; EXITADO (c) ¿cuántos electrones solitarios tiene el átomo en el estado señalado?; 3 (d) ¿c uáles son los valores de los números cuánticos principal y secundario del electrón del nivel 3s? R. 3 0 (a) 9; (b) excitado; (c) tres; (d) n=3, l=0...