Soluciones Hoja de problemas 3 (QGB 20-21) PDF

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Química General aplicada a la Biología 1º Grado Biología (Grupo B)HOJA DE PROBLEMAS 3(Teoría cuántica, estructura electrónica y relaciones periódicas)1.- El diámetro de un átomo de helio es alrededor de 1 x 10 2 pm. Suponga que se pudieran alinearlos átomos de helio de forma que tuvieran contacto un...

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Química General aplicada a la Biología

1º Grado Biología (Grupo B)

HOJA DE PROBLEMAS 3 (Teoría cuántica, estructura electrónica y relaciones periódicas) 1.- El diámetro de un átomo de helio es alrededor de 1 x 102 pm. Suponga que se pudieran alinear los átomos de helio de forma que tuvieran contacto unos con otros. Aproximadamente, ¿cuántos átomos se necesitarían para cubrir una longitud de 1 cm?  1x 108 átomos de He

2.- Para cada una de las siguientes especies, determine el número de protones y el número de neutrones en el núcleo:

3.- Indique el número de protones, neutrones y electrones en cada una de las siguientes especies:

4.- Identifique como elementos o compuestos las siguientes especies: NH3, N2, S8, NO, CO, CO2, H2, SO2. Elementos: N2, S8, H2 Compuestos: NH3, NO, CO, CO2, SO2

5.- Indique el número de protones y electrones de cada uno de los siguientes iones comunes: Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Fe2+, Fe3+, Al3+, Mn2+,Cu2+, Br–, I–, F–, S2–, O2–, N3– y C4–.

6.- a) ¿Cuál es la frecuencia de la luz que tiene una longitud de onda de 456 nm?  6,58 x 1014 Hz o 6,58 x 1014 s-1 b) ¿Cuál es la longitud de onda (en nm) de la radiación empleada en los hornos de microondas, que tiene una frecuencia de 2,45 x 109 Hz?  1,22 x 108 nm

7.- El color azul del cielo se debe a la dispersión de la luz solar por las moléculas del aire. La luz azul tiene una frecuencia aproximada de 7,5 x 1014 Hz. a) Calcule la longitud de onda (en nm) asociada a esta radiación.  4,0 x 102 nm b) Calcule la energía (en J) de un solo fotón asociado a esta frecuencia.  5,0 x 10-19 J

8.- La función del trabajo del potasio es de 3,68 x 10-19 J. a) ¿Cuál es la frecuencia mínima de luz (en Hz) necesaria para expulsar los electrones del metal?  5,55 x 1014 s-1 b) Calcule la energía cinética de los electrones expulsados cuando se usa una luz de frecuencia de 8,62 x 1014 Hz para irradiar.  2,04 x 10-19 J

9.- Cuando se refleja una luz de frecuencia igual a 2,11 x 1015 Hz sobre la superficie del metal oro, la energía cinética de los electrones es de 5,83 x 10-19 J. ¿Cuál es la función del trabajo del oro?  8,16 x 10-19 J

10.- Los protones pueden acelerarse a velocidades cercanas a las de la luz en los aceleradores de partículas. Estime la longitud de onda (en nm) de un protón que se desplaza a 2,90 x 108 m/s.  1,37 x 10-6 nm

11.- ¿Cuál es la longitud de onda de de Broglie (en cm) de un colibrí de 12,4 g que vuela a 1,20 x 102 mph? (mph = millas/h; 1 milla = 1,61 km).  9,96 x 10-32 cm

12.- Proporcione los valores de los números cuánticos de un electrón en los siguientes orbitales: a) 3s.

b) 4p.

c) 3d.

a) n = 3; l = 0; ml = 0; ms = +1/2, -1/2 b) n = 4; l = 1; ml = -1, 0, 1; ms = +1/2, -1/2 c) n = 3; l = 2; ml = -2, -1, 0, 1, 2; ms = +1/2, -1/2

13.- Enumere los subniveles y orbitales asociados al número cuántico principal n, si n = 6. Para n = 6, los valores permitidos de l son 0, 1, 2, 3, 4 y 5. Estos valores de l corresponden a subniveles 6s, 6p, 6d, 6f, 6g y 6h, respectivamente. Cada uno de estos subniveles se compone, respectivamente, de 1, 3, 5, 7, 9 y 11 orbitales.

14.- Aplique el principio de Aufbau para obtener la configuración electrónica del tecnecio en su estado fundamental.  [Kr]5s2 4d5

15.- La configuración electrónica de un átomo neutro es 1s22s22p63s2. Escriba un conjunto completo de números cuánticos para cada uno de los electrones. Razone de qué elemento se trata.

Hay un total de 12 electrones en este elemento, cuyos números cuánticos se muestran en la figura; el elemento en cuestión es el magnesio

16.- Razone cuál de las siguientes especies tiene más electrones no apareados: S+, S o S–.

S+ (5 electrones de val.)

S (6 electrones de val.)

S– (7 electrones de val.)

3 electrones desapareados

2 electrones desapareados

1 electrón desapareado

S+ es la especie con más electrones desapareados.

17.- Un átomo neutro de cierto elemento tiene 17 electrones. Sin consultar la tabla periódica: a) escriba la configuración electrónica del estado fundamental del elemento.  1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 o [Ne]3s2 3p5 b) clasifique al elemento.  se trata de un elemento representativo por no tener el subnivel p completo; al tener 7 electrones de valencia, será un halógeno; además, se puede decir que se trata de un elemento no metálico. c) determine si los átomos de dicho elemento son diamagnéticos o paramagnéticos.  los átomos de este elemento serán paramagnéticos por tener un electrón desapareado.

18.- En cada uno de los siguientes pares, indique razonadamente qué especie tendrá un menor tamaño: a) Cl o Cl–  Cl

d) Mg2+ o Al3+  Al3+

b) Na o Na+  Na+

e) Au+ o Au3+  Au3+

c) O2– o S2–  O2−

19.- Acomode razonadamente los siguientes iones en orden creciente de radio iónico: N3–, Na+, F–, Mg2+, O2–....