Magnitudes atómicas E J E M P LO R E S U E LTO 2 0 Indica el número de protones, neutrones y electrones en 15 31 P. Debe interpretarse que Z = 15 y A = 31. Como no se indica carga, ha de entenderse que el átomo es neutro: ● El número de protones coincide con el número atómico, hay 15 protones. ● El número de electrones coincide con el número atómico, es 15 electrones. ● A = Z + N N = A - Z = 31 - 15 = 16 El número de neutrones es 31 - 15 =16 neutrones. 21 Determina el número de protones, neutrones y electrones en el ion Ra 88 228 2+. 22 ¿Cuál de las siguientes especies: Mg 12 24 2+, Cr 24 47 , Co 27 60 3+, Cl 17 35 -, Sn 50 120 2+, Th 90 225 y Sr 38 90 … a) … tiene igual número de protones que de neutrones? b) … tiene igual número de neutrones y electrones? c) … tiene un número de neutrones igual al número de protones más la mitad del número de electrones? 23 Considerando los siguientes datos: Átomo Protones Neutrones Electrones I 40 40 40 II 42 38 42 Razona si es verdadero o falso que los átomos I y II: a) Son isótopos. b) Pertenecen al mismo elemento. c) Tienen el mismo número atómico. 24 Uno de los isótopos del hierro es 26 56 Fe. En algunos compuestos, como la hemoglobina de la sangre, el hierro se encuentra con estado de oxidación +2. Calcula el número de protones, electrones y neutrones de este isótopo en la hemoglobina. 25 Indica, justificando la respuesta, qué relación existe entre las especies químicas de cada una de las parejas: a) 108 Rh y 108 Ag b) 76 Kr y 75 Kr c) 54 Co2+ y 54 Co3+ 26 Indica razonadamente si son ciertas o falsas cada una de las siguientes afirmaciones: a) Dos iones de carga +1 de los isótopos 23 y 24 del sodio (Z = 11) tienen el mismo comportamiento químico. b) La masa atómica aproximada del cloro es 35,5u, siendo este un valor promedio ponderado entre las masas de los isótopos 35 y 37, de porcentajes de abundancia 75 y 25 %, respectivamente. c) Los isótopos 16 y 18 del oxígeno se diferencian en el número de electrones que poseen. Orígenes de la teoría cuántica 27 Una operadora de telefonía móvil (sistema 4G) usa la frecuencia de 1800 MHz. Las frecuencias de la luz visible varían entre 4,3 ? 108 MHz (rojo) y 7,5 ? 108 MHz (violeta). ¿Cuántos fotones del sistema 4G contienen la misma energía de un solo fotón de luz violeta? Solución: 4,17 ? 105 fotones 4G 28 El espectro visible va de la longitud de onda 400 nm hasta 700 nm. La 1.ª energía de ionización del litio es 5,40 eV. a) Calcula la máxima energía de la radiación visible. b) Razona si esta radiación ioniza el litio o no. Datos: 1 J = 1,6 ? 10-19 eV; c = 3 ? 108 m ? s-1; h = 6,626 ? 10-34 J ? s. Solución: a) 4,97 ? 10-19 J Modelo atómico de Bohr E J E M P LO R E S U E LTO 2 1 Calcula la energía de ionización del átomo de hidrógeno. Dato: RH = 2,179 ? 10-18 J. Suponemos el átomo de hidrógeno en su estado fundamental, con el electrón en el nivel cuántico de menor energía, n1 = 1. Si el átomo está ionizado es porque el electrón se aleja del átomo tanto que está desvinculado de él. Es lo mismo que decir que ocupa el nivel cuántico de mayor energía, n2 = 3. ? ? ? , E R n n 1 1 2 17 1 1 1 9 10 J H 1 2 2 2 2 2 18 3 = - = - - f e p o E = 2,179 ? 10-18 J 29 Utiliza los postulados de Bohr en la descripción del átomo de hidrógeno para determinar: a) El radio de la sexta órbita de Bohr para el hidrógeno. b) La energía del electrón cuando está en esa órbita. Datos: a = 5,3 ? 10-11 m; A = 2,17 ? 10-18 J. Solución: a) 1,9 ? 10-9 m; b) -6,0 ? 10-20 J 30 ¿Qué valor de n2 en la ecuación de Rydberg corresponde a la línea de la serie de Balmer a 389 nm? Solución: 8 31 La serie de Lyman del espectro del hidrógeno puede representarse por la ecuación: ? , ...) f n n 1 1 1 2 3 (donde 2 2 f = - = e o a) Calcula las líneas de esta serie de longitudes de onda máxima y mínima en nanómetros. b) ¿Cuál es el valor de n que corresponde a la línea espectral a 95,0 nm? c) ¿Hay alguna línea a 108,5 nm? Dato: f = 3,288 ? 1015 Hz. Solución: a) 121,6 nm, 91,24 nm; b) 5 actividades finales 30
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