Ficha de trabajo nº 2 cálculos

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  • 1. FICHA DE TRABAJO TEMA: QUÍMICA NUCLEAR 1) Calcule la energía de enlace nuclear en J y la energía de enlace nuclear por nucleón del siguiente nucleido : 184 W (masa W-184 =183,910 u) 74 2) La emisión de positrones del 11 C : 11 11 0 C  B + e 6 5 +1 ocurre con la liberación de 2,87 x 10 11 J/mol de C-11.¿Cuál es el cambio de masa por mol de C-11 en esta reacción nuclear? 3) El nucleido de Fe-56 tiene una masa de 55,934942 u. a) ¿Cuál es el defecto de masa? b) Calcular la energía de enlace expresada en J. c) ¿Cuál es la energía de enlace por nucleón en J. Datos: masa de un protón =1,00728 u masa de un neutrón = 1,00867 u 4) Calcule la energía de enlace nuclear y la energía de enlace nuclear por nucleón para cada uno de los núcleos siguientes: 64 37 Zn (masa = 63,92914 u) Cl (masa = 36,96590 u) 30 17 5) Calcule la energía que se libera cuando un nucleido de U-238 decae a Th- 234.Las masas están dadas por: U-238: 238,0508 u; Th- 234: 234,0436 u ; He-4 : 4,0026 u.
  • 2. FICHA DE TRABAJO TEMA : ESTRUCTURA ATÓMICA EXTRANUCLEAR Preguntas 1) Nombre los tipos de radiación electromagnética .Comience con la radiación que tiene la longitud de onda más grande y termine con la de longitud de onda más corta. 2) Indique los valores máximo y mínimo de longitud de onda que definen la región visible del espectro electromagnético. Explique brevemente la teoría cuántica de Planck y qué es un cuanto.¿Cuáles son las unidades de la constante de Planck? 3) ¿En qué difieren los espectros de líneas de los espectros continuos? 4) ¿Por qué la ecuación 8 = h / mv sólo se aplica a las partículas submicroscópicas, como electrones y átomos, y no para objetos macroscópicos? 5) ¿Cuál es el Principio de incertidumbre de Heiseinberg? 6) ¿Qué es un orbital atómico? 7) ¿Cuáles de los cuatro números cuánticos ( n, l , ml , ms) determinan a) la energía de un electrón b) el tamaño de un orbital c) la forma de un orbital d) la orientación de un orbital en el espacio. 8) ¿ Qué es la configuración electrónica? 9) ¿Qué significa el término “apantallamiento de electrones” en un átomo? 10) Comente qué tan correcto es el siguiente enunciado: la probabilidad de encontrar dos electrones con los mismos cuatro números cuánticos es cero. 11) La configuración electrónica de un átomo es 1s22s22p63s2. Escriba un conjunto completo de números cuánticos para cada uno de los electrones. Indique el nombre del elemento. 12) ¿Cuál de las especies siguientes tiene más electrones desapareados? S+ , S , o S -. 13) ¿Qué es el núcleo de un gas noble?¿Cómo simplifica la escritura de las configuraciones electrónicas? 14) Un átomo puede absorber un cuanto de energía y promover uno de sus electrones a un orbital de mayor energía. Cuando esto ocurre se dice que el átomo está en un estado excitado. A continuación se proporcionan las configuraciones electrónicas de algunos átomos excitados. Identifique estos átomos y escriba sus configuraciones en el estado fundamental. a) 1s12s1 b) 1s22s22p23d1 15) De acuerdo a su ubicación en la tabla periódica acomode los siguientes átomos en orden creciente de radio atómico : O , S , F.
  • 3. FICHA DE TRABAJO TEMA : ESTRUCTURA ATÓMICA EXTRANUCLEAR Ejercicios 1) Calcular el fotón de energía que un objeto puede absorber de luz amarilla cuya 8 = 589 nm. 2) La longitud de onda de la luz verde de un semáforo es aproximadamente de 522 nm ¿cuál es la frecuencia de esta radiación? 3) La energía de la radiación se puede utilizar para ocasionar la ruptura de enlaces químicos. Se requiere una energía mínima de 495 J /mol para romper el enlace oxígeno-oxígeno en la molécula de O2. ¿Cuál es la mayor longitud de onda de radiación que posee la energía necesaria para romper el enlace? ¿Qué tipo de radiación electromagnética es? 4) ¿Cuál es la masa en gramos del átomo de oxígeno de masa atómica 16,00 u? 5) Realice la configuración electrónica de las siguientes especies químicas : 3+ - 11 Na 14 Si 20 Ca 13 Al 17Cl 6) Determine los valores de los números cuánticos para n = 4. 7) Nombre los iones con carga +3 que tienen las siguientes configuraciones electrónicas : a) [ Ar] 3d3 b) [ Ar] c) [Kr] 4d 6 d) [ Xe] 8) ¿Qué valores de los números cuánticos caracterizan al electrón de máxima energía del 11 Na? 9) La distancia entre los núcleos de los átomos de F en la molécula de F2 es 1,43 A ,¿cuál es el radio atómico del flúor? 10) La cuarta energía de ionización del azufre es 4565 kJ / mol. Escriba la ecuación química que corresponde a esta energía. 11) Para el átomo de 12 Mg : a) Realice la configuración electrónica. b)Sabiendo que sus energías de ionización son : I1 = 175 kcal /mol ; I2 = 345 kcal/mol ; I3 =1838 kcal/mol.¿Cómo explica estas diferencias? c) ¿Cuál es el ión más estable? 12) a) ¿Cuál átomo debe tener menor la primera energía de ionización, el oxígeno o el azufre? b)Agrupe las especies que son isoelectrónicas : Be2+, F- , N 3- , He , S2- , Ar. 13) Dos átomos tienen las siguientes configuraciones electrónicas : 1s22s22p6 1s22s22p63s1 La primera energía de ionización de uno de ellos es 2080 kJ/mol y la del otro es 496 kJ/mol. Asigne a cada uno de ellos los valores de I1 a cada configuración electrónica. Justifique.
  • 4. FICHA DE TRABAJO TEMA : ENLACE QUÍMICO Y GEOMETRÍA MOLECULAR 1) Representa la estructura de Lewis para las siguientes especies químicas : a) PCl3 b) HCN c) CO3 2- d) NO2- e) N2 f) NH3 g) CH3COOH 2) ¿Cuántos pares libres hay en los átomos subrayados de las siguientes sustancias? HBr H2S CH4 3) Representa las estructuras de Lewis de las siguientes moléculas orgánicas. En cada una existe un enlace C = C y los demás átomos de C están unidos por enlaces C- C. C2H3F C3H6 C4H8 4) Explique el enlace covalente (estructura de Lewis, teoría de Heitler y London) para la siguiente molécula: PH3 5) La reacción correspondiente al proceso Haber para producir amoníaco es : N2(g) + H2(g)  2 NH3 (g) estimar si esta reacción es endotérmica o exotérmica. 6) Para la reacción : 2 C2H6 (g) + 7 O2 (g)  4 CO2 (g) + 6 H2O (g) prediga la entalpía de reacción a partir de las energías de enlace promedio de la tabla. 7) Para la reacción : H2 (g) + C2H4 (g)  C2H6 (g) estimar la entalpía de reacción a partir de los valores tabulados de energía de enlace. 8) Utilizando la tabla de energías de enlace estime el valor de )H0 para la siguiente reacción: N2H2 (g)  N2 (g) + 2 H2 (g) 9) ¿Cuál es la diferencia entre la geometría de los pares de electrones y la geometría de una molécula? Considere la molécula de agua como ejemplo. Siguiendo el modelo RPENV predecir la geometría molecular de las especies químicas SnCl3 – y O3. 10) Siguiendo el modelo RPENV predecir la geometría molecular de las especies químicas SnCl3 – y O3. 11) Prediga la geometría de los pares de electrones y la hibridación del átomo central en : a)SO3 2- b) SF6