Preguntas
25 − Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando en cada caso su respuesta:
a) La configuración electrónica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 corresponde al estado fundamental de un átomo.
b) La configuración electrónica: 1s2 2s2 2p7 3s1 es imposible.
c) Las configuraciones electrónicas: 1s2 2s2 2p6 3s1 3p1 y 1s2 2s2 2p5 2d1 3s2 corresponden a dos estados posibles del mismo átomo.
d) La configuración electrónica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 corresponde a un elemento alcalinotérreo.
Junio 2011
Solución.− Afirmaciones verdaderas: a) y b).
Afirmaciones falsas. c) y d).
26 − Para el segundo elemento alcalinotérreo y para el tercer elemento del grupo de los halógenos:
a) Escriba su configuración electrónica.
b) Escriba los cuatro números cuánticos de su último electrón.
c) ¿Cuál de los dos elementos tendrá mayor afinidad electrónica, en valor absoluto?. Justifique la respuesta.
d) ¿Cuál de los dos elementos es más oxidante?. Justifique la respuesta.
Modelo 2011
Solución.− Segundo elemento alcalinotérreo:
c.e. -fundamental-: 1s2 2s2 2p6 3s2 ; último electrón: (3 , 0 , 0 , ±½)
Tercer elemento halógeno:
c.e. -fundamental-: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
último electrón: (4 , 1 , ±1 o 0 , ±½)
Es el que tiene mayor afinidad electrónica -en valor absoluto-
Es el más oxidante.
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Problemas de Estructura de la materia
Problemas
27 − Sabiendo que la energía que posee el electrón de un átomo de hidrógeno en su estado fundamental es −13,625 eV, calcule:
a) La frecuencia de la radiación necesaria para ionizar el hidrógeno.
b) La longitud de onda, en nm, y la frecuencia de la radiación emitida cuando el electrón pasa del nivel n = 4 al n = 2.
Datos: Constante de Planck: h = 6,63
10−34
J∙s
Valor absoluto de la carga del electrón: e =
1,6
10−19
C
Velocidad de la luz en el vacío: c = 3
108
m∙s−1
.
Septiembre 2006
Solución.− a) ν
= 3,29
1015
s−1
b) λ = 487 nm = 4,87
10−7
m ; ν = 6,17
1014
s−1.
28 − En el espectro del átomo de hidrógeno hay una línea asociada a 434,05 nm.
a) Calcule ΔE para la transición asociada a esa línea, expresándola en kJ∙mol−1.
b) Si el nivel inferior correspondiente a esa transición es: n = 2, determine cuál será el nivel superior.
Datos: Constante de Planck: h = 6,63
10−34
J∙s
Número de Avogadro: NA =
6,023
1023
mol−1
Velocidad de la luz en el vacío: c = 3
108
m∙s−1
Constante RH =
2,18
10−18
J .
Modelo 2008
Solución.− a) ΔE
= −276 kJ∙mol−1
= −2,76
105
J∙mol−1
b) ni = 5.
29 − El espectro visible corresponde a radiaciones de longitud de onda comprendidas entre 450 y 700 nm.
a) Calcule la energía correspondiente a la radiación visible de mayor frecuencia.
b) Razone si es o no posible conseguir la ionización del átomo de litio con dicha radiación.
Datos: Valor absoluto de la carga del
electrón: e = 1,6
10−19
C
Velocidad de la luz en el vacío: c = 3,0
108
m∙s−1
Constante de Planck: h = 6,63
10−34
J∙s
Primera energía de ionización del litio = 5,40 eV
1 nm = 10−9 m .
Junio 2002
Solución.− a) Emáx
= 4,42
10−19
J
b) No es posible ionizar un átomo de litio con luz visible.
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Problemas de Estructura de la materia
30 − Si la energía de ionización del K gaseoso es de 418 kJ∙mol−1:
a) Calcule la energía mínima que ha de tener un fotón para poder ionizar un átomo de K.
b) Calcule la frecuencia asociada a esta radiación y, a la vista de la tabla, indique a qué región del espectro electromagnético pertenece.
c) ¿Podría ionizarse este átomo con luz de otra región espectral?. Razone la respuesta. En caso afirmativo, indique una zona del espectro que cumpla dicho requisito.
Datos: Constante de Planck: h = 6,63
10−34
J∙s
Velocidad de la luz en el vacío: c = 3
108
m∙s−1
Número de Avogadro: NA =
6,023
1023
mol−1
.
|
λ (m) |
10−1
10−3
10−6
4
|
||||||
|
|
Radio |
Microondas |
Infrarrojo |
Visible |
Ultravioleta |
Rayos X |
Rayos γ |
10−7
3
10−9
10−12
Modelo 2005
Solución.− a) Emín
= 6,94
10−19
J
b) νmín
= 1,05
1015
s−1
-radiación ultravioleta- .
c) También podría ionizarse con rayos X y con rayos γ.
31 − Para ionizar un átomo de rubidio se requiere una radiación luminosa de 4,2 eV.
a) Determine la frecuencia de la radiación utilizada.
b) Si se dispone de luz naranja de 600 nm, ¿se podría conseguir la ionización del rubidio con esta luz?.
Datos: Constante de Planck: h = 6,63
10−34
J∙s
Velocidad de la luz en el vacío: c = 3,0
108
m∙s−1
1 eV = 1,6
10−19
J
1 nm = 10−9 m .
Modelo 2002
Solución.− a) ν
= 1,01
1015
s−1
b) Con luz naranja no se consigue ionizar el rubidio.
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Problemas de Estructura de la materia
32 − Un electrón de un átomo de hidrógeno salta desde el estado excitado de un nivel de energía de número cuántico principal n = 3 a otro de n = 1. Calcule:
a) La energía y la frecuencia de la radiación emitida, expresadas en kJ∙mol−1 y en Hz respectivamente.
b) Si la energía de la transición indicada incide sobre un átomo de rubidio y se arranca un electrón que sale con una velocidad de 1.670 km∙s−1, ¿cuál será la energía de ionización del rubidio?.
Datos: Constante RH =
2,18
10−18
J
Número de Avogadro: NA =
6,023
1023
átomos∙mol−1
Constante de Planck: h = 6,63
10−34
J∙s
Masa del electrón: me =
9,11
10−31
kg .
Modelo 2004
Solución.− a) E
= −1.167,12 kJ∙mol−1
= −1,167
106
J∙mol−1
; ν = 2,92
1015
Hz
b) E = 6,67
10−19
J = 402 kJ∙mol−1
= 4,02
105
J∙mol−1
.
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QUÍMICA
de