Download Eatómica Ejercicios
Document related concepts
Transcript
EJERCICIOS SOBRE ESTRUCTURA DEL ATOMO 1. Las partículas de tamaño observable no muestran su naturaleza ondulatoria debido a que: A. Su longitud de onda queda absorbida por el excesivo tamaño de su propia masa. B. No existen sistemas físicos de detección con una separación entre sus partes suficientemente pequeña como para refractar su onda asociada. Rpta. C. Habría que comunicarles una energía imposible para conseguir una frecuencia pequeña detectable. D. Aunque su onda asociada si puede pasar por entre los aparatos detectores, su masa no puede hacerlo. 2. El modelo de átomo según Bohr (señala la afirmación FALSA) A. Se basa, como uno de sus postulados, en que el electrón ha de emitir energía para pasar de una órbita de un número cuántico principal dado a otra de número cuántico principal inferior. B. Se basa en que el momento angular del electrón sólo puede ser igual a un múltiplo entero de h/2. C. Niega que el electrón pueda adquirir cualquier cuanto de energía cuando está en el interior de un átomo, pudiendo sólo absorber unos concretos determinados por el nivel o el átomo donde se encuentra. D. Se basa en tres postulados, uno de los cuales es que el electrón no consume energía si está en una órbita estacionaria, o sea aquella en la que el radio es un múltiplo entero de aquélla otra en la que el número cuántico principal vale uno. Rpta. 3. Señala de las siguientes afirmaciones aquélla que sea FALSA: A. Los espectros atómicos pueden ser de absorción o de emisión. B. El experimento de Thomson sobre los rayos catódicos condujo al descubrimiento del electrón. C. Hemos supuesto que el electrón tiene una carga negativa a causa de que los rayos catódicos se desvían al aplicar un campo eléctrico al tubo de vacío. D. La luz posee una energía que viene dada por el producto h. Rpta. 4. Heisenberg: A. Dice con otras palabras que no se pueden medir las energías o las posiciones de un cuerpo con mucha precisión. B. Da a entender que el átomo de Bohr es algo físicamente imposible. C. Dice que el mayor error que se puede cometer al efectuar una medida es igual a h/2. D. Influyó mucho en el concepto actual del átomo, al fijar los límites en los que ya no era aplicable una descripción del átomo en la cual el electrón pudiera ser imaginado como una partícula con movimiento. Rpta: 5. Acerca del hidrógeno, podemos afirmar que (señala la afirmación FALSA): A. Los números cuánticos sólo pueden adoptar en cualquier circunstancia un único conjunto de valores ya que sólo posee un electrón. Rpta. B. La configuración electrónica 3s1 sólo es posible si el átomo ha sido excitado. C. En él no tiene sentido hablar del principio de exclusión de Pauli. D. El espectro de H2(g) es diferente al del H(g). 6. Los números cuánticos: A. No son ninguna propiedad del átomo ni del electrón ni de nada; sólo son unas variables de control útiles en tanto se les ha querido encontrar un sentido físico. B. Se inventaron para poder nombrar las distintas rayas del espectro del hidrógeno. Ésta es su única aplicación. C. Tiene cada uno valores que se les asignan independientemente de los adoptados por los otros números cuánticos. D. Determinan ciertas propiedades de los orbitales. Rpta. 7. El átomo: A. Puede ser descrito a la perfección por uno cualquiera de los modelos existentes actualmente: Thomson, Rutherford, Bohr, Sommerfield, ondulatorio, etc. B. Es un modelo ideado para explicar diferentes hechos experimentales inicialmente inconexos, que formaron un todo armónico al suponerse su existencia. Rpta. C. Es una realidad, ya que explica todos los hechos conocidos sobre la materia y sobre el que se basa gran parte de la ciencia actual. D. Está constituido por partículas cuyos movimientos están perfectamente definidos y determinados. 8. Señala de las siguientes afirmaciones aquélla que sea CORRECTA: A. Cuanto más se eleva la temperatura de un cuerpo negro caliente, mayor es la frecuencia de la parte del espectro con mayor intensidad. B. Podemos afirmar que la frecuencia de emisión por parte de un cuerpo negro cumple siempre la relación v = k T, siendo T la temperatura absoluta. C. El experimento de Zeeman demostró que los átomos estaban orientados en direcciones cuantizadas. D. Bohr postuló que el electrón de un átomo de hidrógeno se encuentra en órbitas estacionarias en las que no irradia energía siendo por ello estables. Rpta. 9. El modelo de Rutherford para el átomo de hidrógeno no es estable ya que: A. El electrón no podía emitir energía radiante al girar alrededor del núcleo. B. La energía de las órbitas debía estar cuantizada. C. El electrón debía girar demasiado rápido alrededor del núcleo para poder escapar a su atracción. D. Tanto el espectro de emisión como el de absorción deberían ser continuos y no lo eran. Rpta. 10. Acerca del afecto fotoeléctrico podemos afirmar que por encima de la frecuencia umbral, cuanto (señala la afirmación FALSA): A. Menor sea la longitud de onda de la luz incidente, mayor será la velocidad de los electrones emitidos. B. Mayor sea la frecuencia de la luz incidente mayor será la velocidad de los electrones emitidos. C. Mayor sea la intensidad de la luz incidente, mayor será la velocidad de los electrones emitidos. Rpta. D. Mayor sea la intensidad de la luz incidente, mayor número de electrones se emitirán por segundo. 11. En un átomo polielectrónico con Z = 31, el último número cuántico: A. Secundario es igual a 0. 2 B. Principal es igual a 4. Rpta. C. Magnético es igual a −4. D. No es determinable con sólo estos datos. 12. Señala de las siguientes afirmaciones aquélla que sea CORRECTA: A. El primero que habló del átomo basándose en datos empíricos fue Dalton Rpta. B. El electrón tiene una relación carga/masa que es constante, pero sólo para cada tipo de átomo, cambiando esta relación al cambiar la masa atómica de éste. C. En el experimento de Millikan se determinó la masa del electrón. D. El electrón fue descubierto gracias al experimento de Rutherford, donde se descubrió que tenía masa. 13. Los números cuánticos (señala la afirmación FALSA): A. Principal y secundario determinan la energía en los átomos polielectrónicos. B. Varían de valor según las reglas nemotécnicas que nos hemos inventado las personas por conveniencia nuestra. Rpta. C. Pueden ser los llamados n, ℓ, m y ms. D. Clasifican y ordenan, de manera análoga a como lo hace la numeración de los capítulos y preguntas de un libro, los niveles de energía de un átomo. 14. Si el electrón de un átomo de hidrógeno: a) Salta de un nivel 4p a otro 3p desprende energía. Rpta. b) Emite energía es señal de que su estado final es sin lugar a dudas el fundamental. c) Salta de un nivel 4s a otro 4p desprende energía. d) Absorbe energía es a causa de que inicialmente se encontraba en su estado fundamental o en cualquier otro nivel inferior, pero inferiores a su vez al final conseguido. 15. Los orbitales: a) Están relacionados con los números cuánticos. Rpta. b) Equivalen o son lo mismo que una órbita de las del modelo de Bohr. c) Representan una zona del espacio alrededor del núcleo donde podemos encontrar una partícula llamada electrón. d) Son órbitas donde giran los electrones. 16. De Broglie: a) Descubrió que cualquier masa tiene su ecuación de onda asociada. b) Afirmó que la diferencia fundamental entre fotones y electrones reside en que los fotones pueden presentar un comportamiento dual onda-corpúsculo, mientras que los electrones sólo presentan el corpuscular limitado por el principio de incertidumbre. c) Afirmó de forma indirecta que los electrones o nosotros mismos podemos ser refractados con tal de poseer un medio de refracción adecuado. Rpta. d) Afirmó que se podía utilizar cualquier partícula para "ver" los objetos. 17. Si comparamos dos electrones diferentes cuyos números cuánticos sean: a) 3, 1, 0, ½ y 2, 0, 0, -1/2 podremos decir que el primero tiene mayor energía que el segundo. Rpta. b) 3, 1, 0, ½ y 3, 0, ½ podremos decir que el primero tiene mayor energía que el segundo sólo si se trata de átomos de hidrógeno. 3 c) 3, 2, 2, ½ y 4, 0, 0, ½ podremos decir que el primero tiene mayor energía que es segundo sólo si se trata de átomos polielectrónicos en los que el número cuántico secundario también influye en la energía. d) Conocidos no podremos decir nada acerca de sus energías respectivas si no nos indican nada más. 18. Los orbitales (señala la afirmación FALSA): a) Representan una zona del espacio alrededor del núcleo donde existe la mayor probabilidad de encontrar un electrón situado en un átomo. b) Son semejantes a las órbitas de Bohr, pero extendidas al espacio, siendo como una fina piel de una esfera hueca. Rpta. c) Son la representación gráfica de una función matemática que define la probabilidad radial de encontrar un electrón en un átomo que posea una cantidad dada de energía. d) Pueden ser únicamente de los tipos s, p, d y f, por ahora. 19) señala de las siguientes afirmaciones aquélla que sea CORRECTA: a) El valor de la carga del electrón se calculó suponiendo que sería el máximo común divisor de las cargas medidas en las gotas de aceite del experimento de Millikan. Rpta. b) El electrón no puede tener masa, ya que se ha descubierto que se comporta como una onda. c) Se descubrió que el electrón estaba cargado gracias a que se producía una luminiscencia en el tubo de vacío. d) El núcleo se descubrió gracias al experimento del "pan de oro" bombardeado por partículas a realizado por Thomson. 20. Los números cuánticos (señala la afirmación FALSA): a) Se deducen de una forma natural de la expresión relativista de la función de onda. b) Actúan como identificadores de los distintos electrones del átomo. c) Son como "direcciones" de los distintos niveles energéticos del átomo. d) Fueron descubiertos junto con las distintas rayas del espectro del átomo de hidrógeno. Rpta. 21. De Broglie: a) Elaboró una teoría que es, en esencia, la misma que la de Einstein sobre la luz, pero a la inversa. Rpta. b) Explicó que un átomo tiene probabilidad de tener electrones en cualquier parte de su entorno. c) Experimentó sobre las ondas y las partículas, llegando a inducir experimentalmente el comportamiento dual de ambas. d) Decía que la longitud de onda asociada a un cuerpo es constante. 22. El átomo según (señala la afirmación FALSA): a) Rutherford se parece al sistema formado por la Tierra y la Luna. b) Thomson es semejante a una esponja que estuviera cargada positivamente empapada de moléculas de agua cuya carga fuera negativa. c) Heisenberg es semejante al de Bohr, pero en él los electrones siguen unas órbitas onduladas ya que se comportan como ondas en vez de como partículas. Rpta. 4 d) Rutherford está formado por una carga central positiva a cuyo alrededor giran cargas negativas. 23. Los números cuánticos: a) Permiten describir el comportamiento de un electrón situado en las cercanías del núcleo. Rpta. b) Son la energía que posee un electrón en el interior del átomo. c) Los introdujo todos ellos Bohr por medio de su teoría. d) Sirven todos ellos para indicar la energía de cada órbita del átomo. 24. Dada la función de onda, podemos afirmar que 2 representa: a) La probabilidad de encontrar un electrón. b) La forma del orbital. c) La probabilidad de hallar un electrón en una zona influida por el núcleo atómico. Rpta. d) La densidad de probabilidad de hallar una partícula cualquiera. 25. Acerca de un cuerpo negro podemos afirmar que la energía emitida por él cuando está caliente (señala la afirmación FALSA): a) Fue explicada por Planck admitiendo que cada átomo era un emisor pero sólo de ciertas frecuencias y no de otras. b) Depende de su estado. Rpta. c) Es función de la de la radiación. d) Es función de la frecuencia de la radiación. 26. El modelo de átomo según Bohr: a) Afirma que en el hidrógeno, su electrón no puede poseer más que un sola energía: la permitida para n = 1. b) Indica que en el hidrógeno sólo existe una órbita permitida, ya que sólo posee un único electrón. c) Sólo era válido, y con ciertas limitaciones, para el átomo de hidrógeno. Rpta. d) Sugiere que en un átomo polielectrónico, los electrones se comportan como en el sistema planetario solar con el núcleo como sol. 27. Si comparamos el movimiento de una partícula I de masa m que solo puede moverse entre dos puntos (x = 0 y x = A) Sin poder rebasarlos, con el de otra partícula H idéntica, pero que goza de libre movimiento a lo largo del eje X, podemos afirmar que: a) Al aplicar la ecuación de Schrödinger a la partícula I, obtenemos una función matemática cuyas soluciones dependen de los valores enteros de una constante n, por lo que la función será discontinua al serlo n. b) Las restricciones de la I son las que llevan a obtener para ella un valor continuo para su energía. c) En cualquiera de los dos casos las partículas se podrán mover libremente dentro de los límites establecidos. d) La H puede adoptar cualquier valor en su energía, mientras que la I sólo puede adoptar ciertos valores discretos concretos. Rpta. 28. La función de onda: 5 a) Describe las diferentes posiciones alrededor del núcleo en que se puede encontrar un electrón con una cierta energía. b) Puede relacionarse con la probabilidad de hallar un electrón con una energía dada a una cierta distancia del núcleo. Rpta. c) Describe cómo se comporta un electrón en una órbita estacionaria. d) Señala la situación alrededor del núcleo de un electrón con una cierta cantidad de energía. 29. Los números cuánticos n = 3, ℓ = 1, mℓ = 0, ms = ½ corresponden a un orbital: a) 3d b) 3s c) 3p d) A ninguno, ya que dicha combinación de valores no está permitida. Rpta: c) 3p 30. De los postulados de Bohr sigue vigente aún la idea de que: a) El electrón debe irradiar energía electromagnética al girar alrededor del núcleo. b) El electrón sólo puede situarse a ciertas distancias fijas del núcleo, llamadas radios de Bohr. c) El electrón sólo puede girar en unas ciertas órbitas de energía cuantizada. d) Existen niveles de energía cuantizados en el átomo y que los saltos de energía sólo pueden efectuarse entre dos cualesquiera de estos niveles. Rpta. 31. Heisenberg: a) Enunció un principio de indeterminación que nada tiene que ver con el movimiento ni con la energía de una partícula, sino que señala en qué circunstancias encontraremos incongruencias si insistimos en imaginar un átomo más o menos planetario. Rpta. b) Señaló la imposibilidad de efectuar una medida sin que el aparato de medida no altere el sistema a medir. c) Planteó el dilema de conocer con una cierta gran precisión la cantidad de movimiento (o la energía) o la posición de los electrones en el interior del átomo. d) Dice que no se pueden medir simultáneamente la posición y la cantidad de movimiento (o la energía) de una partícula subatómica. 32. Actualmente, se considera que el electrón es sólo una partícula: a) Que se desplaza a la velocidad de la luz. b) Con masa ya que mueve las aspas de un molinete colocado en el interior de un tubo de Crookes. c) Que se mueve dentro del campo eléctrico del núcleo. d) Ninguna de las anteriores, ya que el enunciado de la frase es falso. Rpta. 33. La energía asociada a una radiación de color azul, cuya es igual a 4862x10−8 m, es igual a: a) 4.08x10−19 J/mol b) 3.22x10−30 J/átomo c) 4.08x10−19 J/átomo b) 245.73 kJ/átomo. Rpta (c). 34. Los orbitales: a) Todos de un mismo tipo tienen la misma energía, o sea, todos los s de los distintos números cuánticos principales tienen todos la misma energía; igualmente sucede con los p de todos los niveles cuánticos. 6 b) No tienen ningún sentido físico asignable. Son una mera abstracción matemática sin conexión con la realidad material, ya que se manejan conceptos que no son accesibles a nuestros sentidos. c) Si se visualizan como una zona de probabilidad de encontrar un electrón de una cierta energía, no se excluye la posibilidad de encontrarlo en otros puntos del espacio. Rpta. d) Correspondientes a un mismo número cuántico principal en un átomo polielectrónico tienen todos, la misma energía. 35. El átomo: a) Es una realidad, ya que las predicciones que se realizan sobre la base de su existencia reciben posterior confirmación experimental. b) Es una invención de los científicos para explicarnos una serie de hechos reales ya conocidos, pero no nos permite aventurar nada sobre futuros experimentos. c) Es una abstracción de una realidad, una idea que no tiene respaldo experimental, pero que resulta útil para explicar la realidad. d) Es un modelo perfectible que nos permite tanto justificar hechos ya conocidos como predecir futuros comportamientos aún no observados experimentalmente con unas ciertas garantías de que resulten ciertos. Rpta. 36. La diferencia de energía entre dos estados electrónicos es 192.8 kJ/mol. La raya correspondiente en un espectro de: a) Emisión correspondería a un salto entre el nivel inferior y el superior que provocaría una línea de frecuencia igual a 4.83x1011 Hz. b) Absorción correspondería a un salto entre el nivel inferior y el superior que provocaría una línea de frecuencia igual a 4.83x1011 Hz. Rpta. c) Absorción correspondería a la absorción por cada átomo de un fotón cuya energía fuera igual a 192.8 kJ. d) Emisión correspondería a la emisión por parte del átomo de un fotón de energía igual a 4.83x1011 J. 37. Un átomo polielectrónico: a) Incluye en su estructura unos orbitales vacíos en donde se van colocando sucesivamente los electrones según sea su energía. b) Tiene los mismos orbitales que el átomo de hidrógeno, pero adaptados a las rayas de su espectro. c) Presenta un comportamiento tan complejo que sólo se describe por comparación con lo obtenido para el átomo de hidrógeno. Rpta. d) No necesita para su descripción del principio de exclusión de Pauli, ya que sus orbitales, por el principio de Aufbau, son los mismos que los del hidrógeno. 38. Si al incidir una luz sobre un metal no produce en él fotoemisión: a) Se deberá a que el potencial de ionización del metal es muy elevado. Rpta. b) Para lograr que tenga lugar habremos de aumentar su intensidad. c) Esto no es posible; siempre tiene lugar la fotoemisión aunque puede que sea tan pequeña que sea difícil de observar. d) Para lograr que tenga lugar habremos de aumentar su longitud de onda. 39. Las dimensiones de la constante de Planck son: 7 a) J/mol b) J/átomo c) J.s d) J.Hz. Rpta: (c) 40. El potencial de ionización del sodio es 495.3 kJ/mol. La frecuencia de la luz incidente que provocaría en él una fotoemisión es: a) 4.14x106 Hz. b) 1.14x1015 Hz. c) 8.23x10−19 Hz. d) 2.42x10−7 Hz. Rpta: (b) 41. Señala de las afirmaciones siguientes la CORRECTA para un átomo cualquiera: a) ℓ sólo determina la forma del orbital. b) n determina el tamaño del orbital. Rpta. c) ms indica el número de electrones existentes en un orbital. d) mℓ determina el número de lóbulos existentes en un orbital. 42. Excitamos el electrón de un átomo de hidrógeno, HA, hasta el nivel energético correspondiente a n = 4, y el de otro átomo de hidrógeno HB hasta el correspondiente a n = 3. Al volver cada electrón a su estado fundamental emiten luz, siendo: a) De igual frecuencia en ambos casos. b) De mayor frecuencia en el caso de HB que en el caso de HA. c) De menor de radiación en el caso de HA que en el caso de HB. Rpta. d) Más energética en el caso de HB que en el caso de HA. 43. Señala de las siguientes combinaciones de números cuánticos (n, ℓ, mℓ, ms) aquellas que representen soluciones permitidas de la ecuación de onda para el átomo de hidrógeno. I) 3, 0, 1, −½ II) 2, 2, 0, +½ III) 3, 2, −3, −½ IV) 4, 1, 1, +½ V) 4, 3, −3, +½ a) I, III y V. b) I, IV y V. c) II. III y IV. d) IV y V. Rpta: (d) 44. El principio de indeterminación de Heisenberg: a) Señala los márgenes de error con que podemos determinar la posición de una partícula subatómica con una cantidad de movimiento dada, por lo que su trayectoria ya no será tan definida, sino que podrá variar algo. b) Viene expresado mediante la relación x.p = h/2. c) Señala los límites dentro de los cuales podemos imaginarnos el átomo dentro de una mecánica clásica. d) Muestra que no es posible determinar valores experimentales exactos debido a los errores que cualquier aparato de medida posee. Rpta. 45. Acerca de los orbitales 2px, 2py y 2pz podemos decir que en ausencia de un campo magnético exterior se encuentran: a) No se puede hablar de ellos a causa de la ausencia de campo magnético externo. b) Degenerados. Rpta. c) En una pura potencialidad, ya que sólo existen en presencia del campo magnético externo. d) No degenerados. 46. Las soluciones de la ecuación de onda están caracterizadas por: a) Un conjunto de funciones de onda. b) La probabilidad de encontrar una partícula. c) Un conjunto de valores concretos de cuatro números. Rpta. d) Unas representaciones llamadas orbitales. 8 47. En un átomo polielectrónico con Z = 54 existen: a) 18 electrones situados en la última capa. b) 10 electrones situados en orbitales s. Rpta. c) 10 orbitales d y 5 orbitales p ocupados. d) 10 electrones situados en orbitales d. 48. Actualmente, se considera que el electrón es sólo una partícula: a) Que se produce en el efecto fotoeléctrico. b) Que se produce en el efecto termoiónico. c) Cuya energía está cuantizada. d) Ninguna de las anteriores. Rpta. 49. El átomo según (señala la afirmación FALSA) a) Bohr es casi igual al de Rutherford pero sin que el electrón pierda energía al girar, ya que se encuentra en una órbita estacionaria permitida. b) Sommerfield es igual al de Bohr pero añadiendo órbitas elípticas. c) Bohr es igual al de Rutherford con la variación de que los electrones tienen su cuantizada para poder estar en una órbita permitida. Rpta. d) Thomson es estático, ya que en él no existen partículas en movimiento. 50. Un orbital: a) Indica las diferentes trayectorias que puede describir un electrón de una cierta energía alrededor del núcleo, y que en vez de circulares como decía Bohr, serán onduladas ya que son ondas. b) Varía su forma según sea el electrón que alberga. c) Es una representación de la probabilidad de encontrar en un elemento de volumen, situado a una cierta distancia del núcleo, un electrón con una energía dada. Rpta. d) Representa la función de onda de un electrón dado y coincide con la forma de éste, que puede variar según la energía cuantizada que posea. 51. Indica la afirmación FALSA: a) La orientación de un orbital viene dada por el valor del número cuántico magnético. b) La forma de un orbital está asociada con la energía del mismo. Rpta. c) El tamaño de un orbital en un átomo de hidrógeno sólo depende de su número cuántico principal. d) El número cuántico principal y el número cuántico secundario determinan la energía del orbital en un átomo polielectrónico. 52. Los orbitales (señala la afirmación FALSA): a) Son la representación gráfica de las soluciones de las ecuaciones de onda que describen el comportamiento del electrón. b) Podrían visualizarse de forma física indicando que son la zona del espacio alrededor del núcleo donde existe en total una probabilidad del 99% de encontrar un electrón con una energía dada, la correspondiente al orbital en estudio. c) Se puede interpretar como una zona del espacio alrededor del núcleo donde se encuentra diseminada una carga cuyo valor total es igual a la carga de uno o dos electrones. Rpta. 9 d) Podría visualizarse de forma física asimilándolos a una especie de " polvillo negativo" diseminado uniformemente por el área del orbital y cuya carga y masa equivalieran a un 99,9% de las del electrón. 53. Thomson determinó experimentando con los tubos de vacío la masa del electrón. Sin embargo hoy día sabemos que el electrón en el interior del átomo se comporta más bien como una onda. Una posible explicación de tal contradicción podría ser que (señala la afirmación FALSA): a) No podemos imaginar al electrón sólo como una onda o sólo como partícula ya que presenta ambos comportamientos simultáneamente, aún cuando las circunstancias acentúen más uno u otro. b) No existe tal contradicción ya que las ondas también tienen masa. Rpta. c) Según el recinto donde esté confinado, un átomo o un largo tubo de vidrio, el electrón manifestará uno u otro aspecto de su naturaleza. d) El electrón se comporta como una onda y como una partícula manifestando una u otra naturaleza según el experimento al que lo sometamos. 54. El potencial de ionización es: a) La energía que se ha de comunicar a un electrón en su estado fundamental para que se ionice. b) La energía que se ha de comunicar a un átomo o ión en su estado fundamental para que pierda un electrón de su capa de valencia. Rpta. c) La energía que se ha de comunicar a un electrón para que abandone una órbita dada y se desprenda del átomo. d) Igual a la energía que desprende un electrón al pasar desde el exterior del átomo a un orbital exterior vacío. 55. Moseley: a) Justificó los cambios forzados por Mendeleiev, y que éste no supo justificar, para colocar todos los elementos químicos en la posición que les correspondía, ya que algunos alteraban la ley de formación general. Rpta. b) Dejó la tabla periódica en su estado actual, ya que antes era bien diferente. c) Se guió por el número atómico para establecer la tabla periódica, en vez de emplear la masa atómica como hicieran Mendeleiev y Meyer. d) Se guió por el número de protones del núcleo para realizar su ordenación periódica de los elementos. 56. Podemos observar en la tabla periódica que: a) El volumen atómico sigue siempre una variación lineal ascendente al aumentar la masa. b) La masa atómica y el potencial de ionización siguen dentro de un grupo variaciones paralelas pero inversas. Rpta. c) La valencia es función del número atómico y del potencial de ionización de modo que a mayor potencial mayor valencia. d) La variación del carácter ácido o básico de los óxidos coincide con la de la conductividad eléctrica. 57. Se observa en la tabla periódica que el: a) Número atómico siempre aumenta a medida que lo hace la masa atómica. 10 b) Volumen atómico varía de forma inversa a como lo hace el potencial de ionización. Rpta. c) Estado de oxidación varía de manera que en la parte inferior de cada columna se encuentran siempre aquellos elementos con los números de oxidación más altos. d) Volumen atómico varía de la misma forma como lo hace la electronegatividad. 58. El espectro del átomo de hidrógeno consiste en una serie de rayas que se van alejando a frecuencias cada vez mayores a medida que la energía proporcionada al electrón es mayor. Dado que la energía es igual a h, dicho espectro se podría alargar indefinidamente con tal de seguir comunicando energía progresivamente mayor, a fin de obtener, al reemitir dicha energía, la raya de la frecuencia deseada. a) Podría ser que no pudiéramos comunicar tanta energía al átomo, por lo que la frase anterior carecería de significado. b) No puede ser ya que la energía comunicada destruiría al átomo. c) Esto no es posible, ya que el electrón llegará un momento en que ya no podrá retornar a niveles inferiores porque habrá sido arrancado del átomo. Rpta. d) Es imposible que ocurra lo anterior, ya que el electrón sólo puede captar la energía que después puede volver a reemitir, según indicó Planck: E = h. 59. Señala de las siguientes afirmaciones aquélla que sea CORRECTA: a) La principal utilidad de la tabla periódica reside en que ha logrado colocar a todos los elementos químicos en unas casillas que los ordenan. b) Meyer trabajó con Mendeleiev. c) Meyer trabajó, entre otros, sobre el mismo tema que Mendeleiev, al menos en parte de sus vidas. Rpta. d) La principal utilidad de la tabla periódica reside en que con ella podemos distinguir unos elementos de los otros. 60. En la tabla periódica podemos observar que: a) La capacidad de formación de hidruros sigue una variación paralela a la del carácter metálico, ya que el hidrógeno actúa como metal en estos compuestos. b) A los hidruros con mayor proporción de hidrógeno corresponden a los óxidos más ácidos. c) Los óxidos aumentan su acidez a medida que decrece el carácter metálico. Rpta. d) Los óxidos aumentan su acidez de arriba a abajo y de derecha a izquierda. 61. El que la relación carga/ masa de los rayos catódicos hubiera sido función del gas contenido en el tubo, habría implicado que (señala la afirmación FALSA): a) No habría sido posible hablar de constituyentes comunes a todos los tipos de átomos. b) No se habría descubierto la existencia del electrón. c) No se habría podido hablar de que es átomo está integrado por diferentes componentes. Rpta. d) Se habría hablado de que los electrones tenían una masa variable en función del átomo del que habían sido arrancados. 62. Newlands a) Se equivocó completamente en sus apreciaciones, por lo que su labor no tuvo ningún valor científico ni hizo progresar a la ciencia. 11 b) En el caso de que hubiera dispuesto de más elementos conocidos tal vez hubiera llegado a las mismas conclusiones que Mendeleiev, pero no a las de Meyer. c) Si viviera hoy y tuviera que encontrarse en la tesitura de tener que deducir ahora su ley o regla, conociendo todos los elementos actuales con los valores conocidos de sus propiedades, pero sin que aún se hubiera llegado a la tabla periódica, no habría podido llegar a enunciar tan siquiera su propia ley de las octavas. Rpta. d) Estudió la tabla periódica, buscando encontrar una forma de presentarla mediante octavas. 63. A cerca de la tabla periódica podemos afirmar que el elemento cuyo número atómico es igual a: a) 12 pertenece al grupo llamado de los representativos. Rpta. b) 79 es un lantánido. c) 17 es de transición interna. d) 84 pertenece a los halógenos. 64. La tabla periódica sirve: a) Para dar la razón a Mendeleiev en sus predicciones. b) Como " herramienta intelectual" útil para sintetizar en poco espacio físico y con poco desgaste de memoria todas las propiedades físicas y químicas de todos los compuestos químicos. c) Para establecer con una gran economía de medios físicos e intelectuales, el posible comportamiento futuro de un elemento químico incluso cuando éste está poco estudiado, o incluso es desconocido Rpta. d) Eludir y obviar, en lo posible, la investigación experimental de las propiedades de los elementos químicos, ya que todas ellas son predecibles con toda exactitud. 65. En una familia de la tabla periódica el: a) Radio aumenta al aumentar la electronegatividad. b) Carácter ácido de sus óxidos disminuye al aumentar el número atómico. Rpta. c) Potencial de ionización aumenta siempre con el número atómico. d) Potencial de ionización aumenta siempre con la masa atómica. 66. Mendeleiev (señala la afirmación FALSA): a) Estableció el sistema de períodos largos en la clasificación u ordenación periódica de los elementos químicos. b) Obligó a revisar los datos existentes en aquel tiempo sobre las masas atómicas y sobre las propiedades de los elementos. c) En la investigación sobre la ordenación de los elementos químicos, empleó un sistema totalmente inédito, no dejando nada sin justificar en su ordenación periódica de los elementos, ya que todo era coherente con la ley general deducida por él mismo. Rpta. d) Predijo la existencia de varios elementos, entre ellos el ekasilicio. 67. Señala de las siguientes afirmaciones aquélla que sea FALSA a) Döboreiner hizo algo que nadie hasta entonces había realizado de ningún otro modo. 12 b) Döboreiner ideó un método de estudio de los elementos e inició un tema dándole unas pautas de investigación que fueron una especie de patrón para todos los demás investigadores, al menos como comprobación de sus propias teorías. c) Moseley no tuvo que alterar el orden de los elementos en la tabla de Mendeleiev para poder ordenarlos. d) Moseley arregló los defectos de la tabla elaborada por Mendeleiev. Rpta. 68. Teniendo en cuenta la serie de Balmer del espectro del hidrógeno, su electrón efectúa un salto entre el nivel correspondiente a n = : a) infinito a n = 2 al emitir la última raya de la serie. b) 5 a n = 2 al emitir la segunda raya de la serie. Rpta. c) 4 a n = 2 al emitir la segunda raya de la serie. d) 3 a n = 2 al emitir la primera raya de la serie. 69. Si en el experimento de Rutherford sólo la mitad de las partículas hubieran atravesado el pan de oro, podríamos afirmar que: a) El tamaño del núcleo sería exactamente la mitad del volumen de átomo. b) Los electrones seguirían rodeando al núcleo y tendrían a nivel cualitativo las mismas características que les asignó Rutherford, aunque cuantitativamente habría modificaciones. c) El tamaño del núcleo del átomo sería mayor que el actual. Rpta. d) La innovación fundamental que introdujo en el experimento seguiría siendo el que el átomo no era macizo y homogéneo, sino heterogéneo y más bien vacío. 70. En la tabla periódica se observa que (señala la afirmación FALSA): a) Su utilidad reside en poder tener encuadrados en un sólo y único documento todos los elementos químicos y sus propiedades. b) La conductividad eléctrica sigue en su variación la misma pauta que carácter metálico. c) La capacidad de combinación con el hidrógeno sigue una proporción creciente al ir de arriba a abajo en un mismo grupo o familia. Rpta. d) Su utilidad reside en establecer una especie de progresión de las propiedades físicas y químicas de los elementos químicos. 71. En la tabla periódica se observa que: a) Existen ocho períodos y siete grupos dobles. b) Los halógenos pertenecen al grupo VA. c) A los gases nobles se les ha llamado también tierras raras debido a su escasez. d) Los metales alcalinos forman parte del conjunto de elementos llamados representativos. Rpta. 72. Tenemos dos átomos A, y B, de hidrógeno. En el A su electrón se encuentra situado en el orbital 1s; en el B, en el orbital 4s. Señala de las siguientes afirmaciones aquélla que sea correcta; el átomo: a) El átomo con mayor energía potencial electrostática es el A. b) El átomo que emitirá energía al pasar su electrón hasta el nivel n = 2 es el A. c) El átomo con mayor potencial de ionización es el B. d) El átomo que se encuentra en el estado fundamental es el A. Rpta. 13 73. El sodio: a) Tiene más capacidad de reacción con el agua que el potasio. b) Es menos metálico que el litio pero más que el calcio. c) Es menos metálico que el potasio. Rpta. d) Tiene un óxido con pocas propiedades básicas. 74. Si comparamos los espectros de emisión del litio y del potasio, el que poseerá un mayor número de líneas será el del: a) Potasio, ya que como tiene un número mayor de orbitales a causa de que tiene más electrones, puede efectuar más saltos entre ellos. b) Litio, ya que al tener menos orbitales ocupados, sus electrones pueden saltar a un mayor número de niveles vacíos inferiores. c) Potasio, ya que al tener más electrones pueden darse una mayor combinación de saltos electrónicos entre los orbitales. Rpta. d) Litio ya que a los electrones les es más fácil saltar a niveles superiores al tener menor energía sus orbitales. 75. Las tablas indican que el potencial de ionización del sitio es 519.749 kJ/mol. La causa de que en el efecto fotoeléctrico dicha energía deba captarse de una vez mediante la absorción de un sólo fotón y no en varias veces gracias a las aportaciones sucesivas de varios de ellos de menor energía es que: a) Sería muy difícil que la suma de la energía de varios fotones pudiera llegar a valer exactamente la cantidad necesaria. b) Los hechos experimentales no permiten indicar otra alternativa posible. Rpta. c) Perdería la conseguida mientras le llega el siguiente fotón, con lo que nunca llegaría a conseguir la necesaria para el salto. d) Habrían de coincidir simultáneamente varios fotones en el momento de choque, lo cual es muy difícil que ocurra. 76. La colocación actual de los elementos en la tabla periódica: a) Está determinada por la colocación en una misma columna de todos aquellos elementos que poseen todas sus valencias iguales. b) Está determinada por la colocación uno sobre el otro de aquellos elementos que poseen los mismos electrones en la última capa. Rpta. c) Está caracterizada por la existencia de períodos (sentido vertical) y familias o grupos (sentido horizontal). d) Permite adivinar los electrones de valencia de cada período. 77. La principal utilidad de la tabla periódica consiste en (señala la afirmación FALSA): a) No tener que memorizar todos los datos conocidos de los elementos químicos y poder conjeturar su comportamiento frente a una situación dada al menos de un modo aproximado. b) Tener un instrumento que racionalice las numerosas propiedades físicas o químicas de los elementos de modo que, sabiendo las de unos, podamos deducir al menos de un modo aproximado las de otros. c) Organizar los conocimientos de las propiedades químicas y físicas de los elementos químicos de modo que se puedan generalizar las de un grupo o de varios grupos de ellos. 14 d) Demostrar la periodicidad de las propiedades de los elementos químicos. Rpta. 78. Con frecuencia se comparan los niveles energéticos del átomo de hidrógeno con los estantes de una librería. Esto puede inducir a error en los estudiantes ya que podrían llegar a creer que: a) Los electrones están sometidos a alguna fuerza central que los atrae como los libros son atraídos por la Tierra. b) El electrón sólo pueda manifestarse en uno u otro de los orbitales. c) El electrón haya de emitir energía no cuantizada al pasar de un " estante energético" u orbital a otro inferior. d) Los orbitales tienen existencia por sí mismos, aún antes de que en ellos se manifieste un electrón. Rpta. 79. Dadas las siguientes configuraciones electrónicas: A) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 3f14 4s2. B) 1s2 2s2 2p5 3s2 3p6 3d10 4s2. C) 1s2 2s2 2p6 4s1. D) 1s2 1p6 2s2 2p6 2d10 3s2 3p6 3d10 3f14 4s2. E) 4s1. a) C y E b) A y E c) A y D d) E. Rpta: (c) 80. Señala de las siguientes afirmaciones aquélla que sea CORRECTA: a) En la tabla periódica las propiedades de los elementos siguen siempre el mismo tipo de variación, sea cual sea la propiedad en estudio. b) Las propiedades químicas periódicas están relacionadas directamente con el número de electrones de valencia de los elementos. Rpta. c) En una familia o grupo de la tabla periódica el potencial de ionización va aumentando de forma directamente proporcional al número de protones del núcleo. d) El potencial de ionización sigue una variación lineal ascendente para toda la tabla periódica. 81. Moseley: a) Comunicó una tabla o clasificación periódica de los elementos en la que aún existen unas incongruencias no demasiado justificadas. b) No dejó huecos libres para posibles nuevos elementos en la tabla elaborada por Mendeleiev. Rpta. c) Para efectuar su clasificación periódica de los elementos químicos, se guió por su número atómico, concepto que él mismo había ideado. d) Para efectuar su clasificación periódica de los elementos químicos, se guió por las nuevas masas atómicas revisadas con las nuevas técnicas existentes en el año 1930. 82. Döboreiner: a) Estudió la tabla periódica efectuando en ella modificaciones notables. b) Estudió las propiedades de los elementos observando la posibilidad de agruparlos entre algunos de ellos, en función de su masa y de sus propiedades. Rpta. c) Comunicó una clasificación de los elementos químicos que significó una gran ayuda para el descubrimiento de nuevos elementos. 15 d) Estudió los elementos que encontraba en grupos de tres, o tríadas, ahorrando así tiempo. 83. El potencial de ionización es: a) La energía que se ha de comunicar a un átomo en su estado fundamental para que desprenda un electrón. b) El trabajo que se ha de efectuar sobre un átomo en su estado fundamental para que desprenda un electrón de la capa de valencia. Rpta. c) La energía que absorbe un electrón para pasar de una órbita situada en el interior del átomo a una posición exterior al mismo. d) La energía que se ha de comunicar a un orbital para que desprenda un electrón. 84. La energía intercambiada en el proceso M(g) M+(g) + e; se denomina: a) Energía reticular. b) Potencial de ionización. Rpta. c) Electroafinidad. d) Energía de activación. 85. En verano, muchas personas toman el sol en la playa produciéndose en la piel dolorosas quemaduras. Teniendo en cuenta que la luz del sol se compone de diferentes frecuencias, entre las que se encuentran las ultravioletas y las infrarrojas, podemos afirmar que las más efectivas en producir quemaduras son: a) Ninguna de las dos, ya que si no también nos quemaríamos en cualquier momento, y no sólo en la playa. La causa debe ser otra, pero no las radiaciones luminosas. b) Las ultravioleta, ya que su frecuencia y, por lo tanto, su energía es mayor. Rpta. c) Ambas, ya que ambas tienen una energía dada por E = h v, y es ésta energía la que daña la piel. d) Las infrarrojas, ya que son las que producen calor que es el que quema la piel dañándola. 86. A veces, para ilustrar la cuantización de la energía, se compara la posibilidad de efectuar pagos en una tienda en un país con un sistema monetario en el que sólo existiera una pieza monetaria de un cierto valor concreto en circulación. Esta comparación tiene sentido ya que (señala la afirmación FALSA): a) Sólo podría comunicar energías iguales a la "moneda" en circulación, no pudiendo efectuar "compras" de ningún otro valor. Rpta. b) Los cuantos de energía equivaldrían a la pieza monetaria en circulación. c) Podría inducir a error al hacer pensar que se puede conseguir un salto electrónico con varias "monedas" que sumaran en total la energía necesaria para efectuarlo. d) Se señalaría la imposibilidad de dar o recibir cantidades de energía que no fueran múltiplos enteros de dicho cuanto o "moneda" en circulación. 87. El que la línea correspondiente a ℓ = 0 en lugar de subdividirse en dos líneas lo hubiera hecho en tres, habría implicado que (señala la afirmación FALSA): a) No se habría podido enunciar el principio de exclusión de Pauli. Rpta. b) La tabla periódica tendría una forma y distribución diferentes. c) Los valores posibles de ms serían tres. 16 d) El principio de exclusión de Pauli indicaría que en cada orbital podría haber hasta tres electrones distintos como máximo. 88. Si comparamos el átomo de litio y el de sodio, el que tiene un potencial de ionización mayor es el del: a) Litio, ya que sus electrones están más fuertemente atraídos por el núcleo al estar más cerca del mismo, siendo este efecto mayor que el de la disminución de atracción debido a la menor carga de su núcleo. b) Falso. Los dos tienen el mismo potencial de ionización ya que sus electrones se encuentran en orbitales s, de la misma energía por lo tanto. c) Litio ya que su orbital exterior corresponde a un número cuántico n menor que el exterior del potasio. Rpta. d) Sodio, ya que en su núcleo existen más cargas positivas que en el del litio, por lo que la atracción es mucho mayor. 89. Lothard Meyer: a) Discrepó mucho con los resultados de Mendeleiev sobre la agrupación periódica de los elementos químicos. b) Comunicó una tabla o agrupación periódica de los elementos que, en general, coincidía con la comunicada por Mendeleiev. Rpta. c) Corrigió el trabajo de Mendeleiev sobre la clasificación o agrupación periódica de los elementos. d) Fue completamente original en su trabajo, que realizó iniciándolo desde cero, ya que nunca antes ningún otro investigador se había preocupado por el tema, ni tuvo ningún antecedente que le facilitara su labor o le diera pistas sobre la manera de trabajar. 90. Sabemos que sobre la Antártida se ha producido un agujero en la capa de ozono, que es el elemento que absorbe las radiaciones cósmicas de muy alta frecuencia. Al pasar éstas libremente, podrán alcanzar más fácilmente a las personas y otros seres vivos, produciéndoles perturbaciones desagradables, que se producirían debido a que: a) Las radiaciones cósmicas llegarían demasiado pronto a la superficie de la Tierra o con demasiada velocidad. Rpta. b) Estas radiaciones son diferentes de las demás que nos inciden. c) El ozono envía unas radiaciones beneficiosas para los seres vivos que cesarían al no existir ozono. d) Su energía es muy alta y pueden por ello provocar cambios en la estructura genética de los seres vivos, y en ellos mismos produciendo lesiones graves. 91. Newlands: a) Efectuó una clasificación u ordenación de los elementos químicos. Rpta. b) Comunicó una clasificación correcta de los primeros 24 elementos químicos. c) Siguió el mismo criterio de clasificación, de una forma literal y exacta, que Dóboreiner. d) Predijo la existencia del ekasilicio, entre otros elementos. 17 18