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Ejercicios Estructura de la materia. Modelos atómicos.
1. La sensación de color amarillo es producida por una radiación que tiene una longitud de onda
de 5,79 ·10 -7 m, mientras que la sensación de color rojo corresponde a 6,5 ·10-7 m.¿Cuál de las
dos tiene más energía?.
2. Cuando una luz monocromática de 450 nm de longitud de onda incide sobre una superficie
pulida de sodio metálico, los electrones arrancados tienen una energía cinética de 7,63 ·10 -20
J.
a)¿Cuál es la longitud de onda máxima de la radiación que produciría efecto fotoeléctrico?
b)¿Cuál es la configuración electrónica del átomo de sodio?.
3.Una radiación electromagnética cuya longitud de onda es igual a 200 nm incide sobre
magnesio. Calcula la velocidad máxima de los electrones emitidos y la longitud de onda
asociada a estos electrones. La función de trabajo del magnesio es de 3,7 eV y la masa en
reposo del electrón es 9,109 ·10 -31 kg.
4.Una partícula a (núcleo de helio)es acelerada en un campo eléctrico establecido a través de una
diferencia de potencial de 10 5 voltios. Calcula la velocidad que alcanzará y la longitud de onda
asociada.
5.La energía cinética de los electrones arrancados por efecto fotoeléctrico de la superficie de
un bloque de rubidio es de 3,3 ·10 -19 J cuando sobre dicho metal incide una radiación
ultravioleta de 300 nm de longitud de onda. Calcula cuál debe ser la frecuencia mínima de las
ondas electromagnéticas que consiguen desencadenar efecto fotoeléctrico sobre el rubidio.
6.El primer y segundo potencial de ionización para el átomo de litio son ,respectivamente,520
y 7 300 kJ/mol. Razona:
a)La gran diferencia que existe entre ambos valores de energía.
b)¿Qué elemento presenta la misma configuración electrónica que la primera especie iónica?
c)¿Cómo varía el potencial de ionización para los elementos del mismo
grupo? Dato: Z Li =3.
7.Si el átomo de potasio tiene una energía de ionización de 6,94 ·10 -19 J/átomo:
a)Determina si una radiación ultravioleta de longitud de onda 50 nm ionizará el potasio.
b)Calcula la energía necesaria para ionizar 4 g de potasio en su estado fundamental.
c)La energía de ionización del sodio es 493 kJ/mol, mientras que la segunda energía de
ionización de este elemento es 4,556 kJ/mol; justifica por qué la segunda energía de
ionización es mucho mayor que la primera.
Datos:1 nm =10 -9 m; mK =39,1; h =6,63 ·10 -34 Js; c=3 ·10 8 m/s; NA =6,02 ·10 23.
8.En un átomo de hidrógeno el electrón está en la órbita n =1,y en otro átomo en la órbita
n =3.Razona con ayuda del modelo de Bohr:
a)¿Cuál de los dos electrones se mueve más rápidamente en su órbita?
b)¿Cuál será la órbita con un radio mayor?
c)¿Cuál de los dos electrones posee menor energía?
d)¿Qué átomo tiene mayor potencial de ionización?
9.Si el átomo de potasio tiene una energía de ionización de 6,94 ·10 -19 J/átomo:
a)Determina si una radiación ultravioleta de longitud de onda 50 nm ionizará el potasio.
b)Calcula la energía necesaria para ionizar 4 g de potasio en su estado fundamental.
c)La energía de ionización del sodio es 493 kJ/mol,mientras que la segunda energía de
ionización de este elemento es 4,556 kJ/mol; justifica por qué la segunda energía de
ionización es mucho mayor que la primera.Datos:1 nm =10 -9 m;mK =39,1;h =6,63 ·10 -34
Js;c=3 ·10 8 m/s.
10.Justifica si es posible o no que existan en un átomo electrones que posean los siguientes
números cuánticos:
a)(2,-1,1,1/2);(3,1,2,1/2).b)(2,1,-1,1/2);(1,1,0,-1/2).
11.Escribe los valores de los números cuánticos que definen los orbitales del subnivel 2p.¿De
qué orbitales se trata? Razona las analogías y las diferencias que presentan los citados
orbitales en su energía, tamaño, forma y orientación espacial.