Estructura atómica: Trabajo en Clase y en Casa Luz y Ondas

Estructura atómica: Trabajo en Clase y en Casa
Luz y Ondas
Trabajo en clase:
1. Según la visión de Einstein sobre materia y energía ¿Cuál es el vínculo común
entre la luz y la materia?
2. ¿Cómo funciona el efecto de la difracción en el experimento de la doble rendija?
3. La longitud de onda de la luz emitida por un semáforo con una frecuencia de
6,15 x 1014 Hz es _________.
4. Una onda electromagnética tiene una frecuencia de 6*105 Hz. ¿Cuál es su
longitud de onda?
5. Una onda electromagnética tiene una longitud de onda de 5*10-13 m. ¿Cuál es
su frecuencia?
6. Una onda electromagnética tiene una frecuencia de 9*10-7 Hz. ¿Cuál es su
longitud de onda?
7. Cuál es la frecuencia la luz amarilla de sodio que tiene una longitud de onda de
579 nm?
8. La radiación electromagnética con una longitud de onda de ________ nm
aparece como luz verde para el ojo humano. La frecuencia de esta luz es
5,71 x 1014 Hz.
Trabajo en Casa:
9. ¿Cómo se relacionan la materia y la energía?
10. ¿Qué papel juega el concepto de interferencia en el experimento de la doble
rendija?
11. La transmisión de una estación de radio es de 101.5 MHz. La longitud de onda
de la señal es __________ m.
12. Una onda electromagnética tiene una longitud de onda de 1.5 nm. ¿Cuál es su
frecuencia?
13. Una onda electromagnética tiene una longitud de onda de 5*10-13 m. ¿Cuál es su
frecuencia?
www.njctl.org
Química
Estructura atómica
14. Una onda electromagnética tiene una longitud de onda de 300 m. ¿Cuál es su
frecuencia?
15. ¿Cuál es la frecuencia de la luz anaranjada de litio que tiene una longitud de
onda de 650 nm?
16. Una estación de radio FM transmite una radiación electromagnética con una
frecuencia de 99,5 MHz. La longitud de onda de esta radiación es de ______ m.
17. ¿Cuál es la frecuencia, en Hz, de radiación electromagnética que tiene una
longitud de onda de 0.55 m?
18. ¿Cuál es la frecuencia de la luz en Hz, que tiene una longitud de onda de
1,23 x 10-6 cm?
19. ¿Cuál es la longitud de onda de la luz en (nm) que tiene una frecuencia de
3,22 x 1014 Hz?
20. ¿Cuál es la longitud de onda de la luz en (nm) que tiene una frecuencia de
4,25 x 1014 Hz?
21. ¿Cómo son las propiedades de los fluidos en un depósito, el sonido de un
conjunto de altavoces, y la luz que pasa a través de una doble rendija
relacionadas entre sí?
Hipótesis de los Cuantos de Planck
Trabajo en Clase:
22. ¿Cuál es la energía de un fotón que tiene una frecuencia de 7 x 1015 Hz?
23. ¿Cuál es la energía de un fotón que tiene una frecuencia de 4,5 x 1015 Hz?
24. ¿Cuál es la energía de un fotón que tiene una longitud de onda de 720 nm?
25. La radiación electromagnética con una longitud de onda de 531 nm aparece
como luz verde para el ojo humano. La energía de un fotón de la luz es de 3,74
x10-19 J. Por lo tanto, un láser que emite 2,3 x10-2 J de energía en un pulso de
luz en esta longitud de onda produce __________ fotones en cada pulso.
26. La longitud de onda de un fotón con una energía de 5,65 x 10-19 J es ______nm.
www.njctl.org
Química
Estructura atómica
Trabajo en Casa
27. ¿Cuál es la frecuencia (Hz) de un fotón que tiene una energía de 4,38 x 10-18 J?
28. La energía de un fotón que tiene una frecuencia de 7,75 x 1014 Hz es _______ J.
29. ¿Cuál es la energía de un fotón que tiene una longitud de onda de 450 nm?
30. La radiación electromagnética con una longitud de onda de 525 nm aparece
como luz verde para el ojo humano. La energía de un fotón de esa luz es ___ J.
31. La energía de un fotón que tiene una longitud de onda de 10 m es __________ J
Naturaleza Ondulatoria de la Materia
Trabajo en Clase:
32. ¿Qué implicación tiene la ecuación ρ=h/λ en nuestra forma de ver la materia o
cualquier cosa con momento?
33. ¿Cuál es la longitud de onda de un electrón que tiene una velocidad de
3,5 x 107 m/s? (me = 9.11*10-31 kg)
34. La longitud de onda de De Broglie de una bala de 12 gramos que viaja a la
velocidad del sonido es _________ m. La velocidad del sonido es 331 m/seg.
35. La longitud de onda de De Broglie de un electrón con una velocidad de 6 x 106
m/s es __________ m. (me = 9.11*10-31 kg)
36. ¿Cuál es la longitud de onda de un electrón que tiene una velocidad de 6 x 107
m/s? (me = 9.11*10-31 kg)
www.njctl.org
Química
Estructura atómica
Trabajo en Casa:
37. ¿Por qué la naturaleza dual de la material hace que sea difícil observar las
partículas muy pequeñas, como los electrones?
38. ¿Cuál es la longitud de onda de un electrón que tiene una velocidad de 1,2 x 108
m/s? (me = 9.11*10-31 kg)
39. La longitud de onda de De Broglie de una cuerda de 10 gramos que viaja a la
velocidad del sonido es _________ m. La velocidad del sonido es 331 m/s.
40. La longitud de onda de De Broglie de un electrón con una velocidad de 1,3 x107
m/s es __________ m. (me = 9.11*10-31 kg)
41. ¿Cuál es la longitud de onda de un electrón que tiene una velocidad de 4 x 10 7
m/s?
(me = 9.11*10-31 kg)
Postulados de Dalton
Trabajo en Clase:
42. ¿De qué creyó que estaba compuesta la materia el filósofo griego Demócrito?
43. Según Dalton, ¿cuáles son los componentes básicos de la materia?
44. ¿Cuál es la diferencia entre un átomo y un compuesto?
45. ¿Cuáles son los cuatro postulados de Dalton sobre la naturaleza de la materia?
46. ¿Qué evidencia apoya la ley que la materia se conserva en una reacción
química?
47. Verdadero o Falso: En una reacción química, los átomos ni se crean ni se
destruyen, sólo se reordenan.
Trabajo en casa:
48. Llena los espacios en blanco: los átomos del mismo elemento son_________
mientras que los átomos de diferentes elementos son ______________.
49. ¿Qué ocurre con los átomos individuales en una reacción química?
50. Explica la ley de Conservación de la Materia.
Historia del Átomo
Trabajo en Clase:
51. ¿Por qué los átomos neutros tienen el mismo número de protones y electrones?
www.njctl.org
Química
Estructura atómica
52. ¿Qué sucede con los electrones que les permiten ser unas de las partículas sub
atómicas más veloces?
53. ¿Por qué fue importante el uso de las partículas alfa para descubrir el núcleo,
con respecto a los rayos gamma o las partículas beta?
54. Basados en el modelo atómico de Bohr ¿por qué piensan que los electrones
fueron las primeras partículas sub atómicas descubiertas?
Trabajo en Casa:
55. Basados en los primeros experimentos sobre la composición de los átomos,
¿por qué los neutrones fueron los últimos en ser descubiertos?
56. A medida que más y más protones entren en el núcleo de un átomo, aumenta la
proporción de neutrones que son necesarios. ¿Por qué crees que sucede esto?
57. Da un ejemplo de radiación de cuerpo negro que puedas ver diariamente.
Protones
Trabajo en Clase:
58. ¿Cuál elemento contiene 21 protones?
59. ¿Cuál elemento contiene 11 protones?
60. ¿Cuál elemento contiene 104 protones?
61. ¿Cuántos protones tiene un átomo de carbono?
62. ¿Cuántos protones tiene un átomo de tungsteno?
63. ¿Cuántos protones tiene un átomo de Indio?
Trabajo en Casa:
64. ¿Cuál elemento contiene 35 protones?
65. ¿Cuál elemento contiene 19 protones?
66. ¿Cuál elemento contiene 84 protones?
67. ¿Cuántos protones tiene un átomo de magnesio?
68. ¿Cuántos protones tiene un átomo de oro?
69. ¿Cuántos protones tiene un átomo de plata?
Iones
Trabajo en Clase:
70.
Para el siguiente ión:
2+
Ti
www.njctl.org
Química
Estructura atómica
a. ¿Cuál es el número atómico?
b. ¿Cuál es la carga?
c. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el ión
mostrado arriba
i. Protones:
ii.
71.
Electrones:
Para el siguiente ión:
Ag+
a. ¿Cuál es el número atómico?
b. ¿Cuál es la carga?
c. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el ión
mostrado arriba
i. Protones:
ii.
72.
2-
Electrones:
Para el siguiente ión:
S
a. ¿Cuál es el número atómico?
b. ¿Cuál es la carga?
c. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el ión
mostrado arriba
i. Protones:
ii.
www.njctl.org
Electrones:
Química
Estructura atómica
Trabajo en Casa:
73.
Para el siguiente ión:
5+
Bi
a. ¿Cuál es el número atómico?
b. ¿Cuál es la carga?
c. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el ión
mostrado arriba
i. Protones:
ii.
74.
Electrones:
Para el siguiente ión:
2+
Ra
a. ¿Cuál es el número atómico?
b. ¿Cuál es la carga?
c. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el ión
mostrado arriba
i. Protones:
ii.
Electrones:
75.
Para el siguiente ión:
3+
Ir
a. ¿Cuál es el número atómico?
b. ¿Cuál es la carga?
www.njctl.org
Química
Estructura atómica
c. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el ión
mostrado arriba
i. Protones:
ii.
Electrones:
76.
Para el siguiente ión:
6+
U
a. ¿Cuál es el número atómico?
b. ¿cuál es la carga?
c. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el ión
mostrado arriba
i. Protones:
ii.
Electrones:
Neutrones e Isótopos
Trabajo en Clase:
77. Para el siguiente isótopo:
144
X
Sm
a. ¿Cuál es el número atómico?
b. ¿Cuál es el número másico?
c. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el
isótopo mostrado arriba
i. Protones:
ii.
Neutrones:
iii. Electrones:
www.njctl.org
Química
Estructura atómica
78. Para el siguiente isótopo:
31
X
P
a. ¿Cuál es el número atómico?
b. ¿Cuál es el número másico?
c. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el
isótopo mostrado arriba
i. Protones:
ii.
Neutrones:
iii. Electrones:
79. Para el siguiente isótopo:
56
X
Fe
a. ¿Cuál es el número atómico?
b. ¿Cuál es el número másico?
c. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el
isótopo mostrado arriba
i. Protones:
ii.
Neutrones:
iii. Electrones:
www.njctl.org
Química
Estructura atómica
80. Para el siguiente isótopo:
39
19
X
a. ¿Cuál es el símbolo atómico del elemento?
b. ¿Cuál es el número atómico?
c. ¿Cuál es el número másico?
d. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el
isótopo mostrado arriba
i. Protones:
ii.
Neutrones:
iii. Electrones:
81. Para el siguiente isótopo:
33
16
X
a. ¿Cuál es el símbolo atómico del elemento?
b. ¿Cuál es el número atómico?
c. ¿Cuál es el número másico?
d. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el
isótopo mostrado arriba
i. Protones:
ii.
Neutrones:
iii. Electrones:
www.njctl.org
Química
Estructura atómica
Trabajo en Casa:
82. Para el siguiente isótopo:
102
X
Ru
a. ¿Cuál es el número atómico?
b. ¿Cuál es el número másico?
c. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el
isótopo mostrado arriba
i. Protones:
ii.
Neutrones:
iii. Electrones:
83. Para el siguiente isótopo:
75
X
As
a. ¿Cuál es el número atómico?
b. ¿Cuál es el número másico?
c. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el
isótopo mostrado arriba
i. Protones:
ii.
Neutrones:
iii. Electrones:
www.njctl.org
Química
Estructura atómica
84. Para el siguiente isótopo:
59
X
Co
a. ¿Cuál es el número atómico?
b. ¿Cuál es el número másico?
c. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el
isótopo mostrado arriba
i. Protones:
ii.
Neutrones:
iii. Electrones:
85. Para el siguiente isótopo:
14
6
X
a. ¿Cuál es el símbolo atómico del elemento?
b. ¿Cuál es el número atómico?
c. ¿Cuál es el número másico?
d. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el
isótopo mostrado arriba
i. Protones:
ii.
Neutrones:
iii. Electrones:
www.njctl.org
Química
Estructura atómica
86. Para el siguiente isótopo:
20
9
X
a. ¿Cuál es el símbolo atómico del elemento?
b. ¿Cuál es el número atómico?
c. ¿Cuál es el número másico?
d. Resuelve cuántas de las siguientes partículas subatómicas tiene el
isótopo mostrado arriba
i. Protones:
ii.
Neutrones:
iii. Electrones:
Masas Atómicas Promedio
Trabajo en Clase:
87. Dados los datos de abajo, la masa atómica del Mercurio (Hg) es ______uma.
Isótopo
% Abund.
Masa Atómica
Hg-196
0,146%
195,965813
Hg-198
Hg-199
Hg-200
Hg-201
Hg-202
Hg-204
88.
10,01%
16,84%
23,13%
13,22%
29,81%
6,844%
197,966760
198,968268
199,968316
200,970293
201,970632
203,973481
El cromo tiene cuatro isótopos. estables
Cr-50 4,35%
Cr-52 83,8%
Cr-53
9,5%
Cr-?
?%
a. ¿Cuál debería ser el porcentaje (%) de abundancia del cuarto isótopo
estable?
b. Usando el promedio de masas atómicas de la tabla periódica, ¿cuál
debería ser la masa del 4to. isótopo del cromo?
www.njctl.org
Química
Estructura atómica
Trabajo en Casa:
89. Calcula la masa atómica del Oxígeno si su abundancia en la naturaleza es:
% Abund.
Masa Atómica
Isótopo
99,75%
15,994916
0,04%
0,21%
16,999132
17,999153
oxygen-16
oxygen-17
oxygen-18
90. Dados los datos de abajo, la masa atómica del Neón es _________ uma.
Isótopo
% Abund.
Masa Atómica
Neon-20
90,62%
19,992439
Neon-21
Neon-22
91.
segundo
www.njctl.org
0,26%
9,12%
20,993845
21,991384
El Bromo tiene dos isótopos estables.
Br - 79 51% abundancia
Br - ? 49% abundancia
Usando tu tabla periódica, ¿cuál debería ser la masa del
isótopo del bromo?
Química
Estructura atómica
www.njctl.org
Química
Estructura atómica
RESPUESTAS
1. Son dos formas de la misma cosa
unidas por la ecuación E=mc2
2. Debido a la difracción, dos
rendijas se comportan como dos
3. 4,87x10-7 m ó 487 nm
4. 500 m
5. 6 x 1020 Hz
9. La química es el estudio de la
materia y como cambia. La materia
ES energía. Se requiere energía
para causar algún tipo de cambio.
10. La Interferencia entre dos ondas
que están en sincronía es la
11. 2,956 m
12. 2 x 1017 Hz
13. 6 x 1020 Hz
14. 1 x 106 Hz ó 1MHz
15. 4,6 x 1014 Hz
21. Dado que las ondas son
similares, todos estos sistemas
22. 4,6 x 10-18 J
23. 3 x 10-18 J
24. 2,7x 10-19 J
25. 6,1 x 1016
26. 352
32. Cualquier cosa con momento
tiene una longitud de onda y por lo
tanto es una onda. Dado que toda la
materia debe tener masa y se
33. 2,1 x 1011 m
34. 1,67 x 10-34 m
37. la observación de estas
partículas con algo parecido a la luz
causaría constantes interferencias
entre las propiedades ondulatorias
38. 6,.1 x 10-12 m
39. 2 x 10-34 m
42. Componentes indivisibles
llamados átomos.
43. Dalton creyó que la materia
estaba compuesta de unidades
www.njctl.org
Química
únicas fuentes en perfecta
sincronización.
6. 3 x 1014 m
7. 5,18 x 1014 Hz
8. 525 nm
responsable de los patrones
recurrentes de bandas claras y
oscuras, debido a la interferencia de
las crestas y valles en las ondas.
16. 3,02 m
17. 5,5 x 108 Hz
18. 2,44 x 1016 Hz
19. 932 nm
20. 706 nm
implican el movimiento de las ondas
y son, por lo tanto, análogas
27. 6,61 x 1015 Hz
28. 5,14 x 10-19
29. 4,4 x 10-19 J
30. 3,79 x 10-19
31. 1,99 x 10-26
mueve hasta cierto punto, esto
significa que toda la materia tiene la
cualidad de una onda.
35. 1,21 x 10-10 m
36. 1,2 x 10-11 m
de las partículas y la naturaleza
ondulatoria de la luz, haciendo esto
imposible de observar.
40. 5,6 x 10-11 m
41. 1,8 x 10-11 m
individuales que las llamó
átomos.
44. Un compuesto está hecho de
átomos individuales en distintas
proporciones
Estructura atómica
45. Los 4 postulados de Dalton: La
materia está compuesta por átomos,
los cuales son indivisibles. Los
átomos de un mismo elemento son
idénticos. Los átomos de diferentes
elementos son diferentes uno del
otro. En una reacción química, los
átomos no se modifican, crean o
destruyen, solo se .reorganizan
46. La masa de los reactivos en una
reacción química es igual a la masa
de los productos, demostrando que
la materia no se crea ni se destruye
en una reacción química.
47. Verdadero
48. Idénticas; diferentes
49. Los átomos se reorganizan
50. La Ley de Conservación de la
Materia establece que en una
reacción química, la materia no se
crea ni se destruye, los átomos
individuales se reorganizan.
51. Con el fin de tener una carga
equilibrada, los protones y
electrones deben ser iguales ya
que son las únicas fuentes de
cargas + y – (respectivamente)
en el átomo.
52. Porque los electrones tienen la
menor masa de las 3 partículas
subatómicas clásicas requieren
menor energía para moverse a altas
59.
Sodio
60.
Rutherfordio
61.
6
62.
74
63.
49
64.
Bromo
65.
Potasio
66.
Polonio
67.
24
68.
79
69.
47
70.
www.njctl.org
Química
velocidades. Por lo tanto es
relativamente fácil que los
electrones se muevan muy rápido.
53. Dado que las partículas alfa son
las únicas formas de radiación
positiva y tiene una masa que sería
la única partícula que rebotaría en
un núcleo positivo.
Ya que se encuentran en la capa
exterior del átomo son las partículas
que interactúan más fácilmente con
otras fuera del átomo. Debido a
esto, estas partículas se
descubrieron primero
54. Los primeros experimentos
hechos en los átomos dependían de
las interacciones electromagnéticas.
55. Debido a que los neutrones son
neutros, no aparecieron en las
pruebas realizadas para detectar
partículas cargadas.
56. Debido a que los protones son
positivos y con cargas iguales se
repelen unas con otros, se necesita
otro tipo de partícula para mantener
los protones separados unos de
otros al mismo tiempo que estén
unidos en el núcleo..
57. Las respuestas pueden ir desde
el uso de bombillas de luz hasta
imágenes con cámaras infrarrojas.
58.
Escandio
a. 22
b. +2
c.
i. 22
ii. 20
71.
a. 47
b. +1
c.
i. 47
ii. 46
Estructura atómica
c.
i. 15
ii. 16
iii. 15
72.
a. 16
b. -2
c.
79.
a. 26
b. 56
c.
i. 16
ii. 18
73.
a. 83
b. +5
c.
i.
ii.
iii.
26
30
26
i.
ii.
iii.
19
20
19
i.
ii.
iii.
16
17
16
80.
i. 83
ii. 78
a. K
b. 19
c. 39
d.
74.
a. 88
b. +2
c.
i. 88
ii. 86
81.
a. S
b. 16
c. 33
d.
75.
a. 77
b. +3
c.
i. 77
ii. 74
76.
82.
a. 92
b. +6
c.
a. 44
b. 102
c.
i. 92
ii. 86
i.
ii.
iii.
77.
a. 62
b. 144
c.
i. 62
ii. 82
iii. 62
83.
a. 15
b. 31
84.
a. 33
b. 75
c.
i. 33
ii. 42
iii. 33
78.
www.njctl.org
44
58
44
a. 27
Química
Estructura atómica
b. 59
c.
86.
a. F
b. 9
c. 20
d.
i. 27
ii. 32
iii. 27
85.
a. C
b. 6
c. 14
d.
87.
88.
89.
90.
91.
i. 6
ii. 8
iii. 6
www.njctl.org
Química
i. 9
ii. 11
iii. 9
200,6
a) 2,35% b) Cr-54
16
20,1
Br-81
Estructura atómica