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EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería; Surco; Carabayllo Página 1 QUÍMICA SEMANA 03: MODELO DEL ÁTOMO ACTUAL DUALIDAD DE LA MATERIA: LOUIS DE BROGLIE 1. Indique verdadero (V) o falso (F), según corresponda a los aportes realizados por De Broglie. I. Toda partícula en movimiento tiene asociada una determinada longitud de onda. II. La longitud de onda asociada a los electrones depende de su masa y velocidad. III. La ecuación de De Broglie es también aplicable para los fotones. A) VVV B) VVF C) VFV D) FVF E) FFV 2. De las siguientes afirmaciones, indique la proposición correcta sobre la dualidad de la materia planteada por Louis De Broglie. I. La suposición de De Broglie fue comprobada años más tarde con el experimento de la difracción de los rayos X. II. La orbita permitida para el electrón está relacionada con la ecuación 2πR = nʎ III. La longitud de onda asociada para el electrón es mayor en una órbita “n” que en la órbita “n+1” A) FFF B) FVF C) VVV D) VVF E) VFV 3. Si un balón de masa “m” y rapidez constante “v” presenta una longitud de onda ʎ1. Qué relación tendrá con la longitud de onda de una pelota (ʎ2) cuya masa y rapidez es 40% menor que “m” y 25% mayor que “v”. A) ʎ1=1,33 ʎ2 B) ʎ1=0,75 ʎ2 C) ʎ1=1,25 ʎ2 D) ʎ1=25%ʎ2 E) ʎ1= ʎ2 4. Determine la longitud de onda asociada a un electrón que se encuentra en una órbita de energía cuyo valor es –0,85eV (considere los niveles de energía de Bohr). A) 2πao B) 4πao C) 6πao D) 8πao E) 10πao 5. Si De Broglie establece que las ondas de luz se comporta como partícula, y que las partículas co- mo los electrones presentan naturaleza ondulato- ria. Cuál será el momento lineal de un fotón de luz (kg.m/s)visible cuya frecuencia es 6x1014Hz Dato: h =6,62x10–34 J.s A) 3,24x10–28 B) 12,24x10–28 C) 6,24x10–28 D) 16,24x10–28 E) 13,24x10–28 6. Determine verdadero (V) o falso (F), según corresponda a la dualidad de la materia establecida por De Broglie. I. Si dos partículas de igual masa con dife- rentes velocidades, tendrán diferentes longi- tudes de ondas asociadas. II. Si la relación de 2 partículas es m1 > m2 el cual viajan a la misma rapidez, entonces ʎ1 > ʎ2. III.Las partículas subatómicas presentan longi- tud de onda asociada que se pueden detectar con equipos sofisticados. A) VVV B) VFV C) VFF D) FFV E) VVF PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE: WERNER HEISENBERG 7. De las siguientes proposiciones referidas al principio de incertidumbre de Heisenberg, podemos afirmar. I. Conocer simultáneamente la posición y velocidad no es posible para partículas nanometricas. II. Las incertidumbres se explican mejor con leyes de la física clásica. III.En sus trabajos realizados, concluye las indeterminaciones con el siguiente modelo matemático: ΔX. ΔP ≥ h/2π A) VVV B) VVF C) VFV D) FVF E) FFV 8. Indique como verdadero (V) o falso (F), referidas a las contribuciones realizadas por Heisenberg. I. Las magnitudes de ΔX y ΔP presentan una relación inversa. II. La idea del orbital nace con los aportes de las incertidumbres de Heisenberg. III. Desaprueba que los electrones se encuentran girando en orbitas circulares propuesta por Bohr. A) FFF B) FFV C) FVF D) VVV E) VFV 9. Si se dispara un proyectil (m = 42g) el cual rompe la velocidad del sonido (V=750m/s), que podemos afirmar acerca de ello. I. Tiene una longitud de onda asociada más pequeña que la asociada a un electrón. II. Es posible conocer simultáneamente la posición y velocidad en cualquier punto de su trayectoria. III.Las indeterminaciones ΔX y ΔP son muy considerables. EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería; Surco; Carabayllo Página 2 A) II B) II y III C) III D) I y III E) I y II 10. Con respecto a las indeterminaciones planteadas por Heisenberg, es correcto mencionar: I. Las incertidumbres son más consideradas a nivel macroscópico. II. Para un electrón, mientras más se conozca su posición es más incierto conocer su momento lineal. III. Los aportes de Heisenberg contribuyen al desarrollo del modelo del átomo actual. A) I y II B) I y III C) II y III D) I, II y III E) II 11. Indique verdadero (V) o falso (F), según corresponda al átomo actual. I. Considera las longitudes de onda asociada a los electrones. II. Las indeterminaciones de la posición y el momento lineal del electrón. III. Las probabilidades de poder encontrar al electrón en una región espacial del átomo. A) VFV B) FVF C) VVF D) FFV E) VVV 12. Según Heisenberg y sus contribuciones al entendimiento de los electrones, podemos afirmar. I. Inventa la mecánica cuántica matricial, que lo lleva a enunciar el Principio de indeterminación. II. Aprueba el modelo cuántico de Bohr III. Rechaza las contribuciones planteadas por Louis de Broglie. A) I B) II C) III D) I y II E) II y III ECUACIÓN DE ONDA: SCHRÖDINGER Y PAUL DIRAC 13. Respecto al átomo actual podemos indicar como verdadero (V) o falso (F), según corresponda. I. En todo proceso químico los átomos conservan su identidad. II. Los electrones giran alrededor del núcleo a distancias fijas. III. De la ecuación de onda de Schrödinger se logra obtener los números cuánticos que definen al electrón. A) VVF B) VFV C) FFV D) VFF E) FVF 14. Con respecto al átomo actual, que proposiciones son verdaderas. I. Los electrones se encuentran en regiones de alta probabilidad denominadas REEMPE. II. Los electrones tienen asociado una determi- nada longitud de onda y su indeterminación es tanto para la posición y velocidad. III. La ecuación de onda de Schrödinger es un modelo matemático probabilístico no relativista. A) I B) II C) III D) I, II y III E) I y II 15. Sobre el modelo atómico actual ¿cuáles de los siguientes enunciados son correctos? I. A toda partícula en movimiento se le asocia un carácter ondulatorio (De Broglie). II. Es factible ubicar al electrón, en el átomo de hidrógeno, a un distancia fija del núcleo (Heisenberg). III.El contenido energético del electrón en el átomo de hidrógeno, depende del número cuántico principal (Schrödinger). A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) I y II E) I y III 16. Qué proposiciones son correctas respecto al átomo actual. I. A toda partícula en movimiento se le asocia una determinada longitud de onda. II. Las indeterminaciones de la posición y su momento lineal son inversamente proporcio- nales para partículas como los electrones. III.La ecuación de onda de Schrödinger es aplicable para cuerpos grandes como el de una pelota de tenis en movimiento. A) I y II B) II y III C) I y III D) I, II y III E) I 17. Indique como verdadero (V) o falso (F), según corresponda a las contribuciones del átomo actual. I. La función de onda (Ψ) carece de significado físico para el electrón. II. De la ecuación de onda de Schrödinger se obtiene los números cuánticos que definen al orbital. III. P. Dirac dio origen a un cuarto número cuántico llamado spin para darle un mayor significado al electrón. A) VFV B) FVF C) VVF D) FFV E) VVV 18. Con respecto a las siguientes proposiciones mencionadas al átomo actual, es incorrecto: I. La ecuación de onda de Erwin Schrödinger es relativista. II. Los 4 números cuánticos definen al electrón. EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería; Surco; Carabayllo Página 3 III.El modelo matemático de Paul Dirac es más completa que la ecuación de Schrödinger respecto al comportamiento del electrón. A) I y III B) II y III C) I y III D) I, II y III E) I NÚMEROS CUÁNTICOS (N.C.) 19. Con respecto a los números cuánticos, podemos afirmar. I. El número cuántico principal define al comportamiento del electrón. II. La combinación de los 3 primeros números cuánticos n, ℓ, mℓ, definen distintas regiones muy probables para localizar al electrón. III. La forma geométricadel orbital y el subnivel de energía del electrón, se definen con el número cuántico azimutal. A) I y II B) II y III C) III D) II E) I, II y III 20. indique el conjunto de números cuánticos que es posible. A) 6, 3, +4, -1/2 B) 4, 1, 0, +1/2 C) 3, 4, -1, -1/2 D) 2, 0, +1, +1/2 E) 5, 1, +2, -1/2 21. Con respecto al átomo actual, indique las proposiciones incorrectas. I. Los orbitales s, p, d y f, aceptan como máximo 2, 6, 10 y 14 electrones, respectivamente. II. No es posible conocer con certeza y simul- táneamente la posición y su momento lineal del electrón. III.Los electrones se encuentran alrededor del núcleo en zonas de alta probabilidad denomi- nada orbita. A) I B) II C) III D) I y II E) I y III 22. Respecto a los principios que gobiernan la configuración electrónica, indique cuales de las siguientes proposiciones son correctas. I. En el átomo de hidrogeno, un electrón en el subnivel 3d tiene la misma energía que en el subnivel 3s. II. Un electrón con los números cuánticos: Ƞ=2; ℓ= 1; mℓ= 0; mS= -1/2, corresponde al mayor nivel de la configuración electrónica de un elemento del 3er periodo de la tabla periódica. III. El número de orbitales correspondiente al subnivel con los números cuánticos Ƞ=3; ℓ=2 es 5 A) I B) II C) III D) I y III E) II y III 23. Con respecto a los números cuánticos podemos mencionar lo incorrecto: I. El número cuántico principal, secundario y magnético se obtienen de la ecuación de onda de Schrödinger II. El orbital se define de la ecuación de onda de Schrödinger. III.Para toda notación cuántica existente Ƞ ≥ ℓ. A) Solo I B) solo II C) solo III D) I, III E) II y III 24. De las siguientes proposiciones indicar lo correcto. I. Los orbitales son regiones muy probables de localizar como máximo 2 electrones. II. Los números cuánticos son parámetros energéticos que nos permite conocer el comportamiento de los electrones. III. Los valores del número cuántico spin es independiente de los valores que toma Ƞ, ℓ, mℓ. A) VVV B) FVF C) VFV D) VVF E) FFV Tipos de orbitales: s, p, d y f 25. Ordene las energías relativas de los siguientes subniveles. I. 4d II. 7s III. 5f IV. 5p A) I < II < III < IV B) I < IV < II < III C) III < II < IV < I D) IV < II < III < I E) IV < I < II < III 26. Con respecto a la siguiente representación gráfica de un orbital tipo “f”, indicar la proposición incorrecta. I. Puede encontrarse en el tercer nivel (n=3). II. Puede almacenar un máximo de 14 electrones. III.Su orientación espacial es diferente a los otros orbitales del mismo subnivel. A) I y II B) II y III C) I y III D) I, II y III E) III 27. Indique la cantidad máxima de electrones que presentan las siguientes notaciones cuán- ticas, en el orden que se muestra. I. Ƞ=3; ℓ= 2; mℓ= 0 II. Ƞ=2; ℓ= 1; mℓ = 0; mS= +1/2 III. Ƞ=3; ℓ= 2 EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería; Surco; Carabayllo Página 4 IV. Ƞ=1; ℓ= 1; mℓ = –2; mS= –1/2 V. Ƞ=4 A) 10 – 2 – 14 – 1 – 16 B) 2 – 1 – 10 – 0 – 32 C) 36 – 2 – 18 – 1 – 32 D) 9 – 1 – 6 – 0 – 16 E) 2 – 1 – 10 – 2 – 32 28. Indique la pareja que contenga a orbitales degenerados. I. 4px y 5px II. 3fxyz y 3fz3 III. 6dxz y 6dxy IV. 4s y 3 pZ A) I y II B) II y III C) III D) todos E) I, II y III 29. Indique como verdadero (V) o falso (F), según corresponda respecto a los orbitales. I. Los valores Ƞ=2; ℓ=1; mℓ=+1 corresponden a un orbital lobular I. Los orbitales del subnivel 3p tienen la misma forma, tamaño y energía. II. Un orbital del subnivel 4f contiene más electrones que un orbital saturado 2px. A) FFF B) VVF C) FVF D) VFV E) VVV 30. Indique la proposición incorrecta, respec- to a los siguientes enunciados I. La notación gráfica del siguiente orbital se puede representan con los siguientes números cuánticos Ƞ=5; ℓ= 0; mℓ= 0 II. la energía relativa mínima del siguiente orbital que se muestra a continuación es 4 III. El orbital mostrado puede pertenecer al segundo nivel de energía. A) I y II B) I, II y III C) I y III D) II y III E) I Configuración electrónica (C.E): PRINCIPIO AUFBAU 31. Determine el mínimo número de electrones para un átomo si al hacer la distribución electrónica termina en una región espacial que tiene esta forma: A) 11 B) 29 C) 19 D) 13 E) 21 32. Determine el máximo número de electro- nes para un átomo, si al distribuir los elec- trones el mayor valor de su energía relativa es 4 y corresponde a regiones espaciales que tienen está forma. A) 36 B) 18 C) 13 D) 20 E) 30 33. Determine los electrones de valencia para los átomos cuyos números atómicos son 12, 17 y 33, respectivamente. A) 2, 5 y 3 B) 8, 7 y 5 C) 2, 7 y 5 D) 6, 5 y 3 E) 2, 7 y 3 34. Determine el máximo número de electro- nes para un átomo que contiene solo 4 orbitales Sharp llenos. A) 11 B) 12 C) 19 D) 20 E) 30 35. Cuantos electrones como máximo tiene un átomo con 2 subniveles principales llenos. A) 18 B) 20 C) 35 D) 36 E) 30 PRINCIPIO DE EXCLUSION DE PAULI 36. Con respecto al principio de exclusión de Pauli, indicar lo correcto. EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería; Surco; Carabayllo Página 5 I. En un átomo, cada electrón presenta un único juego de números cuánticos. II. En un átomo dos electrones no pueden tener los 4 números cuánticos iguales. III. En un átomo polielectronico, dos electrones cuya notaciones son (4, 2, +2, +1/2) y (4, 2, 0, +1/2), es incompatible con el principio de Pauli. A) VVF B) VVV C) FFV D) FVF E) VFV 37. Al realizar la distribución electrónica del átomo de carbono (Z=6), podemos indicar lo incorrecto. I. Contiene 6 juegos distintos de números cuánticos. II. Presenta 4 orbitales saturados y dos orbita- les insaturados. III.Los electrones en los orbitales tipos “p”, tienen la misma energía relativa. A) I B) II C) III D) I y II E) II y III 38. Con respecto a la siguiente distribución electrónica para el átomo de magnesio (Z=12), es incorrecto. I. Contiene 2 niveles llenos. II. El último subnivel tiene la distribución ↑↑ 3𝑠 III. La notación (3, 1, 0, –1/2) corresponde a un electrón del átomo de magnesio. A) I B) II C) I y II D) I, II y III E) II y III 39. Un alumno realiza la configuración electrónica de un átomo y distribuye el último subnivel de la siguiente manera. ↓↓ ↑↑ 4𝑝 ↓↓ I. Su número atómico es 36 II. Viola al principio de exclusión de Pauli. III. El último subnivel es inaceptable. Es correcto: A) FFF B) VVF C) FFV D) VVV E) VFV 40. Al realizar la distribución electrónica del átomo de sodio (Z=11), es correcto afirmar. I. Todos los electrones cumplen con el principio de exclusión de Pauli. II. El electrón desapareado puede tomar el valor de – 1/2. III. La energía relativa del electrón desapareado es menor que 3. A) I y II B) II y III C) I y III D) I, II y III E) III PRINCIPIO DE MAXIMA MULTIPLICIDAD: REGLA DE HUND 41. Asignar verdadero (V) o falso (F) según corresponda, con respecto a las siguientes afirmaciones: I. Es probable que dos electrones tengan sus cuatro números cuánticos iguales, si se encuentran en las cortezas electrónicas de dos átomos. II. La regla de Hund establece que la distribu- ción más estable de electrones en un subnivel es aquella que tenga el mayor número de electrones despareados. III. La siguiente configuración electrónica representa el estado basal de un átomo de azufre (Z=16): [𝑁𝑒] ↑↓ 3𝑠 ↑↓ ↑↓ 3𝑝 A) VVF B) FVV C) FFV D) VVV E) VFF 42. Indique la secuencia correcta después de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F). I. El siguiente esquema correspondiente a la distribución electrónica de los orbitales p en un átomo. viola el principio de exclusión de Pauli. II. En la distribuciónelectrónica de un elemento se cumple que un electrón con el mismo número cuántico principal, ubicado en uno de los orbitales p tiene menor energía que uno en s. III. El orbital s es menos simétrico que cual- quier orbital d. A) VVV B) VVF C) VFF D) FFF E) FFV 43. Según las siguientes proposiciones, indicar verdadero (V) o falso (F). I. El principio de exclusión de Pauli establece que en un átomo cada electrón presenta su propio juego de números cuánticos. II. La regla Hund nos indica que los orbitales degenerados antes de ser saturados, deben tener electrones con spines paralelos. EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería; Surco; Carabayllo Página 6 III. Los átomos cuya distribución electrónica no cumple con el principio de AUFAU, son inestables. A) VVV B) FFF C) VVF D) FVF E) VFV 44. Para la siguientes distribución electrónica en orbitales degenerados del subnivel 3d … 3𝑑7 ≡ ⋯ ↑ ↑ ↑↓ ↓↑ ↓ Es incorrecto: A) Contradice el principio de máxima multiplicidad de Hund. B) No viola el principio de exclusión de Pauli. C) Están distribuidos 7 electrones. D) Es una distribución inestable. E) Cada electrón presenta diferente energía relativa. 45. Para el átomo de un elemento A, se tiene su configuración electrónica: [Ne]3s23𝑝𝑥 23𝑝𝑦 13𝑝𝑧 1 Indique cuál de las alternativas contiene una afirmación incorrecta. A) Se trata de un átomo con Z=16 B) La C.E. corresponde al átomo en su estado basal. C) Tiene 2 electrones desapareados. D) Tiene 6 electrones en la capa N. E) Se cumple el principio de la máxima multiplicidad. Distribución electronica abreviada 46. Indique en cuál de las siguientes proposiciones, se cumple la regla de Hund, para los átomos en estado basal: I. [ ]16 x y z S Ne 3s 3p 3p 3p ¯ ¯ ¯ = II. [ ]26Fe Ar 4s 3d 3d 3d 3d 3d ¯ ¯ = III. [ ]23 V Ar 4s 3d 3d 3d 3d 3d = A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo III D) I y II E) I, II y III 47. Indique cuál(es) de las siguientes propo- siciones no se verifica el principio de exclusión de Pauli. I. [ ]11Na Ne 3s = II. [ ]17 x y z C Ne 3s 3p 3p 3p ¯ ¯ =l III. [ ]7 x y z N He 2s 2p 2p 2p ¯ = A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo III D) I y II E) I, II y III 48. De las siguientes distribuciones electróni- cas para los siguientes átomos, indicar verda- dero (V) o falso (F), según corresponda. I. 33As: [𝐴𝑟]4𝑠23𝑑10 ↿⇂ 4𝑝𝑥 ↿ 4𝑝𝑦 4𝑝𝑧 II. 13Aℓ: [𝑁𝑒] ↿⇂ 3𝑠 3𝑝𝑥 ⇂ 3𝑝𝑦 3𝑝𝑧 III. 32Ge: [𝐴𝑟]4𝑠23𝑑10 ↿ 4𝑝𝑥 ⇂ 4𝑝𝑦 4𝑝𝑧 A) VVV B) FFF C) VVF D) FVF E) VFV 49. .¿En qué casos no se cumple una de las reglas de configuración electrónica? A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) I y II E) II y III 50. Indique la distribución electrónica incorrecta. I. 21Sc: [Ar]4s23d1 II. 15P: [Ne]3s23d3. III. 52Te: [Xe]5s24d105p4. A) I y II B) II y III C) I y III D) I, II y III E) II PROF. EDWIN MASGO
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