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CAPITULO II2.1 Cual es la masa en gramos de (a) un protn, (b) un neutrn y (c) un electrn?a) Masa del protn: 1,673x10-24 gr. b) Masa del neutrn: 1,675x10-24 gr.c) Masa del electrn: 9,109x10-28 gr.2.3.-Defina: a) nmero atmico; b) unidad de masa atmico c) numero de avogadro y d) masa de un tomo relativa

- Numero atmico.- es el nmero de protones (Partculas positivamente cargadas) que hay e un tomo.

- Unidad de masa atmico.- Es un doceavo (1/2) de la masa de carbono, que tiene como masa 12 uma.

- Numero de avogadro.- Es el nmero de tomos que tiene una mol de substancia es decir 1 mol= 6,023x1023 tomos)

- Masa de un tomo relativa.-

2.5 Cuntos tomos hay en un gramo de oro?

2.7 Cual es la masa en gramos de un tomo de Molibdeno

Masa atmica del Mo=95.94gr/mol

2.9 Una soldadura contiene un 52% en peso de estao y un 48 % en peso de plomo. Cules son los porcentajes atmicos de ESTAO Y PLOMO en la soldadura?

Masas atmicas:

Sn=118,7 gr. /mol

Pb= 207.2 gr. /molCOMPUESTO INTERMETALICO:

a) 52% Sn

b) 48%Pb

Numero de moles de Sn

Numero de moles de Pb

Numero total de moles= 0.438 mol + 0.232 mol =0.67 mol

% atmico de Sn=*100 = 65%

% atmico de Pb=*100 = 35%

2.11.-Una aleacin de cupronquel est formado por un 80% en peso de Cu y un 20% en peso de nquel cual son los porcentajes de Cu y Ni en la aleacin?

Masas atmicas:

Cu=63.55 gr/mol

Ni= 58.69 gr/mol

De 100 gr de aleacin:

Cu = 80 gr

Ni =20 gr

En el Cu:

= 1.26 moles.

En el Ni:

= 0.34 moles

Moles Totales= Moles Cu + Moles Ni

1.26 + 0.34

1.60 moles

Porcentaje Atmico Cu:

== 78.75% de Mg.

Porcentaje Atmico Ni:

== 21.25% de Ni

2.13 Cul es la frmula qumica de un compuesto nter metlico con 15.68% en peso de Mg y 84.32 % en peso de Al?

2.15 Calcular la energa en Julios y electrn voltio de un fotn cuya longitud de onda es 303.4mm.

Velocidad de la luz=31ev=1.6

2.17 Un tomo de hidrogeno tiene un electrn en un estado n=4 El electrn baja al estado n=3. Calcule:(a) la energa del fotn emitido

(b) su frecuencia

(c) su longitud de onda en nanmetros (nm).a) n=4; n=3

b)

2.19. En un generador comercial de rayos X, metales estables tales como cobre o wolframio se encuentra expuestos a un haz de electrones de alta energa. Estos electrones originan un proceso de ionizacin en los tomos del metal .Cuando los tomos del metal regresan a su estado bsico emiten rayos X de energa y longitud de onda caractersticas. Por ejemplo un tomo de tungsteno que sufre el impacto de un haz de electrones de alta energa puede perder uno de sus electrones de la capa K. Cuando esto sucede, otro electrn probablemente de la capa L del tungsteno cae en el sitio bacante de la capa K. Si tal transicin 2p1s ocurre en el tungsteno se emite un rayo X, W K . Un rayo X, K del tungsteno tiene una longitud de onda de 0.02138nm. Cul es su energa?, Cual es su frecuencia?

2.21 Describa el modelo de Bohr del tomo de hidrogeno. Cules son las definiciones ms importantes de este modelo?

Niels Bohr desarroll en 1913 un modelo de tomo de hidrogeno que constaba de un solo electrn que giraba alrededor de un protn con un radio fijo. Una buena aproximacin a la energa del electrn del hidrgeno a niveles de energa permitidos se logra mediante la ecuacin de Bohr:

2.23 Describa los cuatro nmeros cunticos de un electrn y de sus valores primitivos.

1 Numero Cuntico Principal (n).- Representa los niveles energticos principales para un electrn.

Numero 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Capas K, LQ

2 Numero Cuntico Secundario (L) (acimutal).- Especifica los subniveles u orbitales de energa dentro de los niveles de los niveles principales.

L= 0, 1, 2, 3 n-1

Letra = s, p, d, f.

3 Numero Cuntico Magntico (ml).- Representa la orientacin especial de un orbital atmico y contribuye poco a la energa de un electrn.

L=0 ml=0

L=1 ml= -1,0,1

L=2 ml=-2,-1,0,1,2.

4 Numero Cuntico de SPIN (m).- Expresa las dos dimensiones de un spin permitidas para el giro de un electrn en torno a su propio eje.

1/2 -1/2

2.25 Cul es la configuracin electrnica mas externa para todos los gases nobles excepto el helio?

Las capas externas de todos los gases nobles (Ne, Ar, Kr, Xe y Rn) tienen una configuracin electrnica s2p6 la misma que confiere una elevada estabilidad qumica como corresponde a la relativa inactividad de los gases nobles para reaccionar qumicamente con otros tomos.2.27.- Defina el termino ELECTRONEGATIVIDAD

Es la capacidad de un tomo para atraer electrones hacia si.2.29.- Cules cinco elementos son los mas electronegativos de acuerdo con la escala de electronegatividad?Las electronegatividades van desde 0.9 para el cesio, rubidio y potasio hasta 1.0 para sodio y litio.

2.31 Describa brevemente los siguientes tipos de enlace a) inico b) covalente y c) metlico.

Inico (Cermicos).- Se fundamentan en la transferencia de electrones de un tomo a otro.

Covalente.- Se fundamente en la comparticin de electrones los cuales generan fuerzas interatmicas grandes. Es un enlace direccional.

Metlico.- Se da debido a que los tomos en los metales se encuentran muy juntos (estructura cristalina). Comparten sus electrones de valencia.

2.39 Calcule la energa potencial neta para el empleando la constante b calculada en el problema 2.37. Suponga n = 9.5.

2.33 En general por qu se produce el enlace entre los tomos?

El enlace qumico entre tomos acontece siempre que hay disminucin neta en la energa potencial en el tomo enlazado .Es decir ,los tomos en estado enlazado se encuentran en condiciones energticas mas estables .En general ,el enlace qumico entre tomos se puede dividir en dos grupos :Enlaces primarios o fuertes y enlaces secundarios o dbiles. 2.35.- Despus de la ionizacin porque el ion sodio es ms pequeo que el tomo de sodio?

Porque en la formacin de un par inico de cloruro de sodio a partir de tomos de cloro y sodio. En el proceso de ionizacin, un electrn 3s1 del tomo de sodio se transfiere a un orbital 3p semivaco del tomo de cloro as los anillos indican el nivel de energa del electrn, no la posicin2.37.- Calcule la fuerza de atraccin (( ()entre el par de iones K+ y Br- que apenas se tocan. Suponga que el radio inico del K+ es 0.133 nm y el Br- es 0.196nm.

2.41 Si la fuerza atractiva entre un par de iones Cs+ y I- es de 2.83 x 10-9 N y el radio inico del ion Cs+ es 0.165 nm, calcule el radio del ion I- en nanmetros .

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3 DATOS

Fatractiva = 2.83 x10-9N

Z1 = +1 para Cs+

Z2 = -1 para I-e = 1.60x10-19C

Radio inico del Cs+=0.165 nm

2.43.- Describa los dos factores principales que pueden tenerse en cuenta en el ordenamiento de los de iones en un cristal inico.

Cuando los elementos son muy electropositivos (metlicos) y cuando son muy electronegativos (no metlicos) y en este tipo de enlace intervienen fuerzas interatmicas relativamente grandes debidas a la transferencia de un electrn de un tomo a otro producindose iones que se mantienen unidos por fuerzas columbianas (atraccin de iones cargados positiva y negativamente).

2.45 Describa la disposicin electrnica por enlace covalente en las siguientes molculas diatmicas: a) fluor b) oxigeno y c) nitrgeno.El tomo flor con sus siete electrones externos (2s22p5) puede alcanzar la configuracin electrnica de gas noble del nen cuando comparte un electrn 2p con tomo de flour. Anlogamente el tomo de oxigeno con sus seis electrones externos (2s22p4) pueden alcanzar la configuracin electrnica de gas noble (2s22p6) y compartir dos electrones 2p con otro tomo de oxgeno para formar la molcula diatmica O2. El nitrgeno con sus cinco electrones de valencia externos (2s22p6), compartiendo tres electrones 2p con otro tomo de nitrgeno para formar la molcula diatmica de nitrgeno.

2.47 Explique que tomos enlazados a un tomo de Carbono exhiben hibridacin para cada una de la disposicin geomtrica de los tomos en la molcula.

La explicacin para estos cuatro enlaces covalentes la proporciona el concepto de hibridacin del enlace, por la cual uno de los orbitales es promovido a un orbital de tal manera que se producen cuatro orbitales hbridos equivalentes . Aunque en el proceso de hibridacin hace falta energa para mover el electrn al estado , la energa la energa necesaria queda ms que compensada por la disminucin de energa que acompaa a la formacin del enlace.

2.49 Describa el proceso de la formacin del enlace metlico entre un agregado de tomos de cobre.

La disposicin de los tomos de cobre en el cobre cristalino se muestra en la siguiente figura:

En esta estructura los tomos estn tan juntos que sus electrones externos de valencia son atrados por los ncleos de sus numerosos vecinos, cada tomo de cobre esta coordinado con otros 12 tomos de cobre, dando lugar a una estructura cristalina llamada cbica centrada en las caras.Los tomos estn enlazados a travs de un gas de electrones formado por los electrones de valencia deslocalizados.

Esta figura nos refleja el diagrama esquemtico bidimensional de tomos enlazados metlicamente .Los crculos con signos positivos en su interior representan ncleos inicos positivos y las nubes de caga en torno a los ncleos inicos representan los electrones de valencia dispersados.

2.51.- El punto de fusin del potasio metlico es 63.5 C, mientras que del titanio es 16605 C. Qu explicacin puede darse para esta notable diferencia en las temperaturas de fusin?

Este es un caso de enlace mixto metlico covalente y el titanio es un metal de transicin que posee este enlace y por esa razn tiene un alto punto de fusin en comparacin con el potasio que tiene fajo porcentaje de fusin.

2.53.- Empleando los valores de la tabla 2.9 de metalitividad covalente, calcule valores para porcentaje de enlace covalente y de enlace metlico en el titanio metlico.

2.55 Defina el momento dipolar elctrico.

Interaccionan mediante fuerzas electrostticas (colombianas) y as los tomos y molculas que contienen dipolos se atraen unas a otras por estas fuerzas. Incluso aunque la energa de enlace de los enlaces secundarios sean dbiles, se vuelven importantes cuando son los nicos enlaces capaces de unir a los tomos o a las molculas.

2.57 Describa el enlace por dipolo permanente entre molculas covalentes polares.

Enlace secundario formado por la atraccin de molculas conteniendo dipolos permanentes. Entre molculas formadas por enlaces covalentes que contienen dipolos permanentes pueden establecerse fuerzas de enlaces dbiles .Por ejemplo: La molcula del metano CH4 con sus cuatro enlaces C-H dispuesto en una estructura tetradrica tiene un momento bipolar debido a la disposicin simtrica de sus cuatro enlaces CH Debido A que la suma vectorial de su cuatro momentos bipolares es cero.

2.59.- Describa el enlace de hidrogeno. Entre que elementos est restringido este enlace?

El puente de hidrogeno es un caso especial de una interaccin dipolo-dipolo permanente entre molculas polares. El enlace de hidrogeno se presenta cuando u7n enlace polar conteniendo el tomo de hidrogeno, O-H o N-H, interacciona con los tomos electronegativos o de oxigeno N, F o Cl. Por ejemplo, la molcula de agua H2O, tiene un momento dipolar permanece de 1.84 debyes debido a su estructura asimtrica con sus dos tomos de hidrogeno y un ngulo de 105 con respecto a su tomo de oxigeno.

2.61 El metano (CH4) tiene una temperatura de ebullicin ms baja que la del agua (H2O). Explique por que ocurre esto, con respecto al enlace entre molculas, en cada una de estas sustancias.El hidrocarburo mas simple es el metano en el que el carbono forma cuatro enlaces covalentes tetradricos con tomos de hidrogeno,. La energa de enlace intramolecular del metano es relativamente mas alta: 1.650KJ/mol; sin embargo , la energa de enlace intermolecular es muy baja : del orden de 8KJ. Por tanto la s molculas de metano estn dbilmente unidas y tienen un punto de fusin muy bajo: -183C

En cambio en el agua liquida o slida se forma, entre molculas de agua, fuerzas dipolares permanentes (enlaces de hidrogeno) de carcter relativamente fuerte. La energa asociada al enlace de hidrogeno es del orden d 29KJ/mol en comparacin con los valores menores de energas de 2 a 8 KJ/mol debidas a la fuerza bipolares oscilantes en los gases nobles.2.63 Cual es la ecuacin de Pauling para determinar el porcentaje de carcter inico en un compuesto con enlace mixto inico-covalente.

Donde son las electronegatividades de los tomos A y B en el compuesto.2.65 Compara el porcentaje de carcter inico en los compuestos semiconductores InSb y ZnTe.% Carcter inico=

In=1.5

Sb=1.8

% Carcter inico=% ---inico

97.78%----covalente

Zn=1.7

Te=2

% Carcter inico=% ---inico

97.78%----covalente

En conclusin el carcter inico del InSb como del ZnTe son netamente iguales obtuviendo los mismos porcentajes en los dos compuestos.

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