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• Gustavo Oyola

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Ejercicio 2 - Radiación Cuerpo Negro: El objetivo de este ejercicio es Verificar algunas de las predicciones de la mecánica cuántica asociadas al experimento de la radiación del cuerpo negro. A través de este experimento se simularán situaciones parecidas a las que permitieron a Max Planck ensayar la radiación del cuerpo negro. Todos los datos requeridos están en el simulador.

1. ¿A partir de la observación del simulador explicar lo que ocurre con la longitud de onda al modificar la temperatura? En pequeñas variaciones de temperatura es los cambios en la curva no son muy notorios, pero con incrementos más relevantes, con deltas de temperatura mínimo de 500 K, se presenta a simple vista los cambios. En sí, si la temperatura incrementa la onda se encoje y el pico aumenta, y este pico de onda cada vez que aumenta la temperatura trata de correrse hacia la región del UV.

El comportamiento temperatura Vs longitud de onda, son inversamente proporcionales, si la temperatura aumenta la longitud de onda disminuye, o viceversa. Diferentes regiones del espectro:

Región del espectro Infrarrojo lejano Infrarrojo medio

Intervalo (µm) 1000-30 30-3

Infrarrojo cercano

3-0.78 Rojo naranja amarillo verde azul violeta

Visible

Ultravioleta

0.78-0.622 0.622-0.597 0.597-0.577 0.577-0.492 0.492-0.455 0.455-0.38 0.38-0.006

2) Utilizando la ley de desplazamiento de Wien resolver el siguiente ejercicio: Una estrella que irradia energía, lo hace con una longitud de onda máxima a 520 nm (máx =520 nm) ¿cuál es la temperatura de la superficie? 3. Max Planck determinó que la energía que desprenden los átomos calientes al vibrar esta cuantizada. La energía cuantizada debe ser un múltiplo de hv donde h es la constante de Planck (6,626 × 10−34 𝐽 ∙ 𝑠) y v es la frecuencia de la luz en 1/s o s-1. Calcule la energía de la intensidad de los picos 3400 K y 3000 K1

Emplear para el cálculo

Calculo de la energía para el pico de 3000k. 𝑣=

2.998𝑥10−8 = 3.1𝑥10−3 𝑗 9.7𝑥10−6

𝐸 = 6.626𝑥10−34 ∗ 3.1𝑥10−3 = 2.054𝑥10−36 𝑗

Calculo de la energía para el pico de 3400k 𝑣=

2.998𝑥10−8 = 3.41𝑥10−3 8.8𝑥10−6

𝐸 = 6.626𝑥10−34 ∗ 3.41𝑥10−3 = 2.26𝑥10−36 𝑗

Ejercicio 3 - Simetría de las moléculas: 1. Se debe ingresar a los simuladores que se encuentran en las siguientes direcciones http://symmetry.otterbein.edu/tutorial/index.html

Nombre de la Molécula Identidad

𝐻2 𝑂

amoniaco Reflexión

Inversión

Ejes y/o planos presentes

CHFClBr

Agua Rotación

Imagen operación de simetría: ejes y/o de rotación

Etano 𝐶 2 𝐻6

Posee un eje de rotación apropiada 𝐶2 La molécula de amoníaco contiene tres planos de reflexión idénticos. Todos se designan como planos de simetría vertical (σ v ) porque contienen el eje de rotación principal ..

Centro de inversión

Operación de simetría (describir) todos los objetos (y por lo tanto todas las moléculas) tienen al menos el elemento de identidad. Hay muchas moléculas que no tienen otra simetría Las operaciones de rotación ocurren con respecto a la línea llamada eje La operación de reflexión se puede representar de la siguiente manera: tome cada átomo en la molécula y muévalo hacia el plano de reflexión a lo largo de una línea perpendicular a ese plano. Continúe moviendo el átomo a través del plano hasta un punto equidistante del plano en el lado opuesto del plano. Si la configuración resultante es indistinguible del original, decimos que existe un plano de simetría en la molécula.

La operación de inversión ocurre a través de un único punto llamado centro de inversión ubicado en el centro de la molécula.

Metano

contiene tres ejes S4

Eje de rotación impropio

Se realiza una rotación inadecuada girando la molécula 360 ° / n seguido de reflexión a través del plano perpendicular al eje de rotación. Si la configuración resultante es indistinguible del original, decimos que existe un eje de rotación incorrecto n veces (o eje S n ) en la molécula.

3. Ingresar a la gallería de imágenes e indagar ejemplos de moléculas que representen cada uno de los grupos puntuales indicados en la primera columna de la siguiente tabla. Los grupos puntuales aparecen en la parte derecha del simulador. GRUPO PUNTUAL

C1

ELEMENTOS DE SIMETRÍA C1

FORMA-IMAGEN

EJEMPLOS Ethane-Br2Cl2

E, C2 Hidracina

C2

𝑁𝐻3

Amonio

C3v

4. En el simulador http://symmetry.otterbein.edu/tutorial/index.html existe un menú para realizar un desafío (Challenge). Ingrese a la pestaña challenge y diseñe la ruta o árbol de decisiones apropiada para clasificar una molécula según su simetría y grupos puntuales.

CONCLUSIONES 

Se conocieron los diferentes tipos de enlaces (iónico, covalente, metálico), así como las principales características que los identifican.



Al momento de estudiar el tema de geometría molecular, se realizó un glosario, el cual fue definido con palabras propias, lo que permitió conocer más del tema e identificar cada concepto de una manera más fácil.



El desarrollo del trabajo grupal, permitió conocer las principales características de algunas soluciones, además identificamos datos relevantes de los solutos correspondientes a cada solución (electronegatividad – tipos de enlaces presentes).



Se realiza la práctica con el fin de abordar la temática del efecto compto y determinar la constante de Plank que se produce por la longitud de onda de la radiación dispersa a diferentes ángulos incidentes, por lo cual se realizó practicas virtuales con simuladores dando a conocer la radiación dispersa y los ángulos que toma el fotón al tener el choque con la onda, lo cual se verifico mediante ecuaciones para determinar de que si se cumple el efecto respecto a lo práctico y a la teoría.