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TAREA 4 – COMPONENTE PRACTICO ESTRUCTURA MOLECULAR

ESTUDIANTES: JOSE TOBIAS CHIA CARREÑO CÓDIGO: EMIRO DANIEL MARTINEZ CODIGO: YANETH CRISTINA ARCOS CODIGO: FRAN YAMIR CABEZAS CÓDIGO: 93154234

Grupo: 401582_74

Tutora: DOLFFI RODRÍGUEZ CAMPOS

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA 17-11-2019

Objetivos generales   

Determinar la constante de Planck que se produce por la longitud de onda de la radiación dispersada a diferente ángulos de incidencia Verificar algunas de las predicciones de la mecánica cuántica asociada al experimentos de la radiación del cuerpo negro Determinar valores propios de cada practica por medio de métodos matemáticos

Objetivos específicos 

Estudiar los fenómenos sobre los ángulos de incidencia de un fotón dicho estudio estará basado en el tratamiento to matemático y despeje de contantes λ c y h constante de Planck y de terminar su comportamiento con respecto a los angulos de incidencia y comprobar de frecuencia del mismo

Aporte de JOSE TOBIAS CHIA

EJERCICIO 1 - EFECTO COMPTON El objetivo de este ejercicio es determinar la constante de Planck que se produce por la longitud de onda de la radiación dispersada a diferentes ángulos de incidencia En la práctica simulada se calcula la constante λC y constante h de Planck de acuerdo a diferentes ángulos de incidencia del fotón. Para calcular la constante λC se debe determinar la diferencia de longitudes de onda entre la radiación dispersada y la radiación incidente mediante el ingreso y modificación del ángulo en el detector. De igual manera se comprobará el rango de frecuencia en el cual se presenta el efecto Compto. Forma de trabajo Los estudiantes para el desarrollo de la práctica se organizan de acuerdo a la asignación realizada en el curso. Para lo cual cada estudiante puede ingresar, ejecutar las actividades propuestas y compartir sus conclusiones con los compañeros de equipo de manera que se construya un solo documento del informe con los aportes y discusiones del grupo. Esta práctica requiere conexión a internet y el acceso a través de navegadores eficientes como Mozilla, Chrome o Explorador. Se ha de contar con la instalación de Java.

Procedimiento 1. Ingresa a la dirección: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/cuantica/compton/compton.html 2. Realizar una lectura detallada de la descripción temática. 3. Ingresar en el detector diferentes valores de ángulos (5 por grupo), observar el choque del fotón y obtener datos de la radiación incidente y la radiación difundida para cada ángulo. 4. Realizar las conversiones de Ặ a m y los cálculos correspondientes a constante λc y constante de Planck h; completar la siguiente tabla para 3 ángulos. Ángulo 𝞴(°A) (θ)

2

°Am

𝞴´ (°A)

°Am

𝞴𝒄 (m)

h (m .kg/s) o (J.s)

30° 0.018780 1.878𝑥10−12 0.022032 2.2032𝑥10−12 2.4273𝑥10−12 6.6266𝑥10−6 1.878 1.9607 2.3832 × 6.506 −12 15 0.01878A × 10−12 0.019607A × 10−12 10 × 10−34 1.878 2.4458 2.436 × 6.653 −12 −12 −12 40° 0.01878A × 10 0.024458A × 10 10 × 10−34 6. Presentar pantallazos de las gráficas para los 3 ángulos en orden creciente.

7. Con los valores registrados en la tabla calcular la frecuencia de la radiación dispersada. 8. Graficar los datos obtenidos ( vs f) y hacer una descripción de los datos representados. Para la gráfica en y va longitud de onda en metros y en x frecuencia 9. Realizar un análisis de los datos obtenidos y graficados.

APORTE DE FRAN CABEZAS Ejercicio 1 - Efecto Compto 1.

Ingresa a la dirección: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/cuantica/compton/compton.html

2. Realizar una lectura detallada de la descripción temática. 3. Ingresar en el detector diferentes valores de ángulos (5 por grupo), observar el choque del fotón y obtener datos de la radiación incidente y la radiación difundida para cada ángulo. RTA. Angulo 15° Radiación incidente: 0.018780A Radiación difundida: 0.019607ª

4. Realizar las conversiones de Ặ a m y los cálculos correspondientes a constante λc y constante de Planck h; completar la siguiente tabla para 3 ángulos. °Am RTA. 1𝐴 = 1 × 10−10 𝑚 0,01878𝐴 = 𝑚 𝑚 = (0,01878)(1 × 10−10 ) = 𝟏, 𝟖𝟕𝟖 × 𝟏𝟎−𝟏𝟐 𝒎

°Am

1𝐴 = 1 × 10−10 𝑚 0.019607A = 𝑚 𝑚 = (0.019607)(1 × 10−10 ) = 𝟏, 𝟗𝟔𝟎𝟕 × 𝟏𝟎−𝟏𝟐 𝒎

Hallando λc λc = λc =

(λ′ − λ) (1 − 𝑐𝑜𝑠𝜃)

(1,9607 × 10−12 m − 1,878 × 10−12 m) (1 − 𝑐𝑜𝑠15°) 8.27 × 10−14 λc = 0.03407 𝛌𝐜 = 𝟐, 𝟑𝟖𝟑𝟐 × 𝟏𝟎−𝟏𝟐 𝒎

Hallando constante de Planck h ℎ = λc × 𝑚𝑒 × 𝑐 λc = 2.3832 × 10−12 𝑚𝑒 = 9.1 × 10−31 𝑘𝑔 𝑐 = 3 × 108

𝑚 𝑠

ℎ = (2.3832 × 10−12 )(9.1 × 10−31 𝑘𝑔) (3 × 108 ℎ = 6.506 × 10−34

Ángulo (θ)

𝑚 ) 𝑠

𝑗 𝑠

2

𝞴(°A)

°Am

𝞴´ (°A)

°Am

𝞴𝒄 (m)

h (m .kg/s) o (J.s)

15

0.01878A

1.878 × 10−12

0.019607A

1.9607 × 10−12 2.3832 × 10−12 6.506 × 10−34

6. Presentar pantallazos de las gráficas para los 3 ángulos en orden creciente.

7. Con los valores registrados en la tabla calcular la frecuencia de la radiación dispersada. RTA. 𝑐 λ′ 𝑚 𝑐 = 3 × 108 𝑠 𝑣=

λ′ = 1.9607 × 10−12 𝑣=

3 × 108 𝑚/𝑠 1.9607 × 10−12

𝑣 = 1.530 × 10−4 𝑠 8. Graficar los datos obtenidos ( vs f) y hacer una descripción de los datos representados. Para la gráfica en y va longitud de onda en metros y en x frecuencia

9. Realizar un análisis de los datos obtenidos y graficados.

APORTE DE YANETH CRISTINA ARCOS

Angulo 90° radiación Incidente: 0.018780A Radiación difundida 0.043050A

Angulo 30° radiación Incidente: 0.018780A Radiación difundida 0.022032ª

Angulo 50° radiación Incidente: 0.018780A Radiación difundida 0.027499ª

APORTE DE EMIRO DANIEL MARTINEZ Ejercicio 1 - Efecto Compton 1.

Ingresa a la dirección: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/cuantica/compton/compton.html

2. Realizar una lectura detallada de la descripción temática. 3. Ingresar en el detector diferentes valores de ángulos (5 por grupo), observar el choque del fotón y obtener datos de la radiación incidente y la radiación difundida para cada ángulo. Solución: Angulo 40° Radiación incidente:0.018780A Radiación difundida:0.024478A

4. Realizar las conversiones de Ặ a m y los cálculos correspondientes a constante λc y constante de Planck h; completar la siguiente tabla para 3 ángulos. Am Solución: 1𝐴 = 1 × 10−10 𝑚 0,01878𝐴 = 𝑚 𝑚 = (0,01878)(1 × 10−10 ) = 1,878 × 10−12 𝑚

Am

1𝐴 = 1 × 10−10 𝑚 0.024458A = 𝑚 𝑚 = (0.024478A)(1 × 10−10 ) = 2,4458 × 10−12 𝑚

Hallando λc λc =

(λ′ − λ) (1 − 𝑐𝑜𝑠𝜃)

λc =

(2,4458 × 10−12 m − 1,878 × 10−12 m) (1 − 𝑐𝑜𝑠40°)

λc =

5.678 × 10−13 0.233

λc = 2.436 × 10−12 𝑚 Hallando constante de Planck h ℎ = λc × 𝑚𝑒 × 𝑐 λc = 2.436 × 10−12 𝑚𝑒 = 9.1 × 10−31 𝑘𝑔 𝑐 = 3 × 108

𝑚 𝑠

ℎ = (2.436 × 10−12 )(9.1 × 10−31 𝑘𝑔) (3 × 108 h = 6.653 × 10−34

j s

𝑚 ) 𝑠

Ángulo (θ) 15° 30° 40°

2

𝞴(°A) 0.01878A 0.018780 0.01878A

°Am

𝞴´ (°A)

°Am

h (m .kg/s) o (J.s)

𝞴𝒄 (m)

1.878 × 10−12 0.019607A 1.9607 × 10−12 2.3832 × 10−12 6.506 × 10−34 1.878𝑥10−12

0.022032

2.2032𝑥10−12

1.878 × 10−12 0.024458A 2.4458 × 10−12

2.4273𝑥10−12

6.6266𝑥10−6

2.436 × 10−12

6.653 × 10−34

6. Presentar pantallazos de las gráficas para los 3 ángulos en orden creciente.3

7. Con los valores registrados en la tabla calcular la frecuencia de la radiación dispersada. Solución 8. Graficar los datos obtenidos ( vs f) y hacer una descripción de los datos representados. Para la gráfica en y va longitud de onda en metros y en x frecuencia

9. Realizar un análisis de los datos obtenidos y graficados.

APORTE JOSE TOBIAS CHIA

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.  Ingrese a la dirección http://phet.colorado.edu/es/simulation/blackbody-spectrum Para el ingreso al simulador se debe tener instalado flash player. Copie y pegue la dirección en internet explorer, haga click sobre el simulador e identifique en los interruptores para modificar temperatura, longitud de onda e intensidad.



Cambie las temperaturas y determine la longitud de onda máxima para cada una, registrar los datos en la tabla. Temperatura K

3000

Longitud de onda máx a partir de ley de Wien 𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟖𝟗𝟕𝟔𝐦𝐊 𝛌𝐦𝐚𝐱 = 𝑻 𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟖𝟗𝟕𝟔 𝒎 · 𝑲 𝒎á𝒙 = 𝑻

𝒎á𝒙 =

𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟖𝟗𝟕𝟔 𝒎 · 𝑲 𝟑𝟎𝟎𝟎𝑲

𝒎á𝒙 = 𝟗. 𝟔𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟕 𝒎 4000 5000 6000

1. A partir de la observación del simulador explicar lo que ocurre con la longitud de onda al modificar la temperatura. RESPUESTA: La longitud de onda aumenta con el aumento de la temperatura y la variación al disminuir al temperatura. Para lo que podemos concluir que la longitud de onda tiene una relación directa con el cambio de temperatura.

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? SOLUCION: DATOS:

𝑚á𝑥 = 520 𝑛𝑚 = 520𝑥10−9 𝑚 𝑇 =? FORMULA:

𝑚á𝑥 =

0,0028976 𝑚 · 𝐾 𝑇

𝑚á𝑥 =

0,0028976 𝑚 · 𝐾 𝑇

DESPEJAMOS T:

𝑚á𝑥 · 𝑇 = 0,0028976 𝑚 · 𝐾 𝑇=

0,0028976 𝑚 · 𝐾 = 5573𝐾 520𝑥10−9 𝑚

RESPUESTA: 𝑻 = 𝟓𝟓𝟕𝟑𝑲

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 8πh𝑣 3 1 E(ν, T) = 𝑐 2 𝑒 ℎ𝑣⁄𝑘𝑇−1

SOLUCIÓN: -

Energía de la intensidad del pico 3000 𝐾 1 𝑣=

2,998𝑥10−8 𝑚 · 𝑠 −1 = 3.1𝑥10−3 𝑗 9.7𝑥10−6

𝐸 = 6,626𝑥10−34 𝐽 ∙ 𝑠 ∗ 3.1𝑥10−3 𝑗 = 2.054𝑥10−36 𝑗 -

Energía de la intensidad del pico 3400 𝐾 2,998𝑥10−8 𝑚 · 𝑠 −1 𝑣= = 3.41𝑥10−3 𝑗 8.8𝑥10−6 𝐸 = 6,626𝑥10−34 𝐽 ∙ 𝑠 ∗ 3.41𝑥10−3 𝑗 = 2.26𝑥10−36 𝑗

APORTE FRAN CABEZAS Ejercicio 2 - Radiación Cuerpo Negro:  Ingrese a la dirección http://phet.colorado.edu/es/simulation/blackbody-spectrum Para el ingreso al simulador se debe tener instalado flash player. Copie y pegue la dirección en internet explorer, haga click sobre el simulador e identifique en los interruptores para modificar temperatura, longitud de onda e intensidad. 

Cambie las temperaturas y determine la longitud de onda máxima para cada una, registrar los datos en la tabla.

Conversión de unidades 0.966𝜇𝑚 → 𝑚 1𝜇𝑚 = 1 × 10−6 𝑚 0.966𝜇𝑚 = =

0.966𝜇𝑚 1 × 10−6 𝑚 × 1 1𝜇𝑚

9.66 × 10−7 𝜇𝑚 × 𝑚 1𝜇𝑚 = 9.66 × 10−7 𝑚

0.724𝜇𝑚 → 𝑚 1𝜇𝑚 = 1 × 10−6 𝑚 0.724𝜇𝑚 1 × 10−6 𝑚 0.966𝜇𝑚 = × 1 1𝜇𝑚 7.24 × 10−7 𝜇𝑚 × 𝑚 = 1𝜇𝑚 = 7.24 × 10−7 𝑚

0.580𝜇𝑚 → 𝑚 1𝜇𝑚 = 1 × 10−6 𝑚

0.966𝜇𝑚 = =

0.580𝜇𝑚 1 × 10−6 𝑚 × 1 1𝜇𝑚

5.8 × 10−7 𝜇𝑚 × 𝑚 1𝜇𝑚 = 5.8 × 10−7 𝑚

0.483𝜇𝑚 → 𝑚 1𝜇𝑚 = 1 × 10−6 𝑚 0.483𝜇𝑚 1 × 10−6 𝑚 0.966𝜇𝑚 = × 1 1𝜇𝑚 4.83 × 10−7 𝜇𝑚 × 𝑚 = 1𝜇𝑚 = 4.83 × 10−7 𝑚

Temperatura K

3000 4000 5000

Longitud de onda máx a partir de ley de Wien 𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟖𝟗𝟕𝟔𝐦𝐊 𝛌𝐦𝐚𝐱 = 𝑻 𝟗. 𝟔𝟔 × 𝟏𝟎−𝟕 𝒎 𝟕. 𝟐𝟒 × 𝟏𝟎−𝟕 𝒎 𝟓. 𝟖 × 𝟏𝟎−𝟕 𝒎

6000

𝟒. 𝟖𝟑 × 𝟏𝟎−𝟕 𝒎

4. A partir de la observación del simulador explicar lo que ocurre con la longitud de onda al modificar la temperatura RTA. A medida que se aumenta la temperatura la longitud de onda empieza a hacerse más corta llegando al espectro visible y ultravioleta

APORTE DE YANETH CRISTINA ARCOS Ejercicio N° 2 Temperatura K

3000 4000 5000 6000

Longitud de onda máx a partir de ley de Wien 𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟖𝟗𝟕𝟔𝐦𝐊 𝛌𝐦𝐚𝐱 = 𝑻

APORTE DE EMIRO DANIEL MARTINEZ

Ejercicio 2 - Radiación Cuerpo Negro:



Ingrese a la dirección

http://phet.colorado.edu/es/simulation/blackbody-spectrum Para el ingreso al simulador se debe tener instalado flash player. Copie y pegue la dirección en internet explorer, haga click sobre el simulador e identifique en los interruptores para modificar temperatura, longitud de onda e intensidad.



Cambie las temperaturas y determine la longitud de onda máxima para cada una, registrar los datos en la tabla.

PARA 2500K 1.159𝜇𝑚 → 𝑚 1𝜇𝑚 = 1 × 10−6 𝑚 =

11.59 × 10−7 𝜇𝑚 × 𝑚 1𝜇𝑚 = 11.59 × 10−7 𝑚

PARA 3500K 0.828𝜇𝑚 → 𝑚 1𝜇𝑚 = 1 × 10−6 𝑚 =

8.28 × 10−7 𝜇𝑚 × 𝑚 1𝜇𝑚 = 8.28 × 10−7 𝑚

PARA 4500K 0.644𝜇𝑚 → 𝑚 1𝜇𝑚 = 1 × 10−6 𝑚 =

6.44 × 10−7 𝜇𝑚 × 𝑚 1𝜇𝑚 = 6.44 × 10−7 𝑚

PARA 5500K 0.527𝜇𝑚 → 𝑚 1𝜇𝑚 = 1 × 10−6 𝑚 5.27 × 10−7 𝜇𝑚 × 𝑚 = 1𝜇𝑚 = 5.27 × 10−7 𝑚

Temperatura K

Longitud de onda máx a partir de ley de Wien

2500

𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟖𝟗𝟕𝟔𝐦𝐊 𝛌𝐦𝐚𝐱 = 𝑻−𝟕 𝒎 = 𝟏𝟏. 𝟓𝟗 × 𝟏𝟎

3500

= 𝟖. 𝟐𝟖 × 𝟏𝟎−𝟕 𝒎

4500

= 𝟔. 𝟒𝟒 × 𝟏𝟎−𝟕 𝒎

5500

= 𝟓. 𝟐𝟕 × 𝟏𝟎−𝟕 𝒎

1. A partir de la observación del simulador explicar lo que ocurre con la longitud de onda al modificar la temperatura. Podemos concluir que la longitud de onda es inversamente proporcional a la temperatura ya que cuando la temperatura aumenta la longitud de onda disminuye

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?

𝑚á𝑥 = 520 𝑛𝑚 = 520𝑥10−9 𝑚 Aplicamos la formula

𝑚á𝑥 =

0,0028976 𝑚 · 𝐾 𝑇

𝑚á𝑥 =

0,0028976 𝑚 · 𝐾 𝑇

𝑚á𝑥 · 𝑇 = 0,0028976 𝑚 · 𝐾 Despejamos la temperatura quedando 𝑇=

0,0028976 𝑚 · 𝐾 = 5573𝐾 520𝑥10−9 𝑚

La temperatura de la estrella es de 5573k

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 𝐾 Emplear para el cálculo 8πh𝑣 3 1 E(ν, T) = 2 ⁄ ℎ𝑣 𝑐 𝑒 𝑘𝑇−1

DESARROLLO Energía de la intensidad del pico 3000 𝐾 1 𝑣=

2,998𝑥10−8 𝑚 · 𝑠 −1 = 3.1𝑥10−3 𝑗 9.7𝑥10−6

𝐸 = 6,626𝑥10−34 𝐽 ∙ 𝑠 ∗ 3.1𝑥10−3 𝑗 = 2.054𝑥10−36 𝑗 Energía de la intensidad del pico 3400 𝐾 2,998𝑥10−8 𝑚 · 𝑠 −1 𝑣= = 3.41𝑥10−3 𝑗 8.8𝑥10−6 𝐸 = 6,626𝑥10−34 𝐽 ∙ 𝑠 ∗ 3.41𝑥10−3 𝑗 = 2.26𝑥10−36 𝑗

EJERCICIO 3 - SIMETRÍA DE LAS MOLÉCULAS

El objetivo de este ejercicio es Identificar la relación de la teoría de grupos con las operaciones de simetría de una molécula. Esta práctica requiere conexión a internet y el acceso a través de navegadores eficientes como Mozilla, Chrome o Explorador. Se ha de contar con la instalación de Java. Es indispensable que ingrese a las direcciones que se sugieren para el trabajo y realice las instalaciones que requiere los programas, es el caso de Jmol. Es importante indicar que, para poder ver los simuladores, deben realizar los siguientes pasos: 1. Instalar el plugin shockwave para el correcto funcionamiento de los simuladores de la práctica. 2. Instalar el software jmol que es un complemento de Java y permite ver figuras en tres dimensiones. 3. Pegar las direcciones en los permisos de JAVA. 4. J-mol lo pueden descargar el Software de la siguiente dirección https://sourceforge.net/projects/jmol/postdownload?source=dlp. Los estudiantes para el desarrollo de la práctica se organizan de acuerdo a la asignación realizada en el curso. Para lo cual cada estudiante puede ingresar, ejecutar las actividades propuestas y compartir sus conclusiones con los compañeros de equipo de manera que se construya el informe con los aportes y discusiones del grupo.

Procedimiento: 1. Se debe ingresar a los simuladores que se encuentran en las siguientes direcciones http://symmetry.otterbein.edu/tutorial/index.html

Figura 1. Captura de Imágenes simetría molecular 2. En la pestaña de galería del simulador, buscar un ejemplo para cada caso de los que se indican en la primera columna de la tabla y completar las columnas con la información que muestra el simulador: Nombre de la Molécula

Imagen operación de simetría : ejes y/o de rotación

Ejes y/o planos presentes

Operación de simetría (describir)

Como el ciclohexano está constituido por enlaces sencillos, la rotación de los mismos es posible y da lugar a un equilibrio conformacional en el que la silla se invierte. Con la inversión de la silla, las posiciones ecuatoriales pasan a ser axiales y viceversa.

Una rotación de simetría alrededor de un eje es un giro que realizado en un ángulo 360°/n conduce al objeto a una posición indistinguible de la inicial, o lo que es lo mismo, a una posición equivalente. La rotación, como operación de simetría, por ejecuciones consecutivas en el mismo sentido debe llevar de nuevo a la posición original. Este número de veces que se repite la operación para llegar a la posición original se

identidad

Rotación

ciclohexano (barco) C6H12

conoce como el orden del eje, n. Para una misma molécula, las rotaciones propias deben considerarse en los dos sentidos. reflexión inversión eje de rotación impropio

3. Ingresar a la galería 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

ELEMENTOS DE SIMETRÍA

FORMA-IMAGEN

EJEMPLOS

E, C2 C2

Hidracina

Cs C2v FORMA PIRAMIDAL

C3v

ion triflato

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.

Figura 3. Árbol de decisiones

APORTE DE FRAN CABEZAS

Nombre de la Molécula Identidad

Imagen operación de simetría : ejes y/o de rotación

SOClBr

GRUPO

ELEMENTOS DE

PUNTUAL

SIMETRÍA

Cs

E, Cs, BrCl

Ejes y/o Operación de simetría planos (describir) presentes Esta operación consiste en ningún cambio.

FORMA-IMAGN

EJEMPLOS

ethylene

Diagrama ethylene

APORTE DE EMIRO DANIEL MARTINEZ EJERCICIO 3 - SIMETRÍA DE LAS MOLÉCULAS

El objetivo de este ejercicio es Identificar la relación de la teoría de grupos con las operaciones de simetría de una molécula. Esta práctica requiere conexión a internet y el acceso a través de navegadores eficientes como Mozilla, Chrome o Explorador. Se ha de contar con la instalación de Java. Es indispensable que ingrese a las direcciones que se sugieren para el trabajo y realice las instalaciones que requiere los programas, es el caso de Jmol. Es importante indicar que, para poder ver los simuladores, deben realizar los siguientes pasos: 5. Instalar el plugin shockwave para el correcto funcionamiento de los simuladores de la práctica. 6. Instalar el software jmol que es un complemento de Java y permite ver figuras en tres dimensiones. 7. Pegar las direcciones en los permisos de JAVA. 8. J-mol lo pueden descargar el Software de la siguiente dirección https://sourceforge.net/projects/jmol/postdownload?source=dlp. Los estudiantes para el desarrollo de la práctica se organizan de acuerdo a la asignación realizada en el curso. Para lo cual cada estudiante puede ingresar, ejecutar las actividades propuestas y compartir sus conclusiones con los compañeros de equipo de manera que se construya el informe con los aportes y discusiones del grupo.

Procedimiento: 1. Se debe ingresar a los simuladores que se encuentran en las siguientes direcciones http://symmetry.otterbein.edu/tutorial/index.html

Figura 2. Captura de Imágenes simetría molecular 2. En la pestaña de galería del simulador, buscar un ejemplo para cada caso de los que se indican en la primera columna de la tabla y completar las columnas con la información que muestra el simulador: Nombre de la Molécula

Imagen operación de simetría : ejes y/o de rotación

Ejes y/o planos presentes

Operación de simetría (describir)

identidad

ciclohexano Rotación (barco) C6H12

Una rotación de simetría alrededor de un eje es un giro que realizado en un ángulo 360°/n conduce al objeto a Como el ciclohexano una posición está constituido por indistinguible de la enlaces sencillos, la inicial, o lo que es lo rotación de los mismo, a una mismos es posible y posición da lugar a un equivalente. La equilibrio rotación, como conformacional en el operación de que la silla se invierte. simetría, por Con la inversión de la ejecuciones silla, las posiciones consecutivas en el ecuatoriales pasan a mismo sentido debe ser axiales y llevar de nuevo a la viceversa. posición original. Este número de

reflexión

inversión eje de rotación impropio

Benceno (D 6h )

El benceno contiene un total de siete planos de reflexión, un plano horizontal (σ h ) y seis planos verticales (σ v y σ d ).

veces que se repite la operación para llegar a la posición original se conoce como el orden del eje, n. Para una misma molécula, las rotaciones propias deben considerarse en los dos sentidos. 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.

5. Ingresar a la galería 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

ELEMENTOS DE SIMETRÍA

FORMA-IMAGEN

EJEMPLOS

E, C2 C2

Hidracina

Cs

1,1-dicloroetileno

C2v

FORMA PIRAMIDAL

C3v

ion triflato

6. 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.

Figura 3. Árbol de decisiones

Conclusiones

Con el transcurrir de los años el estudio matemático , físico y experimental con elementos de nuestra naturaleza como el fotón , y sus diversas fenómenos físico-químicos como su radiación o longitud de onda nuestros investigadores y hasta nosotros mimos podemos observar y determinar ciertos comportamiento tos y sacar conclusiones de dicho tema gracias al gran avances de a tecnología e invención matemática , en esta ocasión nos enfocaremos en temas importantes como lo es el efecto compto y la radiación de cuerpos negros y poder interactuar por medio de simuladores matemáticamente resultando para la conclusión de dicho laboratorio , es por tal motivo que los invito a debatir y analizar cada parte y conocer más este maravilloso mundo de la química

BIBLIOGRAFIAS

http://symmetry.otterbein.edu/tutorial/index.html

https://sourceforge.net/projects/jmol/postdownload?source=dlp. shockwave http://phet.colorado.edu/es/simulation/blackbody-spectrum http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/cuantica/compton/compton.html