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QUÍMICA

ÍNDICE Pág. Cap. 1 Densidad ....................................................................................................................... 5 Cap. 2 Temperatura .................................................................................................................. 9 Cap. 3 Estructura Atómica ......................................................................................................... 15 Cap. 4 Repaso I ........................................................................................................................ 21 Cap. 5 Química Nuclear ............................................................................................................. 25 Cap. 6 Teorías Atómicas ............................................................................................................ 31 Cap. 7 Teoría Atómica Moderna .................................................................................................. 37 Cap. 8 Repaso II ....................................................................................................................... 41 Cap. 9 Números Cuánticos ......................................................................................................... 45 C a p . 10 Configuración Electrónica ................................................................................................ 51 C a p . 11 Tabla Periódica I ............................................................................................................. 57 C a p . 12 Repaso III ...................................................................................................................... 63 C a p . 13 Tabla Periódica II ............................................................................................................ 67 C a p . 14 Tabla Periódica III .......................................................................................................... 71 C a p . 15 Notación Lewis ............................................................................................................... 75 C a p . 16

Repaso IV

...................................................................................................................... 79

QUÍMICA  2008 - TRILCE Departamento de Publicaciones Lima - Perú TRCO3SLIQU-08.pmd

3er año de secundaria

Pág. C a p . 17 Enlace Covalente I .......................................................................................................... 83 C a p . 18 Enlace Covalente II (Poliatómico) .................................................................................... 89 C a p . 19 Nomenclatura ................................................................................................................. 93 C a p . 2 0 Repaso V ....................................................................................................................... 97 C a p . 2 1 Compuestos Inorgánicos Oxigenados ............................................................................... 99 C a p . 2 2 Compuestos Inorgánicos Hidrogenados ............................................................................ 105 C a p . 2 3 Sales Inorgánicas ........................................................................................................... 109 C a p . 2 4 Repaso VI ...................................................................................................................... 113 C a p . 2 5 Unidades Químicas de Masa ............................................................................................ 117 C a p . 2 6 Composición Centesimal .................................................................................................. 123 C a p . 2 7 Fórmula Empírica y Molecular .......................................................................................... 127 C a p . 2 8 Repaso VII ..................................................................................................................... 131 C a p . 2 9 Materia .......................................................................................................................... 133 C a p . 3 0 Estado Gaseoso I ............................................................................................................ 139 C a p . 3 1 Estado Gaseoso II .......................................................................................................... 145

1

Densidad

COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO

I. Definición La densidad es una propiedad física de la materia (intensiva) que relaciona la masa del material por unidad de volumen.

II. Ecuación de la densidad

La ecuación para la densidad es: densidad =

H O 2 d=1 g/cm 3

1cm3 1g

m = 19 g volumen: 1 3 cm Au d=19 g/cm3

*

Como la densidad es una propiedad intensiva y no depende de la cantidad de masa presente, la relación de masa y volumen siempre es la misma; en otras palabras “V” aumenta conforme aumenta “m”.

*

La unidad derivada del S.I. para la densidad es kilogramo por metro cúbico (kg/m 3). Esta unidad es demasiado grande para la mayoría de aplicaciones en química; por lo que la unidad gramo por centímetro cúbico (g/cm 3) y su equivalente (g/mL), se utilizan más a menudo para expresar las densidades de sólidos y líquidos. Como las densidades de los gases son muy bajas, para ello se emplea la unidad de gramos por litro (g/L): 1 g / cm

3

Plom o

Aluminio

* La unidad oficial en el S.I. es: kg/m3

Aplicació n

Densidad: Es la masa en gramos que tiene un centímetro cúbico de sustancia. Por ejemplo, el aluminio tiene una densidad de 2,7 g/cm3, el plomo tiene una densidad de 11,3 g/cm3 y el agua pura de 1 g/cm3. Agua pura

masa volumen

m=1g volumen: 1 3 cm

* Debemos recordar que el agua tiene un valor máximo para su densidad a 4ºC (dH O = 1 g/cm3). 2

3   1g / mL  1000 kg / m   Equivalencias

2,7 g

11,3 g

1g / L  0,001 g / mL

Organización Educativa TRILCE



5

Densida d

PractEquemos ijercicios 1. El oro es un metal precioso químicamente inerte. Se utiliza principalmente en joyería, para piezas dentales y aparatos electrónicos. Un lingote de oro con una masa de 301 g tiene un volumen de 15,6 mL. Calcule la densidad del oro. a) 20 g/mL b) 19 19,5 d) 19,3 e) 19,8

c)

2. Una pieza de platino metálico con una densidad de 3 21,5 g/cm m c . ¿Cuál tiene un volumen de 4,49 3 es su masa? a) 96 g

b) 96,5

d) 96,3

e) 96,9

c) 97

b) 14 e) 14,5

c) 13,7

4. Calcular la masa de 242 mL de H2SO4, si su densidad es 1,41 g/mL.

a) 341 g d) 341,5

b) 341,22 e) 342

3

a) 3,71 g/cm

b) 3,86

d) 3,69

e) 3,89

c) 2,57

4

10.Una esfera de plomo tiene una masa de 1,2  10 g y 3 0 su volumen es de 1,05  cm . Calcular la 3 densidad 1 del plomo. a) 11,5 b) 11,43 c) 11,35 3

g/cm d) 0,11

e) 11,3

11.El litio es el metal menos denso conocido. 3

(dLi = 0,53g/cm ).

3

¿Cuál es el volumen que ocupan 1,20 g de litio?  10

3. Calcular la masa de 17,4 mL de alcohol. (dalcohol = 0,8 g/mL) a) 13,9 g d) 13,5

9. Para la determinación de la densidad de una barra de metal rectangular, Carlitos hizo las siguientes mediciones: largo = 8.53 cm; ancho = 2,4 cm; altura = 1,0 cm; masa = 52,7g. Calcular la densidad del metal.

c) 341,3

5. ¿Qué unidades utilizan los químicos para la densidad de los sólidos y líquidos?

a) 2,3 L d) 2,9

b) 2,4 e) 3,6

c) 2,8

12.Marcar (V) o (F): • La densidad es una propiedad química ...........( ) • La densidad es intensiva ............................... ( ) • Está formada de constantes .......................... ( ) a) F F F b) F V V c) V F F d) V V F e) V V V 13.Hallar la masa de alcohol en 34 mL de sustancia. (dalcohol = 0,8 g/mL) a) 27 g d) 27,5

b) 27,2 e) 27,8

c) 28

14.Marcar (V) o (F): 6. El bromo es un líquido café rojizo. Calcule su densidad (en g/mL), si 586 g de la sustancia ocupan 188 mL.

• El aceite es más denso que el agua ................( • El alcohol es menos denso que el agua ...........( 3

a) 4,11 g/mL b) 3,16 4,32 d) 3,12 e) 37,8 7.

6

c)

El mercurio es el único metal líquido a la temperatura ambiente y su densidad es de 13,6 g/mL. ¿Cuántos gramos de mercurio ocupará un volumen de 95,8 mL?

) )

• La densidad del agua es 1 ....................( ) g/cm a) F V V b) V V F c) F F F d) V V V e) F F V

Tercer Año de Secundaria

a) 1 349 g d) 1 432

b) 1 302,9 e) 1 520

c) 1 302,3

8. Un tubo cilíndrico de vidrio de 12,7 cm de largo se llena con mercurio. La masa del mercurio necesaria para llenar el tubo es de 105,5 g. Calcular el diámetro interno del tubo. (dmercurio = 13,6 g/mL) a) 0,44 cm d) 0,89

b) 0,88 e) 0,77

c) 0,66

QUÍMICA

Tarea Domiciliaria Tarea domiciliaria 1. Es una unidad de volumen: a) kg d) L

b) S e) mg

c) Lb

2. ¿Qué magnitud nos ayuda a interpretar 4 gramos? a) Tiempo b) Volumen Masa d) Potencia Energía

c) e)

3. La densidad es una propiedad: a) Práctica Intensiva c) Extensiva e) Termodinámica

b) d) Local

4. La densidad es la medida de la ... de la materia por unidad de ... a) masa, tiempo b) masa, volumen c) volumen, peso d) masa, temperatura e) masa, longitud 5. La densidad se puede expresar en: 3

a) g/cm 3 d) kg/cm

b) kg/L e) Todos

c) g/L

6. ¿Qué masa presenta 100 mL de alcohol? (dalcohol = 0,8 g/mL) a) 6 g d) 600

b) 0,6 e) 0,66

c) 80

7. ¿Qué masa presenta 60 mL de agua? (dH O = 1g/mL) 2

11.Se mezclan 120 mL de H2O y 100 mL de alcohol. Hallar la masa de la mezcla. (d = 0,8 3 alcoho g/cm ) a) 200 g d) 60

b) 250 e) 220

c) 180

12.Indicar la masa de una sustancia cuya densidad es3 0,4 g/cm y posee un volumen de 400 m c a) 140 g d) 170

b) 150 e) 180

b) 0,6 e) 0,66

c) 60

8. Hallar la densidad de 80 g de una sustancia que ocupa 40 mL de volumen. a) 3 g/mL d) 5

b) 4 e) 2,5

c) 2

9. Hallar la densidad de 270 g de una sustancia que ocupa 90 mL de volumen. a) 4 g/mL d) 2

b) 3 e) 6

c) 5

10.Un cubo de 10 cm de lado pesa 3 4 230 g. Hallar la den- sidad del cubo en g/cm .

.

c) 160

13.Indicar el volumen que posee una sustancia 3 que posee una densidad de 0,05 g/cm y una masa de 50 g. a) 500 cm d) 1 000

3

b) 450 e) 1 400

c) 800

14.Indicar la masa que posee una sustancia que 3 posee un volumen de 0,5 mL. m(d = 0,5 g/c ) a) 0,15 g b) 0,25 0,015 d) 0,025

c) e) 0,35

15.¿Qué volumen posee una sustancia cuya densidad es3 0,4 g/cm y posee una masa de 4 kg? a) 10 L d) 200

b) 100 e) 40

c) 20

16.Se tiene un cubo que posee una arista de 2 cm, si la masa del cubo es 0,8 g, indicar la densidad del cubo. 3

a) 0,01 g/cm b) 0,2 d) 0,6 e) 0,4

c) 0,1 3

a) 6 g d) 600

3

17. La densidad de un cubo es y además 0,06 g/cm posee a) 4,23 b) 423 c) 42,3 d) 4230 e) 0,423 Organización Educativa TRILCE

una arista de 1 cm. Con los datos mencionados, indicar la masa del cubo. a) 0,02 g b) 0,6 0,04 d) 0,03 e) 0,06

c)

18.Se tiene un cilindro que posee una 3masa de 400 g y una densidad de 0,04 g/c , indicar el volumen de dicho cilindro. a) 4 L d) 10

b) 6 e) 12

c) 8

19.Se tienen los siguientes datos:

0,4 cm(h)

20 cm2 (A)

7

m

Densida d Si la masa del cilindro es 8 g, indicar la densidad del cilindro. 3

a) 10 g/cm d) 2

b) 5 e) 1

c) 4

3

a) 1,25 g/cm b) 1,35 d) 1,34 e) 1,3

20.Con los siguientes datos:

4 cm2

b) 9

c) 10

cm

d) 11

a) 1,25

b) 0,96

g/cm d) 1,35

e) 1,34

3

Si el cilindro posee una masa de 2,4 g, indicar la densidad del cilindro.

3

c) 1,29

26.Halle la densidad de una mezcla formada por 20 mL de agua, 50 mL de alcohol (dalcohol = 0,8 g/mL) y un líquido “x” (Px = 1,2g/mL) que completa los 100 mL de la mezcla.

0,06 cm(h)

a) 8 g /

25.El “agua regia” es una mezcla de HNO 3 y HCl en proporción volumétrica de 1 a 3 respectivamente. ¿Cuál es la densidad del “agua regia”? m HCl 3 3 dHNO = 1,4 g/cm ; d = 1,2 g/c 3

c) 1,3

27. El volumen de un recipiente es 35 mL. Si se llena con 200 g de una sustancia “x”, indicar su densidad.

e) 12

21.Se tienen 4 g de una sustancia “A” cuyo volumen es 3 40 cm y 14 g de una sustancia “B” con volumen 3 60 cm ,indicar la densidad de la mezcla. a) 0,15 g/mL b) 0,16 0,17 d) 0,18 e) 1,19

c)

a) 2,8 g/mL d) 1,6

b) 1,8 e) 2

c) 5,7

28.Un cuerpo pesa cinco veces lo que pesa otro cuerpo y su volumen es la mitad del segundo. Determine la densidad relativa del primero respecto al segundo. a) 2,5 d) 5

b) 0,25 e) 0,1

c) 10

a) 2 kg/L d) 2,5

b) 3 e) 1,035

c) 3,5

22.Se mezclan 8 g de una sustancia “x” que posee un volumen de 30 mL y 16 g de una 29.Se vende 12 litros de leche adulterada con un sustancia “y” que tiene un volumen de 70 mL. peso de 12,42 kg. Indicar su densidad. ¿Cuál es la densidad de la mezcla? a) 0,23 g / 3

cm

d) 0,28

b) 0,25

c) 0,24

e) 0,22

23.De los siguientes datos; hallar la densidad de la mezcla: A

m = 18 g

a) 1 g / 3

b) 2

A

B

m=2g V=3 cm3

V=7 cm3

30.De los siguientes datos:

c) 3

mA = 10 g mB = 14 g mC = 24 g

B

C VA = 10 cm3 VB = 40 cm3 VC = 50 cm3

hallar la densidad de la mezcla.

cm

d) 4

e) 5

mezcla:

24.De la siguiente tabla, indicar la densidad de la

8

Tercer Año de Secundaria

a) 1,2 g/mL

b) 1,3 A B

a) 0,8 g/mL d) 0,06

c) 0,48 d) masa volume 2 g n35 mL 6g

b) 0,6 e) 0,07

65 cm3 c) 0,08

1,5

e) 1,6

2

Temperatura

COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO

TEMPERATURA Es una propiedad intensiva que determina el flujo de calor y la agitación molecular de los cuerpos. CALOR El calor es energía de tránsito que fluye de un cuerpo que está a una temperatura alta a uno que se encuentra a menor temperatura, por ello sentimos la entrada del calor al tocar un objeto caliente y sabemos que el objeto está a una temperatura mayor a la de nuestra mano. También está asociada a los movimientos moleculares.

• Cero absoluto: Es la lectura más baja de la temperatura que podría existir, correspondiendo a aquel estado de la materia donde cesa todo el movimiento molecular reduciendo a cero el flujo de calor. (Temperatura Hipotética) •

Escala Kelvin (K): Establecida por Lord Kelvin, en donde el aumento de 1K equivale al aumento de 1ºC. Se le conoce como escala métrica absoluta. Es la unidad de temperatura del S.I. 0K = -273ºC = -459ºF = cero absoluto

•

Escala Rankine (R): Escala inglesa absoluta, en donde el aumento de 1R equivale al aumento de 1F.

TERMÓMETRO Instrumento para medir la temperatura de un cuerpo los cuales deben estar calibrados en ciertas escalas que son de diferente rango, dependiendo de la magnitud de la temperatura.

B. Relativas Toman como punto de referencia algunas propiedades físicas de algún cuerpo, las cuales son:

Punto

•

373 K

100 °C

de ebullición del agua

310 K

37 °C

298 K

25 °C

273 K

0 °C

Temperatura corporal normal Temperatur a ambiente Punto de congelació n del agua

212 °F

Puntos de referenci a

98,6 °F 77 °F

Celsiu s

* Punto de congelación del H 2O N (ap Atm ) ........ 0ºC * Punto de ebullición del H2O N (ap Atm ) ........ 100ºC

32 °F •

Kelvi n

Esc ala Cels ius o centígra do : ideada por Anders Celsius, antes denominada centígrada, llamada también escala relativa métrica se representa ºC.

Farenhei t

ESCALAS TERMOMÉTRICAS Escalas en las cuales están graduados los termómetros para poder medir la temperatura y son:

Escala Farenheit (F) : llamada escala relativa inglesa, dada en 1724 por Daniel Farenheit. En e s t a e s c a l a l o s p u n t o s d e c o n g e l a c i ó n y ebullición se establecen en 32ºF y 212ºF respectivamente. aquellas que tienen como A. punto de referencia el cero Absol absoluto. utas Son

...... 0ºF = -17,7 ºC

Puntos de referencia

Organización Educativa TRILCE

* Punto de congela ción con NH4Cl

y con NaCl * Temperatura máxima del hombre ...... 100 ºF = 37,7 ºC

9

Temperatu ra RELACIÓN ENTRE LAS CUATRO ESCALAS K

ºR

100 C

212 F

373 K

672 Ebullición del R agua





0



ºF



ºC

32

273

-273 -460

0

492 Valor general

Congelamiento del agua

0

Cero

absoluto

Muchos países emplean la escala de temperatura Celsius en la vida cotidiana, como pone de manifiesto este sello de correo australian o.

FÓRMULAS GENERALES

C F  32   K  273  R  492 5 9 5 9

* Relación entre Celsius y Kelvin: C + 273 = K * Relación entre Farenheit y Rankine: F + 460 =R

VARIACIÓN DE TEMPERATURA ( t )

“Se logran avances en la superconductividad a alta temperatura” Desde principios del siglo XX, los científicos han sabido que cuando ciertos metales y aleaciones se enfrían, se convierten en super conductores: materiales que conducen la electricidad sin resistencia (y por tanto sin pérdida de potencia). La capacidad para utilizar tales materiales podría dar pie a enormes avances en, por ejemplo, la transmisión de energía, la obtención de imágenes biomédicas, y los dispositivos electrónicos de estado sólido. Sin embargo, hasta mediados de la década de 1980 la super conductividad solo se había observado a temperaturas extremadamente bajas (12 K o menos), lo que obligaba a enfriar los superconductores con helio líquido. En 1986, se descubrió que ciertos materiales cerámicos eran super conductores a temperaturas más altas. Ahora se ha observado superconductividad a temperaturas por encima de 120 K, lo que hace posible el empleo de nitrógeno líquido como refrigerante. El nitrógeno líquido es mucho menos costoso que helio líquido. No obstante, el desarrollo de dispositivos prácticos empleando estos materiales cerámicos ha sido lento. Entre otros problemas dichos materiales son muy quebradizos y por tanto es muy difícil convertirlos en alambres y otras formas útiles. Científicos de los Alamos National Laboratories en Nuevo México, han anunciado un nuevo proceso para fabricar cintas superconductoras flexibles. En el nuevo proceso, un superconductor cerámico se deposita en una cinta de níquel de bajo costo. La cinta resultante tiene la suficiente flexibilidad como para transformarse en imanes y otros dispositivos electrónicos.

Es el incremento o decremento de la temperatura debido a una variación en el flujo de calor. t  t

final

t

* Para identificar la en un problema t aplicamos la siguiente regla: a, hasta: tf Aumenta o t aumenta disminuye (+)

10

Pract iquemos

inicial

1. El cero absoluto se define como: a) El punto de congelación del agua en: t

disminuye (-) Tercer Año de Secundaria

b) Una temperatura muy fría c) La temperatura

para el cual la energía cinética es menor que

* Para efectuar conversiones t , aplicamos de la siguiente relación: F  R  1,8C  1,8K

Organización Educativa TRILCE

QUÍMI cero d) La C temperatura donde teóricamente A cesa el movimiento molecular. e) La temperatura del Polo Norte y Polo Sur. 2. Indicar la alternativa incorrecta:

a) La escala celsius registra valores por debajo de cero. b) El menor valor en la escala Rankine es cero. c) Las escalas ºF y ºC son relativas d) Las escalas relativas no registran la verdadera temperatura. e) Se pueden medir temperaturas negativas en la escala de Kelvin.

11

3.

La temperatura promedio del medio 12.Convertir 302 ºF a ºC ambiente en la Tierra es 25 ºC. ¿Qué valor registra en un termómetro Kelvin? a) 150ºC b) 145 d) 200 e) 220 a) 25 K b) 77 c) 298 d) 169 e) 261 13.Convertir 127 ºC a K

4. ¿A qué temperatura en grados Kelvin se cumple larelación: R = F + C? siguiente a) 460 733 d) 373

b) 410 e) 533

c)

5. Hallar el valor de “A” para que la lectura de temperatura de un cuerpo sea:

b) 480 e) 450

c) 550

14.Convertir 45 ºF a R a) 405 R d) 642

b) 505 e) 508

c) 305

15.Convertir 333 K a R

A  Kº C R ºF a) 0,59 b) 2,24 5,31 d) 3,62 e) 9,52

a) 400 K d) 380

c) 210

c)

6. A qué temperatura en ºC, se cumple: R º F K º C  º C  273 2  3

a) 43 d) 26

b) 61 e) 52

c) 48

a) 36 ºC d) 20

b) 100 e) 28

c) 0

a) 600 R d) 720

b) 650 e) 580

c) 140

16.¿A qué temperatura en “K”, se cumple: ºC + ºF = 88? a) 193 K d) 320

b) 50 e) 20

c) 293

17. Se tiene dos cuerpos “A” y “B” de igual forma y diferentes densidades que se encuentran respecti- vamente a -13 ºF y 253 7. ¿A cuántos grados Celsius, la temperatura de K. ¿Cuál de las siguientes proposiciones es un cuerpo en grados Celsius y en grados correcta respecto a los cuerpos “A” y “B”? Farenheit son numéricamente iguales? a) El cuerpo “A” se encuentra a -20 ºC a) 46 ºC b) -46 c) 36 b) La temperatura de “A” es mayor que la de d) 67 e) -40 “B” en 5 ºC. 8. La temperatura a la cual empieza a coagularse c) El cuerpo “A” está menos caliente que “B”. la sangre es de 60 ºC. ¿Cuál es el valor de d) Si el cuerpo “B” se calienta en 5 ºC se dicha temperatura en grados farenheit? encontrará a la misma temperatura que “A”. a) 68,7 ºF b) 108 c) e) Falta conocer la densidad de los cuerpos. 140 d) 157,3 e) 53,4 18.¿Cuál es la unidad de temperatura en el S.I.? 9. Un termómetro en la escala Farenheit registra 68 ºF. a) ºC b) K c) ºF ¿Cuánto registra el termómetro celsius? d) R e) "a" y "b"

91(R-ºF) 23(K-ºC)

10.Señale la menor temperatura: a) 20 ºC K d) 75 ºF iguales

b) 530 R e) Todos son

11.Convertir 90 ºC a R

19.Determinar el valor numérico de:

a)

c) 294

20 3

d) 20

b)

3 2

e)

3 20

c)

2 3

23 20.Una sustancia líquida se encuentra en 68 ºF. Expresar

a) 194 R d) 564

b) 645 e) 472

c) 654

este valor en grados celsius (ºC) a) 80 d) 20

b) 88 e) 78

c) 68

Tarea Domiciliaria 1. Es una energía de tránsito que fluye de un cuerpo caliente a otro cuerpo frío. a) Presión b) Peso Temperatura d) Volumen

c) e) Calor

2. Las escalas ... son las que toman como punto de referencia algunas propiedades físicas de algún cuerpo. a) relativas absolutas c) d) negativas e) arbitrarias

b) nulas

3. Son escalas relativas: a) ºC K d) R "b"

b) ºF

c)

e) "a" y

a) 460 d) 492

b) ºF

c)

e) "c" y

b) 491 e) 434

c) 480

13.En la siguiente expresión: R ºF  K ºC  x  10 460 273 indique el valor de “x”. a) 9 d) 12

b) 10 e) 13

c) 11

14.En la siguiente expresión: R º F K º C   x  12 91 23 indique el valor de “x”. a) 5 d) 12

4. Son escalas absolutas: a) ºC K d) R "d"

12.¿A cuántos grados Rankine equivalen 273 K?

b) 10 e) 13

c) 11

15.La lectura del termómetro clínico es 40 ºC, indicar su equivalecia en grados Rankine.

5. La escala Celsius o centígrada se representa: a) ºCe d) ºCt

b) ºCl e) ºC

c) ºCn

6. Señalar el punto de congelación del H2O: a) 1 K d) 0 K

b) 0 ºC e) 273 ºK

c) 34 ºF

7. Es la temperatura de una quietud molecular absoluta: a) cero absoluto normales c) 82 K e) 0º F

b) 273 e) 100

a) 276 d) 279

b) 273 e) 72

10.Convertir 0 ºF a R

b) 277 e) 280

c) 278

R ºF  x  13 23 b) 6 e) 9

c) 8

18.Indicar el valor de “x” en la siguiente expresión: K ºF  x  10 91

9. Convertir 27 ºC a K a) 300 K d) 500

c) 562

17. Indicar el valor de “x” en la siguiente expresión:

a) 5 d) 7 c)

b) 561 e) 564

16.La lectura del termómetro es 41 ºF, indicar su equiva- lencia en grados Kelvin.

b) condiciones d) 0 ºC

8. Convertir 0 ºC a K a) 200 K 313 d) 450

a) 560 d) 563

c) 400

a) 10 d) 13

b) 11 e) 14

c) 12

19.En el siguiente esquema, indicar el valor de “a+b”.

a) 32 R d) 1

b) 460 e) 20

50 200 100

11.¿A cuántos grados Celsius equivalen 32 ºF? a) 1 ºC d) 4 ºC

b) 2 ºC e) 0 ºC

150 400 500 100 a b

c) 72

c) 3 ºC

a) 400 d) 800

b) 700 e) 600

c) 500

20.En el siguiente esquema, indicar el valor de “x+y”. 200 300 250 150 200 200 100 a) 200 300 d) 400

x

26.Del siguiente esquema que representa a tres escalas de temperatura: º U ºN º I 160 200 120 a b 40 40 60 20

y

b) 250 e) 450

c) hallar: ba

21.En el siguiente esquema, indicar el valor de “a+b”. 200 a 500 150 200 400 100 100 a) 400 600 d) 700

b) 500 e) 800

b c)

a) La escala Celsius registra valores por debajo de cero. b) Las escalas ºF y ºC son relativas. c) El menor valor en la escala Rankine es cero. d) Se pueden medir temperaturas negativas en la escala Kelvin. e) Las escalas relativas registran la verdadera temperatura. 23.¿A qué temperatura las escalas Kelvin y Farenheit coinciden sus lecturas en forma numérica? c)

24.Convertir 20 ºC a ºF. a) 68 d) 70

b) 72 e) 74

c) 66

25.Indique a qué temperatura en ºC se cumple: R ºF  K ºC  º C  273 2 3 a) 43 d) 26

b) 61 e) 52

c) 48

2 b) 48 e) 6

c) 12

27. ¿A cuántos ºF corresponden 60 ºC? a) 180 d) 130

22.Indicar la alternativa incorrecta.

a) 273 b) 463,2 876 d) 574,2 e) 100

a) 24 d) 64

b) 190 e) 140

c) 150

28.¿A cuántos ºC corresponden 492 R? a) 1ºC d) 4

b) 2 e) 0

c) 3

29.Transformar: 120 ºC a K. a) 390 d) 343

b) 273 e) 489

c) 393

30.Transformar: 492 R a ºF. a) 0ºF d) 32

b) 12 e) 42

c) 22

3

Estructura atómica

COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO

LA TEORÍA ATÓMICA DE LA MATERIA ¿Es posible dividir infinitamente la materia en pedazos cada vez más pequeños, o hay un punto en el que ya no se puede dividir más? La mayoría de los filósofos griegos creían que la materia eran infinitamente divisible; sin embargo, Demócrito no estaba de acuerdo con esto ya que argumentaba que la materia se compone de pequeñas partículas indivisibles, a las cuales llamó “átomos” (a=sin, tomo=división). Durante el periodo de 1803 a 1807, la idea de Demócrito vuelve a emerger, John Dalton, un maestro inglés publica una teoría atómica congruente, sus ideas fueron tan sagaces que su teoría perdura casi intacta hasta el día de hoy. La teoría de Dalton postulaba: 1. Cada elemento se compone de partículas extre- madamente pequeñas llamadas átomos. 2. Todos los átomos de un elemento dado son idénticos; los átomos de elementos diferentes son diferentes y tienen propiedades distintas. 3.

Los átomos de un elemento no se transforman en tipos de átomos diferentes mediante reacciones químicas; los átomos no se crean ni se destruyen.

4. Se forman compuestos cuando se combinan átomos de más de un elemento; un compuesto dado siempre tiene el mismo número relativo y clase de átomos. La teoría de Dalton explica varias leyes sencillas respecto a la combinación química; una de ellas fue la “ley de la composición constante”, esta ley es la base del postulado 4. Otra ley química es la “ley de la conservación de la materia”, esta ley es la base del postulado 3. La teoría de Dalton sirvió para deducir la “ley de las proposiciones múltiples”. Con el paso de los años, hacia 1850 los científicos habían comenzado a acumular datos que sugieran que el átomo se compone de piezas aún más pequeñas llamadas partículas subatómicas. MODELO ATÓMICO ACTUAL (Modelo de Bohr Sommerfield)

Es un modelo netamente matemático (ideal). El átomo actual se considera que está formado por una parte central llamada núcleo y la parte periférica llamada nube electrónica.

En el núcleo se encuentran los nucleones positivos (protones) y nucleones neutros (neutrones), el núcleo posee carga positiva y concentra el 99,99% de la masa del átomo, pero su diámetro es diez mil veces menor que el del átomo. Modelo atómico actual eee-

Núcleo

e-

moviéndose a grandes velocidades en trayectorias circulares y elípticas probablemente. PARTÍCULAS SUBATÓMICAS 

• Electrón (e ) : son partículas con carga eléctrica negativa que dan origen a la electricidad cuando fluyen con un conductor. El electrón pertenece a la familia de los leptones. • Neutrón (n): se encuentra en los núcleos atómicos. No tiene carga eléctrica, está hecho de 3 quarks y no es una partícula estable en general. 

• Protón (p ) : es una partícula con carga eléctrica positiva, está formado por 3 quarks y se encuentra dentro del núcleo atómico. Nube electrónica

Fuera

su

núcleo

están

Organización Educativa TRILCE

los

electrones

CARACTERÍSTICAS DE LOS CORPÚSCULOS SUBATÓMICOS FUNDAMENTALES Corpúsculo s

masa absoluta

-27 neutrón: n 1,675.10 protón: p + kg electrón: 1,672.10-27 ekg

masa relativa

carga carga absoluta relativ Descubrido a r

1 uma

0

1 uma

+1,6.10 19 C -19 -1,6.10 C

1 uma/1837

-

0 +1 -1

15

Chadwick Rutherfor d Thomson

Estructu atómi ra ca Observación: m  m   m  n p e 24 * A nivel pre:  1 uma  1,67.10 m m  g n p

* Rutherford descubrió el núcleo atómico en 1901. *

El peruano Santiago Antunez de Mayolo predijo la existencia del neutrón, antes que Chadwick lo descubriera.

NÚCLIDO

a) 38 d) 68

b) 48 e) 78

c) 58

4. El núcleo de un átomo de número atómico 34 y de número de masa 80 contiene: a) 34 neutrones neutrones c) 34 electrones 46 neutrones e) 46 electrones

b) 36 d)

5. El número de masa de un elemento es 58 y su número atómico es 28. El número de protones que existe en el núcleo del elemento es:

a) 26 b) 27 c) 28 Este término se usa para referirse a las d) 29 e) 30 diferentes formas atómicas de un elemento químico formado por un solo núcleo. 6. Si un elemento tiene número atómico 81 y número de masa 204, ¿cuántos electrones 1. Representación de un núcleo atómico. tiene un átomo neutro? Donde: Neutro a) 80 b) 81 c) 82 E: símbolo del elemento químico A d) 83 e) 84 Z: número atómico Z 7. El número atómico de un elemento es 104. A: número de masa ¿Cuántos protones tiene en el núcleo?

E

2. Número atómico (Z): Denota el número de protones contenidos en el núcleo atómico, lo cual permite determinar la identidad del elemento y su ubicación en la tabla periódica. * Z #p



a) 107 d) 104

b) 108 e) 106

8. Si en un átomo se cumple: A pn n

Si el átomo es neutro: # p   # e  3. Número de masa (A): Determina la suma de protones y neutrones del núcleo del átomo. A = Z + #n #n = A - Z

Pract iquemos 1. Señale las partículas fundamentales del átomo: a) Solo protones b) Solo neutrones c) Protones, neutrones d) Protones, neutrones y electrones e) Quarks

c) 105

calcular :

3

A 3np 5 p

a) 1 d) 4

b) 2 e) 5

c) 3

9. Con respecto a: 3m  9 X 2m  2 presenta 31 neutrones. Hallar su número de nucleones. es: a) Positivo c) Negativo decir e) Ninguna

b) Neutro d) No se puede

3. El número atómico de un elemento es 58. ¿Cuántos protones tiene el núcleo?

2. El núcleo del átomo

16

Tercer Año de Secundaria

a) 49 d) 79

b) 59 e) 89

c) 69

QUÍMI CA

10.En un átomo se cumple que la diferencia de los cuadrados de su número de masa y número atómico es igual a 120 y su número de neutrones es 6. Hallar su número de masa. a) 10 d) 13

b) 11 e) 14

c) 12

11.¿Cuál de las siguientes partículas se denomina nucleón? a) neutrón d) electrón

b) positrón e) átomo

c) núcleo

Organización Educativa TRILCE

17

12.En cierto átomo, el número de neutrones es el 15.Un átomo de yodo tiene 53 electrones, 74 doble del número de protones. Si la suma del neutrones y número de masa y de neutrones es 50, 53 protones. ¿Cuál es la notación química? calcular el número de neutrones que posee. 53 127 120 a) 74 I b) 53 I c) 53 I a) 10 b) 40 c) 20 130 d) 50 e) 30 e) 120 I d) 53 I 74 13.¿Cuál de las siguientes partículas no tiene carga eléctrica neta? a) Un electrón b) Un átomo c) Un nucleón d) Un protón e) Un neutrón 14.Se tiene un elemento formado por varios isótopos naturales, cuyos números de masa suman 120. Si los neutrones suman en total 70, determine el número de isótopos que constituyen dicho elemento. a) 3 b) 9 c) 11 d) 5 e) 7

16.Marcar (V) o (F) según corresponda: a) El electrón fue descubierto por Thompson ........( ) b) El protón fue descubierto por Chadwick ..........( ) c) El electrón está formado por quarks ..............( ) d) El núclido más abundante del Universo es el potasio ....................................................( ) e) El protón está formado por quarks .................( ) Bibliografía: Brown, Lemay y Bursten 7º edición año 2004

Tarea Domiciliaria 1. Define a un elemento químico: a) carga unitaria b) número atómico c) número de masa d) peso atómico e) peso molecular 2. Completar: “Los ... poseen carga positiva, los ... poseen carga negativa y los ... son neutros”. El conjunto de palabras que completan el texto es: a) neutrones, protones y electrones b) electrones, protones y neutrones c) protones, electrones y neutrones d) electrones, neutrones y protones e) neutrones, electrones y protones 3. Las partículas positivas que se encuentran en el núcleo se denominan: a) nucleones neutrones d) electrones

c) e)

b) protones protones y

electrones 4. Señale estrictamente el orden creciente de las masas del protón, electrón y neutrón. a) protón < electrón < neutrón b) electrón < neutrón < protón c) electrón < protón < neutrón d) neutrón < protón < electrón e) protón < neutrón < electrón

5. El núcleo de un átomo puede contener: a) neutrones y electrones b) neutrones y protones c) neutrones, protones y electrones d) solamente electrones e) protones y electrones 6. El neutrón es una partícula del átomo: a) De masa similar al protón, pero sin carga eléctrica. b) Con carga eléctrica elemental negativa. c) Con carga eléctrica elemental positiva. d) Que enlaza a los diferentes núcleos. e) De masa similar al protón, pero con carga eléctrica positiva. 7. Los protones: a) Son partículas fundamentales ubicadas en la nube electrónica. b) Son corpúsculos fundamentales y su carga eléctrica ubicada en el núcleo. c) Son partículas fundamentales del átomo. d) Al igual que los positrones, se encuentran en el núcleo. e) Son corpúsculos cargados positivamente ubicados en el núcleo del átomo. 8. Respecto al átomo actual, indicar “V” o “F”: I. El átomo es un sistema energético en equilibrio dinámico constituido por un núcleo y una envoltura electrónica .................(

)

II. El núcleo atómico tiene carga positiva y una elevada densidad ................................( III.Los protones, neutrones y electrones se conocen también como “nucleones” ..............( ) a) V F V d) F V V

b) V V F e) V F F

c) V V V

b) I y III e) Todas

11.Indicar la cantidad de protones y

a) 54 d) 56

b) 55 e) 58

c) 57

c) 44

13.Señalar el número de electrones del átomo: 16

c) 15

14.Completar y hallar: “a + b + c + d + e” Element A Z n # p  # e  o 11 a b c d e 5B

c) 14

18.Hallar el número de protones y electrones del átomo: 11 5B

a) 11 y 5 d) 11 y 6

b) 11 y 11 e) 6 y 6

c) 5 y 5

19.Hallar el número de neutrones del átomo: 7

a) 18 d) 14

b) 7 e) 30

15

c) 8

b) 17 e) 16

c) 35

21.Hallar el número de neutrones 19 en: a) 10 d) 40

S

b) 11 e) 15

20.Hallar el número de protones de átomo de 17 cloro: 35 Cl

c) 23 y

12.Un átomo presenta 32 protones, hallar su número atómico:

b) 18 e) 12

Hallar su número de neutrones.

a) 15 d) 6

23

a) 11 y 14 b) 11 y 12 11 d) 23 y 12 e) 11 y 23

a) 34 d) 16

#p  4 #nº 7

a) 23 d) 12

a) Es idéntico al electrón del átomo de hidrógeno. b) Es más grande que el electrón del átomo de hidrógeno. c) Tiene mayor masa que el electrón del átomo de oxígeno. d) Puede tener mayor o menor carga que el electrón del átomo de hidrógeno. e) Tiene mayor carga que el electrón del átomo de hidrógeno.

34

c) 72

23 11Na

c) I y II

10.El electrón de un átomo de oxígeno:

b) 32 e) 61

b) 56 e) 75

17. Indicar el número de neutrones del átomo de sodio:

Son incorrectas:

a) 16 d) 52

Element A Z n # p  # e  o 19 a b c x y 9F

16.En un átomo de masa atómica 88 se cumple:

I. Un átomo es eléctricamente neutro debido a la existencia de los neutrones en el núcleo atómico. II. La nube electrónica es una región de elevada densidad. III.La masa de un átomo se concentra casi totalmente en el núcleo atómico.

neutrones 11Nadel átomo:

)

a) 74 d) 74,5

9. De las proposiciones:

a) Solo III d) Solo I

15.Completar y hallar: “x + y + a + b + c”

b) 20 e) 50

b) 40 e) 30

K

c) 30

22.Hallar el número de electrones 20 en: a) 10 d) 50

39

40

Ca

c) 20

23.En cierto átomo el número atómico es tres unidades menor que el de neutrones. Si el

N

número de masa es

a) 33 d) 32

b) 34 e) 30

73, hallar el número de neutrones.

c) 31

a) 38 d) 73

b) 33 e) 31

c) 39

24.En un átomo de masa atómica 72 se cumple: #p 3  #n 5

28.Si el siguiente elemento tiene 34 neutrones, hallar su número atómico.

(x  2) 3xE

2

Hallar su número atómico. a) 45 d) 32

b) 27 e) 9

c) 36

25.En un átomo neutro el número de electrones y el número de neutrones están en la relación de 1 a 2. Calcule el número atómico, si se sabe que el número de masa es 132. a) 44 d) 53

b) 132 e) 62

c) 82

A  z n  6 n Calcular: Azzn b) 2 e) 5

c) 3

27.Determine la cantidad de protones de un átomo con número másico 90 y que además cumple la siguiente relación: Z  n  2 Zn

Donde : Z = número atómico n = cantidad de neutrones a) 90 d) 40

b) 44 e) 45

29.Si el átomo

b) 20 e) 50 2 (x  4) 2xE

c) 30

tiene 91 neutrones, ¿cuál es el

número atómico? a) 5 d) 20

b) 15 e) 25

c) 30

30.En un átomo se cumple:

26.En un átomo se cumple la siguiente relación:

a) 1 d) 4

a) 10 d) 40

c) 80

A

2

Z

2

n

2

 152

Además el número de masa y el número de protones están en la relación de 5 a 2. ¿Cuál es el número de nucleones? a) 10 d) 40

b) 20 e) 25

c) 30

4

Repaso I

COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO

a) 0,4 g/mL d) 0,7

Pract iquemos

b) 0,5 e) 0,9

c) 0,6

7. Se tiene un cuerpo formado por la mezcla de dos 3 sustancias, una cuya densidad es el doble de la 1. La unidad de uso frecuente para la densidaddensidad del agua y la otra que es la mitad. es g/cm , Considerando volúmenes iguales, indique si el indique la unidad en el sistema internacional cuerpo flota o se hunde en el agua. S.I. a) kg/cm 3 d) g/cm

2

b) kg/cm 5 e) kg/m

4

3

c) kg/m

3

2. Indicar la equivalencia de 4 000 cm en litros. a) 1 L b) 2 d) 5 e) 4

c) 3

a) No se puede determinar b) El cuerpo vuela c) Se hunde d) No se sabe e) Flota 8. Convertir 240 ºC a ºF

a) 484 ºF b) 454 c) 464 3. Se tiene un cuerpo cuya masa es 4 800 d) 474 e) 494 gramos y cuyo volumen es 10 L, indicar el valor de la densidad de dicho cuerpo. 9. La temperatura en Siberia desciende en invierno hasta 3 a) 0,48 g/cm b) 0,43 c) 223 K. ¿Cuál es el valor en grados 0,49 d) 0,58 e) 0,64 Rankine? 4. Un recipiente lleno hasta la mitad pesa 400 g. Si el peso del recipiente vacío es de 100 g, indicar la capacidad del recipiente. 3

a) 401 R d) 404

b) 402 e) 405

c) 403

10.¿A qué temperatura la lectura en grados Farenheit de un cuerpo registra un valor numérico doble respecto a lo registrado por el termómetro Celsius? 5. Se mezcla una sustancia “x” cuya 3 masa es 300 g y su volumen es 90 cm con una sustancia “y” cuya masa es 400 g y su 3 a) 140 ºF b) 160 c) volumen es 10 c . Indicarmla densidad 270 de la mezcla. d) 320 e) 180 a) 100 cm 300 d) 400

a) 1 g/cm d) 7

3

b) 200 e) 600

c)

b) 3 e) 9

c) 5

11.Si la lectura en grados Celsius es 20 unidades mayor que el valor registrado por el termómetro Farenheit, para la temperatura de 6. Con los datos del cuadro, indicar la densidad un cuerpo. Determine dicha temperatura. de la mezcla: a) -45 b) -55 c) -65 B a C ºC Sustancia d) -75 e) -85 S n A u ci Sustancia st a

0,3 g/cm3

10 cm3

0,6 g/cm3

30 mL

0,8 g/mL

80 cm

3

Organización Educativa TRILCE

12.Se ñale la

menor temperatura: a) 20 ºC d) 75 ºF

b) 294K c) 530 R e) Todas son iguales

21

Repaso I 13.La temperatura del hielo seco (en su punto 16.¿Cuál de las siguientes partículas se denomina de sublimación normal) es -109 ºF y la nucleón? temperatura de ebullición normal del etano es -88 ºC. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es a) electrón b) átomo c) correcta? núcleo d) neutrón e) positrón a) La temperatura del hielo seco es menor que la temperatura de ebullición normal del 17. ¿Cuál de las siguientes notaciones etano en 32ºC proporciona más información acerca del b) Ambas temperaturas son iguales átomo de sodio? 24

c) 11Na a) Na b) Na c) La temperatura de ebullición del etano es 32ºF d) 23Na e) Todos igual mayor que la del hielo seco. d) La temperatura del hielo seco es mayor que la temperatura de ebullición normal del 18.Se tiene tres isótopos con números de masa con- secutivos. Si el promedio de dichos etano. números másicos es 16 y el isótopo más e) Entre las temperaturas hay una diferencia pesado posee 10 neutrones, determine la de 21ºC. suma de neutrones de los otros dos 14.Respecto a la temperatura, ¿qué a) 14 b) 15 c) 16 proposición es incorrecta? d) 17 e) 18 a) El cero absoluto fue descubierto por William 19.La diferencia de cuadrados entre el número de masa y el número atómico de un átomo neutro Thompson, Lord Kelvin. b) El cero absoluto es inalcanzable en la es 2 580. Si posee 30 neutrones, determine la práctica. No obstante, nos podemos acercar carga nuclear relativa. indefinidamente. c) No se conoce el límite superior para la a) 28 b) 58 c) 86 escala de temperatura. d) 114 e) 144 d) La temperatura es una medida del flujo de calor que experimentan los cuerpos. e) La temperatura es una propiedad intensiva. Por lo tanto, tiene un efecto aditivo. (Z = 29) contiene: 20.Un 63 2núcleo de Cu 15.Indique verdadero (V) o falso (F) cada uno de los a) 29 p+; 27e- y 34 n b) 29 p+; 29e- y 34 n siguientes enunciados. + c) 29p y 34 n d) 27p+ y 34 n e) 27e y 34 n • El protón fue descubierto por Chadwick en 1932 .......................................................( ) • El isótopo más común del hidrógeno es el protio ........................................................ ( ) • El núcleo atómico es eléctricamente neutro ....( ) • La masa del protón es aproximadamente 1836 veces la masa del electrón ....................( ) • Los protones y neutrones son denominados nucleones ..................................................... ( ) • El neutrón es la partícula subatómica más liviana ..........................................................( )

22

Tercer Año de Secundaria

QUÍMICA

Tarea Domiciliaria 1. ¿Qué volumen ocuparán 300 g de mercurio? (d

Hg

 13,6 g / mL)

a) 26,8 mL b) 28,6 34,2 d) 32,4 e) 22,1

c)

2. Un cuerpo posee una masa de 400 g y un volumen de 3

1 200 cm , indicar la densidad. a) 0,96 g/

b) 0,39

cm d) 0,33

e) 0,88

c) 0,46

3

10.La temperatura normal de una persona es alrededor de 37ºC. ¿Cuál es la lectura en la escala Farenheit? a) 94,6ºF d) 98,36

b) 98,8 e) 9,86

c) 98,6

11.Una garrafa contiene 41,3 kg de ácido clorhídrico, de densidad 1,18 g/mL. ¿Cuál es el volumen en litros de la garrafa? a) 30 L d) 34

b) 31 e) 35

c) 33

3. Calcula la densidad de un líquido, sabiendo que 12.¿Cuál es la densidad del corcho, si un cubo de 1,5 cm de lado tiene una masa de 1,00 g? 17,45 mL de este pesan 16,3 g. a) 0,6 b) 0,8 c) 0,3 d) 0,5 e) 0,4 a) 0,6 g/mL b) 0,9 c) 0,32 d) 0,46 e) 0,84 4. ¿Cuántos gramos de glicerina de densidad 1,25 g/mL habrán en un frasco de 124 mL? a) 148,6 g d) 184,6

b) 174,8 e) 165,28

c) 155,00

13.Calcule la densidad del dióxido de carbono, sabiendo que 450 mL tiene la misma masa de 891 g. a) 1,93 g/mL b) 1,62 d) 1,36 e) 1,33

c) 1,98

5. ¿Cuál es la densidad del éter, sabiendo que 14.Una solución de ácido 3clorhídrico tiene una densidad de g/c . Calcular el volumen m 1,12 300 cc tienen la masa de 217,5 g? ocupado por 750 g de solución. a) 0,894 g/cc b) 0,672 c) 3 b) 670 c) a) 660 cm 0,875 d) 0,639 e) 650 d) 620 e) 300 0,725 6. Se encuentra que una solución de agua con sal 15.Si 500 g de mercurio se virtieron en una congela a 14ºF. ¿Cuál es el punto de probeta de 100 mL, ¿cuántos mililitros de agua se habrá congelación de la solución en grados Celsius? que añadir para llegar a la marca de los 100 mL? a) 40,6 mL b) 63,1 c) 42,6 a) -5ºC b) -15 c) -10 d) 43,6 e) 90,6 d) -20 e) -25 7. La plata funde a 960ºC. ¿Cuál es su punto de fusión en ºF? a) 1 760 ºF d) 1 962 8.

b) 1 546 e) 1 764

c) 1 789

16.Convertir -75 ºF a la escala Rankine. a) 385 R d) 472

b) 396 e) 369

c) 394

A un individuo afiebrado se le toma la 17. La temperatura del hielo seco es de -109 ºF. ¿Cuál es su temperatura en grados temperatura con un termómetro Farenheit y centígrados? se lee 104º. ¿A qué temperatura centígrada a) -76,42 ºC b) -78,49 c) corresponde? -40,26 d) -36,40 e) -78,33 a) 10ºC b) 20 c) 30 d) 40 e) 50

9. La temperatura superficial del planeta Júpiter es de

-150ºC. ¿Cuál es su temperatura en grados a)Farenheit? 6 432 K b) 7 846 c) 6 273 d) 6 300 e) 6 279

18.Suponiendo que la temperatura superficial del sol está a 10832ºF. Calcula la temperatura en a) -236ºF d) -239

b) -235 e) -238

k.

c) -237

Organización Educativa TRILCE

23

Repaso I 19.Para asar su pollo a la brasa se necesita que 26.Un átomo tiene 6 protones en su núcleo. Si el la parrilla alcance una temperatura de 372,2 número de partículas neutras es igual a su ºF. ¿En cuánto debo fijar el graduador para número atómico incrementado en dos, ¿cuál asar el pollo si la graduación está en grados es su número de masa? centígrados? a) 10 b) 14 c) 12 a) 176 ºC b) 184 c) d) 15 e) 13 149 d) 169 e) 189 40

27. Si un átomo es isóbaro con el K y a su vez es isótono 19 20.El mercurio hierve a 630K. Calcule el punto de ebullición con el38 Ar , entonces, ¿cuál será su número 18 del mercurio en grados atómico? centígrados. a) 18 b) 21 c) 19 d) 22 e) 20 a) 340 ºC b) 357 c) 358 d) 377 e) 389 21.Convertir 110 ºC a ºF a) 200 ºF d) 210

b) 180 e) 230

c) 220

a) 16 d) 22

22.Convertir 492 K a grados centígrados. a) 100 ºC 200 d) 10

28.Dos isótopos tienen sus números de masa consecutivos, si el más liviano posee 18 protones y 20 neutrones, entonces calcule, ¿cuántos neutrones posee el más pesado?

b)

c) 219 e) 103

b) 21 e) 20

c) 19

29.Señale la relación incorrecta: 2+

23.Respecto al átomo señale verdadero o falso según correspond a:

a) Cu : catión divalente 3-

b) N : anión trivalente 5+ c) V : catión pentavalente 2-

I. Su masa se concentra en el núcleo II. El electrón es una partícula extranuclear III.Es una esfera compacta a) F F V b) V V F c) V F V d) V V V e) F V F

40 40 24.Las siguientes especies son: Ar , Ca 18 20

a) Isótopos b) Isótonos d) Isoeléctrónico

d) S : catión divalente 1+

e) Au : catión monovalente 30.Un catión pentavalente posee en su núcleo 23 protones. ¿Cuántos electrones posee dicho catión? a) 12 d) 19

b) 18 e) 14

c) 13

c) Isóbaros e) No se sabe

208 25.Se tiene: 82 Pb4 ¿Qué proposición es incorrecta?

a) Tiene 82 protones b) Es un catión tetravalente c) Tiene 208 nucleones d) Tiene 126 neutrones e) Tiene 82 electrones

24

Tercer Año de Secundaria

5

Química nuclear

COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO

HISTORIA En 1896 Henry Becquerel, al estudiar la sal de Uranio llamado Pechblenda, descubrió que ésta emitía radiación de alta energía. A esta emisión espontánea de energía se le denominó radiactividad. Marie Curie y su esposo, Pierre, iniciaron sus experi- mentos para aislar los comp on en te s ra di ac ti vo s de l mineral.

Cátodo (-) Ánodo (+) Argón gaseoso

Amplificad or y contador

La radiación penetra esta ventana

Alto voltaj e

CONCEPT O

Estudios posteriores realizados por Rutherford revelaron tres tipos de radiación, alfa (  ), beta (  ) y gamma (  ). Cada tipo difiere en su respuesta a un campo eléctrico. Las radiaciones  y  son desviadas en direcciones opuestas por el campo eléctrico, mientras que la radiación  no es afectada por el campo eléctrico.

Las manecillas y números de este reloj luminoso contienen cantidades minúsculas de una sal de radio. (vista a plena luz)

Es el fenómeno por el cual se descompone una sustancia en forma espontánea de sus núcleos de átomos inestables, con la emisión de radiaciones en forma de tres tipos de rayos:  ,  y  . Radiactividad Natural Es la descomposición espontánea de un núcleo atómico natural con emisión de rayos  ,  y . Radiactividad Artificial Descomposición espontánea de un núcleo inestable artificial. Conversión de una sustancia no radiactiva en radiactiva. Descubierta por Irene Joliot-Curie (1934). *

Reacciones Nucleares: Cambios en las partículas del núcleo de un átomo y por consiguiente causan cambio en el átomo mismo. Las reacciones nucleares resultan en la transmutación de un elemento, en un núclido diferente o en un elemento diferente. Se cumple lo siguiente: CONSERVACIÓN DEL NÚMERO DE MASA (número de masa) (número de  masas)  antes de la Rxn luego de la Rxn



La desintegración

CONSERVACIÓN DEL NÚMERO ATÓMICO



(número atómico)





(número de

masa)

radiactiva del radio hace que las manecillas y los números del reloj brillen en la oscuridad.

antes de laRxn

luego de laRxn

Radiación Natural (Poder de penetración) Fe 

e=0,1mm

Organización Educativa TRILCE

Al

Al



e=3mm  e=30mm



25

Química Nucl ear Naturaleza eléctrica

Pract iquemos

cátodo     ánodo 

1. Son aquellas partículas positivas que se desvían en un campo eléctrico para la zona negativa. a) Alfa b) Beta Gamma d) Neutrón Electrón

Radiactividad artificial

c) e)

2. Señalar la relación incorrecta: 4

a)  

2

2

No Radiactiv a

Radiactiv a

• Rayos Alfa (  ): 1. Son corpúsculos. 2. Están formados por átomos de Helio. 3. Tienen carga positiva. 4. Alcanzan una velocidad de 20 000 km/s. 5. Son penetrantes. 6. Son los más ionizantes. • Rayos beta (  ): 1. Son corpúsculos. 2. Formados por electrones. 3. Tienen carga negativa. 4. Son altamente penetrantes. 5. Son ionizantes. 6. Alcanzan una velocidad de 270 000 km/s. • Rayos gamma (  ): 1. Son radiaciones electromagnéticas. 2. Son energías semejantes a los rayos x pero más intensas. 3. Alcanzan una velocidad de 300 000 km/s. 4. No tienen carga. 5. Son los más penetrantes. 6. Prácticamente no son ionizantes. 7. Descubierta por Villard. Principales partículas implicadas en fenómenos nucleares

Alfa

26

0

0

c)   1

1

e) n  0 n

3. Indicar cuáles de las alternativas son incorrectas:

Características:

Partículas

d) D  1H

0

b)   

Notación en ecuación nuclear 4 He 2

Beta

0 -1 B

Deuteró n Neutrón

2 1H 1 0n

Notación simplificad a   d n

I. Las partículas  se desvían hacia el ánodo. II. Las partículas  se desvían hacia el cátodo. III.Las partículas  se desvían hacia el ánodo. a) Solo I III d) I y III

b) Solo II

c) Solo

e) II y III

4. Si una especie química pierde una partícula alfa, su masa disminuye en ... unidades y su carga en ... unidades. a) 4;0 d) 4;1

b) 2;2 e) 4;2

c) 2;4

5. ¿Quién descubre la radiactividad? a) Curie b) Dobereiner c) Bohr d) Rutherford e) Becquerel 6. Descubre la radiación gamma. a) Thomson b) Roetgen Rutherford d) Villard

c) e) Curie

7. ¿En qué año se descubre la radiactividad? a) 1887 b) 1890 1900 d) 1896 e) 1877

c)

8. La naturaleza de las partículas “  ” y “  ” es ... y la de las partículas “  ” es ... . a) Corpuscular neutra b) Energética -

-

Tercer Año de Secundaria

corpuscular c) Neutra negativa d) Positiva negativa e) Corpuscular energética

Organización Educativa TRILCE

QUÍMI CA

27

9. Los esposos Curie descubren los elementos: a) Ra y U d) U y C

b) Ca y Ag Po e) C y Ca

15.Hallar “a + b”

c) Ra y 88

Ra

a

 b

4

Rn



2

9 4 a 1 4 Be2 He b C 0 n

a E   20x 0 b 10 1

b) 24 e) 23

c) 7

11.¿Qué partícula tiene mayor masa? a) Gamma d) Beta



16.Hallar “a + b”

10.Hallar el valor de “a+b”, en:

a) 16 d) 17

226

b) Alfa e) Protón

17. Hallar “a + b” 246 12 a 1 96 Cm6 C b X  4( 0 n)

18.¿Qué es la radiactividad? c) Neutró n

12.Señalar qué radiación presenta mayor velocidad: a) 

b) 

d)  y 

e)  y 

c) 

19.¿Qué son las reacciones nucleares?

13.¿Quién posee mayor poder de penetración? c) Rayos 

a) Rayos  b) Rayos  d) Neutrones e) Rayos X

14.Descubrió la radiactividad artificial: a) Pierre Curie Curie c) Becquerel e) Marie Curie

b) Irene Joliotd) Rutherford

20.Hallar “a + b”

27 13

Al

4  a  1 2 b P0 n He

Tarea Domiciliaria 1. Descubrió la radiactividad natural: a) Rutherford c) Curie Becquerel e) N. Bohr

b) Dobereiner d) H.

2. Los rayos gamma son(es): a) positivo c) corpúsculos pura e) a y c

b) negativo d) energía

3. En una emisión beta, el núclido resultante es respecto al original:

a) isótono b) isóbaro isoelectrónico d) isótopo

c) e) hílido

4. La emisión de una partícula “  ” de un núcleo atómico ocasiona que el número de masa de dicho núcleo ... .

a) disminuya en 2 2 c) aumenta en 4 en 4 e) no se altere

b) aumenta en d) disminuya

5. ¿Cuál es el único isótopo natural que puede sufrir fisión? a) tritio b) uranio 235 c) plutonio 238 d) deuterio e) bario 139 6. Se producen para destruir células cancerígenas: a) rayos “  ” b) rayos “  ” c) rayos “  ” d) rayos “  ” e) rayos neutrónicos 7. Producen esterilización y mutación del ADN: a) rayos “  ” “  ” c) rayos “  ” neutrones e) rayos “  ”

b) rayos d)

8. Producen quemaduras en la piel, al contacto con ellas, debido a su poder de ionización y penetración. a) rayox “  ”  ” c) rayos “  ” neutrones e) rayos “  ”

b) rayos “ d)

9. Los rayos gamma son(es): a) positivo b) negativo c) corpúsculos d) energía pura e) "a" y "c" 10.Los rayos “  ” poseen carga ..., mientras que los rayos “  ” poseen carga ... . a) positiva - positiva b) positiva - neutra c) negativa - negativa d) positiva negativa e) neutra - positiva 11.Los rayos gamma (  ) son de naturaleza: a) positiva b) negativa c) corpuscular d) ondulatoria e) a y d 12.La emisión de una partícula “  ” de un núcleo atómico ocasiona que el número atómico de dicho núcleo ... a) disminuya en 2 2 c) aumenta en 4 4 e) no se altere

b) aumenta en d) disminuya en

18.Balancear y dar como respuesta “a + b”. 92 a 46 X  b Y  

a) 92 d) 115

b) 47 e) 40

c) 139

19.Determine qué isótopo ha sufrido una desintegración “  ” según la siguiente ecuación: 211

...... 82Pb  

a) d)

213 Po 84 215 82 Pb

b) e)

215 Po 84 225 88Ra

c)

20.Balancear y dar como respuesta “a + b”. 80 a 40 X b Y  

a) 76 d) 98

b) 38 e) 100

c) 114

21.Balancear y dar como respuesta “a + b”. 92 a 46 Xb Y    

a) 92 d) 115

b) 47 e) 40

c) 133

14

22.Completar: 7

17 1 1O H

N...... 8

13.Con respecto al poder de penetración se cumple: a)      d)     

b)      e)     

a) 43  105 m/s b) 2 

1 e) 0 n

e) 3  10

c) 4  106 8

16.Los rayos “  ” son de naturaleza: a) ondulatoria b) corpuscular c) ondulatoria y positiva d) corpuscular neutra e) c y d

c)

1 0e

23.Balancear y dar como respuesta “a + b”. 80

a) 76 d) 98

a

X Y

40

e) 270 000

a) 3  105 km/s b) 3  4

d) 1

10

15.La velocidad de los rayos “  ” (gamma) es: 10 4 d) 27  10

b) 

c) 43 

10

d) 2  105

a)  c)     

14.La velocidad de los rayos “  ” (alfa) es:

211 85At

b

b) 38 e) 100

c) 115

24.Determine cuántas desintegraciones “

” y “ ” se 

producen en la siguiente transmutación: 17. En el siguiente proceso nuclear: 44

1

Ca  H 

44

Sc  ......



232

Th  89

224

Ra  ......

88

20

a) 2; 3 d) 2; 4

b) 2; 0 e) 3; 0

c) 2; 1

25.Dada la siguiente transmutación para una serie de desintegraciones “  ” y “  ”. 1

además del núclido del escandio, se ha producido: a) una partícula alfa c) una partícula beta e) radiación gamma

229 213 Ra  Bi  ...... 88 83

21

b) un protón d) un neutrón

¿Cuántas desintegraciones “  ” se han producido? a) 0 d) 3

b) 1 e) 4

c) 2

26.Balancear la siguiente reacción nuclear:

27. Hallar “x + y” 238

241

243 Am 4 Bx  He  X  95 2

95

97

AB 

x y

B

Determinar la(s) partícula(s) “X”. a) 3 positrones c) 1 partícula “  ” neutrones e) 1 protón

b) 1 partícula “  ” d) 2

a) 331 d) 332

b) 340 e) 328

c) 330

6

Teorías atómicas

COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO

I. TEORIA ATÓMICA

I. TEORÍA ATÓMICA DE DALTON • En el periodo de 1803 a 1807, John Dalton, un maestro de escuela inglés, publicó una teoría atómica congruente. • D al to n di se ñó s u teoría con miras a explicar varias observaciones experimen- tales. • Las ideas de Dalton pueden resumirse en los siguientes enunciados:

Los filósofos griegos cavilaban sobre esta pregunta: ¿Es posible dividir infinitamente la materia en pedazos cada vez más pequeñas, o hay un punto en el que ya no se puede dividir más? La mayoría de esos filósofos, inbidos Platón y Aristóteles decían que la materia era infinitamente divisible. Sin embargo, Demócrito decía que la materia se componía de pequeñas partículas indivisibles a las que denominó átomos. Demócrito postuló, también, que había distintos tipos de átomos: Unos redondos y lisos, otros irregulares y torcidos, y que esta diversidad de forma daba origen a diferentes tipos de materia.

John Dalton

1.

Cada elemento se compone de partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos.

2.

Todos los átomos de un elemento dado son idénticos, los átomos de elementos diferentes son diferentes y tienen propiedades distintas (incluida la masa).

3.

Los átomos de un elemento no se transforman en tipos de átomos diferentes mediante reacciones químicas, los átomos no se crean ni se destruyen en las reacciones químicas.

4.

Se forman compuestos cuando se combinan átomos de más de un elemento, un compuesto dado siempre tiene el mismo número relativo y clase de átomos.

• Algunos postulados del modelo de Dalton han sido superados por la moderna teoría atómica, como la indivisibilidad y la indestructibilidad de los átomos. • A pesar de ello la teoría de Dalton fue la base del desarrollo de la química moderna, porque todas las investigaciones científicas se hicieron y aún se hacen aceptando que la materia está formada por átomos.

Organización Educativa TRILCE

31

Teorías atómi cas II. TEORÍA ATÓMICA DE THOMSON

III. TEORÍA ATÓMICA DE ERNEST RUTHERFORD

A fines del siglo XIX debido a las experiencias observadas de los fenómenos eléctricos se empezó a sospechar de la indivisibilidad del átomo. Esto se confirmó con el descubrimiento de los electrones por Joseph Thomson (1856-1940). EXPERIENCIA THOMSON

•

En 1910, Rutherford y sus colaboradores realizaron un experimento que descontinuó el modelo de Thomson.

•

Rutherford estaba estudiando los ángulos con los que las partículas «x» se dispersan al pasar a través de una laminilla muy delgada de oro.

•

Los investigadores (Rutherford, Geiger y Marsden) observaron que casi todas las partículas «  » atravesaron directamente la laminilla sin desviarse. No obstante, unas cuantas se desviaban y algunas incluso rebotaban en la dirección de la que venían.

•

En 1911, Rutherford estaba en condiciones de explicar sus observaciones y postuló que la mayor parte de la masa y toda su carga positiva, residía en una región muy pequeña, extremadamente densa, a la que llamó núcleo.

•

Estudios experimentales subsecuentes condujeron al descubrimiento de partículas tanto positivas (protones) como neutras en el núcleo.

•

Rutherford descubrió los protones en 1919 y el británico James Chadwick descubrió los neutrones al 1932.

DE

Electrones con carga negativa

Distribución continua de carga positiva

Modelo atómico de Thomson

• A m ed ia do s de l siglo XIX los Modelo de Thompson científicos comenzaron a estudiar las descargas eléctricas en tubos a los cuales se les había sacado pa rc ia lm en te e l a ir e. U n vo lt aj e produjo radiación en el interior del tubo, esta radiación recibió el nombre de RAYOS CATÓDICOS porque se origina en el electrodo negativo o cátodo. Aunque los rayos son en sí invisibles, su movimiento puede detectarse mediante observaciones sencillas y concretas, se descubrió además que los rayos catódicos emitidos por cátodos de materiales diferentes eran iguales. •

La observación de las propiedades de los rayos catódicos sugirieron que la radiación consiste en una corriente de partículas con carga negativa, que ahora llamamos electrones. Además Thomson descubrió la relación entre la carga eléctrica y la masa de un

32

Modelo de Rutherford

electrón empleando Tercer Año de Secundaria

un tubo de rayos catódicos.

 8 Coulombs /  e m 1,76.10 gramo

Este modelo se hizo popular como el modelo del “pudín de ciruela”, por la semejanza con el tradicional postre inglés. El modelo de átomo de Thomson tuvo una vida muy corta.

Organización Educativa TRILCE

QUÍMI CA

Esquema ampliado de la trayectoria de las partículas alfa al at rave sa r o se r desviados por los núcleos.

33

ERROR DEL RUTHERFORD

MODELO

DE

«Sistema Planetario» Según la física clásica, el electrón pierde energía en forma de radiación electro magnéticas y se acerca poco a poco al núcleo colapsándolo. IV. TEORÍA ATÓMICA DE BOHR (1913)

•

Max Planck explica mediante su teoría cuántica lo que la física clásica no podía explicar sobre los fenómenos atómicos.

•

Según su teoría la energía de los electrones no puede ser absorvida ni emitida en forma continua sino de un modo discontinuo en «forma de paquetes» que denominó «cuantos».

En 1913, Niels Bohr aplicó la teoría de Planck para explicar el comportamiento del átomo. Sus postulados siguientes:

son

los

- Los electrones se mueven en órbitas fijas y definidas; es decir, giran a una distancia determinada del núcleo. - Mientras un electrón se encuentra en una órbita estable no absorve ni emite energía. - Los electrones pueden saltar de más órbitas a otras. La cantidad de energía que gana o pierde el (electrón es definida) y se llama cuanto de energía.

Pract iquemos

1. Los filósofos griegos que indicaban que la materia era infinitamente divisible, es decir que la materia siempre se puede dividir en partes más pequeñas se denominan: a) Sócrates y Platón b) Platón y Aristóteles c) Leucipo y Demócrito Leucipo y Platón e) Demócrito y Sócrates

d)

2.

Postuló en sus tratados que existían átomos: unos redondos y lisos, otros irregulares y torcidos; y que debido a esta diversidad existían diferentes tipos de materia. a) Leucipido b) Sócrates c) Anaxímenes d) Demócrito e) Platón

3. El siguiente enunciado: Los átomos de un mismo elemento son idénticos, los átomos de elementos diferentes son diferentes y tienen propiedades distintas. Es parte de la teoría atómica de: a) Thomson b) Rutherford c) Heiner d) Geiger e) Dalton 4. La teoría atómica de Dalton se basó principalmente en: a) Niveles de energía b) Esferas de energía c) Símbolos químicos d) La existencia de los átomos e) La divisibilidad de la materia 5. Científico inglés que descubrió los electrones: a) Rutherford b) Thomson Bohr d) Sommerfield Soddy 6.

c) e)

Los rayos catódicos se originaban en el electrodo ... llamado ... . a) positivo, cátodo b) negativo, ánodo c) negativo, cátodo d) positivo, ánodo e) positivo, neutrón

7. Los rayos catódicos emitidos por cátodos de materiales diferentes son: a) De mayor intensidad b) De menor intensidad c) Diferentes d) Más energéticos e) Iguales 8. Descubrió la relación entre la carga y la masa del electrón empleando un tubo de rayos catódicos. a) Bohr b) Thomson Rutherford d) Sims Sommerfield

c) e)

9. Al modelo de Thomson se le conoce como: a) Sol naciente b) Pudín de ciruela c) Sistema planetario d) Sistema térmico e) Órbitas definidas 10.Fueron colaboradores de Rutherford en los

expe- rimentos realizados en 1910, con la laminilla de pan de Oro. a) Geiger y Thomson b) Thomson y Bohr c) Thomson y Sorensen d) Geiger y Marsden e) Geiger y Bohr

11.El modelo atómico de ... postuló que el átomo 14.La teoría de Niels Bohr tuvo como ayuda está formado por una región muy pequeña y fundamental la teoría cuántica desarrollada compacta, de carga positiva y por el científico: extremadamente densa llamada núcleo, además de otra casi vacía llamada nube. a) Thomson b) Rutherford c) Planck d) Suars e) Carlos V. a) Dalton b) Bohr c) Thomson d) Rutherford e) 15.Los electrones pueden saltar de más órbitas a Sommerfeld otras según Bohr despidiendo una cantidad de energía definida llamada: 12.El modelo de E. Rutherford fue conocido como: a) Energón b) Cuantón c) Cuanto d) Energía a) Pudín de ciruelas b) Pudín de menor e) Energía mayor pecanas c) Esfera macisa d) Sistema planetario e) Sistema térmico 13.Rutherford descubrió el núcleo atómico y además los protones, estos últimos descubiertos en el año: a) 1917 d) 1920

b) 1918 e) 1932

c) 1919

Tarea Domiciliaria 1. ¿Quién propuso la existencia de esferas rígidas, indivisibles e indestructible? a) Bohr b) Sommerfeld c) Thomson d) Dalton e) Rutherford 2. El electrón fue descubierto por: a) Rutherford c) Sommerfeld Dalton e) Thomson

b) Bohr d)

3. Thomson postuló que los rayos catódicos eran un haz de partículas: a) positivas b) pesadas c) neutras d) negativas e) abundantes 4. El modelo de Budín con ciruelas fue dado por: a) Thomson c) Bohr Sommerfeld e) Dalton

b) Rutherford d)

5. Rutherford bombardeó a los demás con partículas para demostrar que no eran esferas duras y macizas. a) beta b) gamma alfa d) omega

c) e) phi

7. El experimento de la “laminilla de oro” se utilizó en la construcción de la teoría de: a) Thomson b) Bohr c) Rutherford d) Einstein e) Sommerfeld 8. Descubrió el núcleo atómico bombardeando “pan de oro” en partículas alfa. a) Thomson b) Rutherford c) Bohr d) Sommerfeld e) Einstein 9. Según los cálculos de Ernest Rutherford, ¿cuál es el valor del diámetro atómico? -14

a) 10 m -10 d) 10

-16

b) 10 -17 e) 10

c) 10

-18

6. El modelo atómico de Rutherford se denomina: a) Esfera maciza pasas c) Esfera e) Sistema planetario

b) Budín de d) Planetario

10.El enunciado: “Los átomos son indestructibles y retienen su identidad en los cambios químicos”. Le pertenece a: a) Thomson c) Bohr e) Sommerfeld

b) Rutherford d) Dalton

11.Científico inglés que contribuyó al desarrollo de las teorías atómicas y el primero que descubrió la ceguera hacia los colores: a) Bohr b) Thomson c) Dalton d) Sommerfeld e) Rutherford

12.En un campo eléctrico los rayos catódicos son 22.Según Bohr, la cantidad de energía que gana desviados hacia el electródo: o pierde el electrón es definida y se llama: a) Ánodo b) Activo Cátodo d) Inerte carga

c) e) Sin

a) Protón b) Positrón c) Cuanto de energía d) Cuanto de sabor e) Bomba de energía

13.El tubo de rayos catódicos también se llama 23.Cuando un electrón pasa de un nivel superior a “Tubo de ...”. inferior ... un cuanto. a) Uhlembeck b) Roentgen c) Thomson d) Crookes e) Bohr a) difiere b) emite c) absorbe d) repone e) 14.En el experimento de Millikan los electrones produce son producidos por la acción de los rayos: 24.Cuando un electrón pasa de un nivel inferior a superior a) Alfa b) Gamma c) ... un cuanto. Beta d) Phi e) X a) emite b) difiere c) 15.La siguiente oración: “Los átomos son los produce d) repone e) bloques de construcción básicos de la materia; absorbe son las partículas más pequeñas de un elemento químico que conservan la identidad química del elemento”, nos hace referencia a 25.La pantalla de los televisores funciona como uno de los extremos de un tubo de rayos: la teoría de: a) Bohr b) Rutherford c) Sommerfeld d) Thomson e) Dalton 16.Los rayos catódicos se generan en el electródo: a) Neutro b) Positivo Negativo d) Eléctrico Electrónico

c) e)

a) X b) Alfa Anódicos d) Catódicos

c) c) beta

26.El modelo de Bohr es una mejora del modelo atómico de: a) Sommerfeld c) Thomson Rutherford e) Dalton

b) Bohr d)

17. En el experimento de la gota de aceite que 27. Propone la teoría cuántica: se utilizó para medir la carga del electrón, se a) Sommerfeld b) Dalton usaron los rayos: c) Bohr d) Rutherford e) Planck a) Alfa b) Beta c) Eléctricos d) Gamma e) X 28.El modelo de Bohr se basa en el átomo de: 18.La denominación de rayos catódicos se debe a) Nitrógeno b) Hidrógeno c) a: Lutecio d) Oxígeno e) Carbono a) Salen del ánodo b) Regresan del cátodo c) Regresan del ánodo d) Salen del 29.El segmento: “El átomo tendría la forma de cátodo una masa uniforme de carga positiva en la e) Ninguno que estarán inscrustados los electrones”. Pertenece a la teoría de: 19.El modelo que planteó por primera vez que el átomo era neutro fue el de: a) Thomson b) Bohr c) Rutherford d) a) Rutherford b) Bohr c) Sommerfeld e) Dalton Dalton d) Sommerfeld e) Thomson 20.La teoría de Niels Bohr fue enunciada en el año: a) 1910

b) 1912

c) 1913

d) 1923

e) 1922

21.El concepto de niveles de energía lo introduce la teoría atómica de: a) Bohr b) Rutherford c) Thomson d) Dalton e) Rydberg

7

Teoría atómica moderna

COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO

CONCEPTOS PREVIOS

ALGUNOS TIPOS DE ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS

1. ¿Qué son ondas?

1. Rayos infrarrojos: Descubierta por Hersched en 1800, cabe recordar que toda molécula que tenga una temperatura superior al cero absoluto emiten rayos in frarr ojo s y e sto s ser án mayor es en tre m ás temperatura tenga el objeto.

Son perturbaciones que afectan un medio determinado, algunas nece- si ta n un m ed io p ara propagarse mientras que otras no.

Onda s

2. Ondas de radio: Descubiertas por Hertz en 1887.

Ejemplo: Las ondas formadas al dejar caer una piedra sobre agua en reposo. Piedra

Agua en reposo (medio)

Perturbació n del medio (ondas)

3. Rayos X: Descubiertos por Roentgen en 1895, permite obtener imágenes dinámicas del interior del cuerpo. 4. Radiación ultravioleta (Rayos UV) radiaciones peligrosas para el ser humano, producen ceguera, envejecimiento prematuro, cáncer a la piel, etc. DESCRIPCIÓN MECANOCUÁNTICA DEL ÁTOMO 1. A través del trabajo de De Broglie (ondapartícula) y

2. ¿Qué son ondas electromagnéticas?

Son ondas formadas por un campo magnético y un campo eléctrico, perpendiculares entre sí (es decir formando 90º). Estas ondas se propagan en cualquier medio, no necesita de medios materiales para su propagación. En el vacío dicha pertuberación avanza a la velocidad de la luz, 300 000 km/s. Así las ondas electromagnéticas (O.E.) transportan energía sin que haya transporte de materia.

Observación: Como el campo eléctrico es el que generalmente interactúa con la materia para la mayoría de aplicaciones, es suficiente representar a una radiación electromagnética tan solo por su campo eléctrico.

otros, sabemos que los electrones en los átomos pueden tratarse más como ondas que como pequeñas partículas compactas moviéndose en órbitas circulares o elípticas. 2. Las partículas grandes como pelotas de golf obedecen a la mecánica clásica mientras que las partículas muy pequeñas: electrones, protones, etc. no siguen esas reglas; una clase diferente de mecánica llamada cuántica que se basa en propiedades ondulatorias de la materia, describe mucho mejor el comportamiento de dichas partículas. Con el descubrimiento del comportamiento ondulatorio de los electrones surgió otro problema fundamental. ¿Cómo precisar la “posición” de una onda? Organización Educativa TRILCE

Imposible saber ya que ella se extiende en el espacio. 3.

Para describir el problema que significa localizar una partícula subatómica, Werner Heisemberg propuso su principio de incertidumbre que nos dice que es imposible conocer en forma simultánea la velocidad y la posición de una partícula subatómica. En 1926, mediante un desarrollo matemático complejo, Erwin Schrondinger formuló una ecuación que describe el comportamiento y la energía de partículas subatómicas en general, esta ecuación es análoga a las leyes de Newton del movimiento de los objetos macroscópicos.

37

Teoría atómica mod erna 4. Con la ecuación de Schrodinger comenzó una nueva era de la Física y la Química, ya que dio c) Orbitales tipo “d” inicio a un nuevo campo denominado mecánica cuántica. Aunque z z la mecánica cuántica explica y deja en claro que no se puede saber en que parte del x y átomo se localiza el electrón si define la región en la que se encuentra en un momento dado, a esta región de alta probabilidad se le denomina orbital atómico. dxz dyz ORBITAL ATÓMICO

y

x y

dxy

x

Forma Tetralobular

dx 2-y2

z

Los orbitales son regiones de la nube electrónica donde se concentra el 90% de la densidad electrónica, también se puede afirmar que es la región del espacio donde x existe la máxima probabilidad de encontrar a los electrones.

y dz2

«Todo orbital atómico es ocupado como máximo por dos electrones» TIPOS DE ORBITAL ATÓMICO Orbital Pz

a) Orbitales tipo “s”  Orbitale s tipoD

Forma Esférica d) Orbitales tipo “f” “Octolobulares” Un tipo de “f”:

Orbitales S (l= 0, m =l 0)

n = 3(Na)

n = 1(H)

Los orbitales “f” poseen formas “complejas” b) Orbitales tipo “p” z

z

“Px” y

x

38

y x

Form a

z

“Py”

x

“Pz” y

Pract iquemos Dilobular Tercer Año de Secundaria

z

x

z

z

1. Las ondas son ... que afectan a un medio

y x

Orbital Px

y

Orbital Py Pz

x

y

Orbital

determinado. a) objetos

b) espacios c)

entes d) perturbaciones

e) líquidos

2. En una onda electromagnética los campos que interactúan forman: a) 30º d) 37º

b) 60º e) 90º

c) 45º

QUÍMICA 3. Las ondas que no necesitan de un medio para propagarse se denominan:

Aplicaciones tecnológicas:

a) Mecánicas b) Térmicas c) Eléctricas d) Electromagnéticase) Eólicas 4. Las ondas electromagnéticas transportan energía pero no transportan: a) Sombra b) Materia Energía d) Medios Sentimientos

c) e)

5. El valor de la velocidad de la luz en el vacío es: a) 400 000 km/s b) 400 000 m/s c) 30000 km/s d) 40 000 km/s e) 300 000 km/s Completar: 6. Rayos infrarrojos Descubridor: Características:

Aplicaciones tecnológicas:

9. El autor del trabajo por el cual se supo que los electrones en los átomos se pueden tratar más como ondas que como pequeñas partículas fue: a) Planck b) Bohr c) Louis De Broglie d) Rutherford e) Thomson 10.Las partículas grandes como las pelotas de tenis siguen las reglas de la “mecánica clásica”, mientras que las partículas pequeñas como las partículas subatómicas obedecen a una clase diferente de mecánica llamada: a) Microscópica b) Macróscopica c) Cuántica Rústica e) Racional

d)

11.El principio que nos dice que no podemos conocer en forma simultánea la velocidad y la posición de una partícula subatómica fue propuesto por: a) Max Planck b) Lise Meitner c) Sommerfeld d) Heisemberg e) Bohr 12.El principio antes mencionado se denomina:

7. Rayos X Descubridor: Características:

Aplicaciones tecnológicas:

a) De exclusión b) De máxima multiplicidad c) De calor d) De incertidumbre e) De difusión 13.La ecuación que explicaba el comportamiento y la energía de las partículas subatómicas en general fue propuesta por: a) Bohr b) Sommerfeld c) Rutherford d) Planck e) Schrondinger 14.A la región en la que existe una altísima probabilidad de encontrar a los electrones se les denomina: a) Nube d) Orbital

8. Radiación ultravioleta: Características:

b) Órbita e) Subnivel

c) Nivel

15.Un orbital atómico puede poseer como máximo ... electrones.

a) 1e d) 4e

Organización Educativa TRILCE

b) 2e e) 5e-

c) 3e

-

39

Teoría atómica mod erna

Tarea Domiciliaria 1. La luz visible es un tipo de:

10.Todo orbital atómico posee como máximo:

a) Energía b) Materia c) Radiación d) Radiación electromagnética e) Radiación cósmica

a) 1e-d) 4e

b) 2e-e) 5e

c) 3e-

11.Un orbital tipo “s” posee forma: a) Cúbica b) Dilobular c) Trilobular d) Tetralobular e) Esférica 12.Un orbital tipo “p” posee forma:

2. A las radiaciones electromagnéticas se les denomina también: a) Energía polar cinética c) Energía cabrica Energía radiante e) Energía

b) Energía d)

a) Esférica b) Cúbica c) Dilobular d) Tetralobular e) Trilobular

3. La velocidad de la luz a través del espacio es de: 4

6

a) 3.10 7km/s b) 3.1 0 c) 3.10 d) 3.10 5 9 e) 3.10 4. En una onda electromagnética los campos que la conforman: a) Son paralelos b) Son diagonales c) Son perpendiculares d) Son homogéneos e) Son iguales

a) Tetralobular

b) Dilobular

c) Esférica Trilobular e) Cúbica

d)

14.Los orbitales cuya forma se considera “compleja” son de tipo: a) s d) f

5. Creador de la Física Moderna o Física Cuántica. a) Maxwell

13.Un orbital tipo “d” posee forma:

b) Clausius

b) p e) d

c) g

15.La siguiente representación pertenece a un orbital tipo:

c) Rutherford e) M. Planck

d) Dalton

6. Es un ejemplo de ondas hertzianas: a) Rayos gamma visible c) Rayos X e) Rayos cósmicos

b) Radiación d) Microondas a) s d) f

7. La longitudes de onda entre las que se encuentran las radiaciones visibles son: 



a) 4000 A a 5000





c) 3900 A a 7000 A 

e) 3400 3900 A

A



c) d



b) 6000 A a 5000 A

A



b) p e) g





d) 9000 A a 10000 A

a

8. La teoría onda partícula fue propuesta por:

40

a) Planck Schrodinger

d)

b) Bohr De Broglie

c) e) Tercer Año de Secundaria

Heisemberg 9. El principio de incertidumbre que nos indica que la posición y la velocidad del electrón no se pueden calcular simultáneamente fue propuesto por: a) M. Planck Schrodinger c) N. Bohr W. Heisemberg e) L. Meitner

b) E. d)

8

Repaso II

COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO TRILCE • COLEGIO

8. ¿Cuál es la temperatura de un cuerpo en grados Celsius, sabiendo que la lectura en esta escala es 5/4 del valor numérico que registra el termómetro Farenheit?

Pract iquemos 1. Se tiene un cuerpo de forma cúbica cuya arista es 3 cm y que posee una masa de 2,7 g. Indique la densidad de dicho cuerpo. a) 0,01 g/mL b) 0,06 d) 0,6 e) 0,8

c) 0,1

2. Se tiene un cuerpo cuya masa es 3 000 g y su volumen es 5 L, indicar la densidad de dicho cuerpo. 3

a) 0,4 g/cm d) 0,9

b) 0,6 e) 1,32

c) 0,2

4. ¿Cuál es la densidad del éter, dado que 300 mL tiene una masa de 217,5 g? a) 0,725 g/mL b) 1,38 0,88 d) 1,21 e) 0,95

b) -25,6 e) 120,5

c) -32

9. Si la lectura en grados Celsius es 20 unidades mayor que el valor registrado por el termómetro Farenheit, para la temperatura de un cuerpo. Determine dicha temperatura. a) 188 K d) 218

b) 198 e) 245

c) 208

10.Si un elemento está formado por varios isótopos, todos ellos tienen:

c) 0,8

3. Calcular la densidad del dióxido de carbono (CO 2) gaseoso, dado que 450 mL tiene una masa de 0,9 gramos. a) 0,002 g/mL b) 2 d) 20 e) 10

a) 82,5 d) 110,2

c)

a) La misma masa. b) La misma carga nuclear. c) El mismo número de nucleones. d) El mismo número de neutrones. e) El mismo número de positrones. 11.Los isótopos del hidrógeno se diferencian en: a) Masa atómica promedio b) Carga nuclear c) Neutrones d) Electrones e) Protones

5. Calcular la longitud del lado de un cubo de aluminio cuya masa es 337,5 gramos, si su densidad es 3 12.Se tiene dos átomos “A” y “B” con el mismo 2,7g/cm . número de protones pero difieren en dos neutrones. Suponiendo que el núclido “A” es a) 2 cm b) 4 c) 5 más pesado, ¿qué se puede afirmar? d) 6 e) 10 6.

¿Cuál de las siguientes unidades temperatura es la unidad oficial del S.I.? a) Celsius d) Rankine

7.

b) Kelvin e) Todos

de

c) Farenheit

¿Cuál de las siguientes lecturas no presenta significado físico? 6

a) “A” y “B” pertenecen a elementos diferentes. b) “A” y “B” tienen el mismo número de masa. c) “B” tiene el mismo número de nucleones de “A”. d) “A” y “B” tienen diferente número atómico. e) “A” tiene mayor número de masa que “B”. 13.De las siguientes afirmaciones: I. Los átomos de un mismo elemento pueden originar solamente una sustancia simple. II. Los isóbaros son químicamente

iguales. a) -4 ºC d) +296 ºC ºC

b) 1.10 K e) +274

Organización Educativa TRILCE

c) -200 K

III.Los isótopos presentan las mismas propiedades químicas. IV. Los átomos de un mismo elemento tienen nece- sariamente un mismo número de neutrones. V. Los isótopos poseen propiedades físicas diferentes.

41

Repaso I I Son correctas: a) I, II y III d) III, II y V

17. Determine el número de neutrones liberados en la siguiente ecuación nuclear: b) III y V e) II y V

c) I, III y V

235 U  nº  142Ba  91Kr  ... 92 56 36

14.Señale verdadero o falso según corresponda: - El número atómico define la identidad química de un elemento químico. - El neutrón es la partícula subatómica más pesada. - La nube electrónica es la zona de mayor densidad del átomo. a) V V V d) V V F

b) V F V e) F V F

c) V F F

15.Con respecto a las proposiciones: I. Los rayos “” son idénticos a los átomos de 4

2

He . II. Los rayos “” poseen la misma masa

que los rayos “”. III.Los rayos “” poseen naturaleza ondulatoria. Es correcto afirmar: a) I y II d) Solo II

b) I y III e) Solo III

c) II y III

16.Al completar la siguiente ecuación nuclear: 238 U  238Np  ... 92 93

señale la emisión que se produjo. a)  d) nº

b)  + e) p

c) 

+

a) 1 d) 4

b) 2 e) 5

c) 3

18.¿Qué propiedad no caracteriza a los rayos catódicos? a) Son desviados por campos eléctricos b) Son desviados por campos magnéticos c) Su naturaleza es dependiente de la naturaleza del gas residual. d) Producen fluorescencia en las paredes del tubo. e) Produce luminiscencia en materiales fluorescentes. 19.¿Q ué e xp er im en to fue d et er mi na nt e pa ra l a determinación de la carga del electrón? a) Rayos X b) Efecto fotoeléctrico c) Rayos positivos d) Rayos catódicos e) Experimento de la gota de aceite 20.¿Cuál de las siguientes proposiciones es falsa? a) Rutherford concluyó que los electrones no son partículas de gran masa. b) Rutherford conceptuó el átomo como un núcleo denso de carga positiva con electrones periféricos. c) Thomson determinó la relación: -e/m del electrón. d) Planck estableció que, la energía de la radiación luminosa es inversamente proporcional a la frecuencia. e) Los rayos “X” constituyen parte del espectro electromagnético.

Tarea Domiciliaria 1. Se tiene un cuerpo con 4,5 kg de peso y un volumen 3

de 9 000 cm , indicar el valor de la densidad del cuerpo. 3

a) 0,3 g/cm d) 0,9

b) 0,8 e) 1,6

200 c

3

se mezcla 3

3

, si el cuerpo posee un volumen de 1 000 c 3 . Indicar la masa del cuerpo.

c) 0,5

2. Un cuerpo posee una densidad de 0,95 g/c m m

42

3. Un cuerpo “A” de 400 g y volumen de

Tercer Año de Secundaria

con otro “B” cuyo peso es 500 g y volumen 100 cm . Indicar la densidad de la mezcla. a) 1 g/cm

3

a) 480 g d) 1 000

b) 2 b) 950 e) 1 500

c) 3 c) 900

d) 4

e) 5

4. Indicar la densidad de la mezcla: B

A d=0,3 g/cm3 V=40mL a) 0,9 g/cm d) 0,8

3

b) 0,3 e) 0,4

d=0,18 g/cm3 V=60mL c) 0,2

QUÍMICA 5. Se tiene una mezcla de dos sustancias “x” e “y”, si los volúmenes son iguales cuál es la fórmula de la mezcla. dxdy a) 3

dxdy b) 2

14.El isótopo más común del carbono es el:

a)

c) dx+dy

13

C d) 11 C

d)

dxdy 2

e)

dxdy 4

b) 320 ºF

c) 400

b) 289 e) 273

a) 0 d) 3

R F 460

c)

a) 235 327 d) 328 x2

b) 1 e) 4

b) 2 ºC e) 4 ºC

c) 3 ºC

b) 1 414 R

11.En la siguiente representación 20

40

Ca , indicar

a) Alfa b) Beta Teta d) Gamma

c) 30

20.Hallar el valor de “x+y”.

a) 342 d) 333

56 3 26 Fe , indicar el número

de

b) 21e-e) 24e

c) 22e-

23 13.En el siguiente ión: Na1 , indicar el 11 número de

electrone s. a) 10e d) 14e

b) 11e e) 13e

c) e) Phi

19.La radiación de mayor poder de ionización es:

249 99 A   

electrones. a) 20e-d) 23e

c)

18.La radiación de mayor poder de penetración es:

el número de neutrones.

12.En el siguiente ión:

b) 326 e) 329

a) Beta b) Teta Phi d) Gamma e) Alfa

c) 1 010 R e) 1 111 R

b) 20 e) 50

c) e)

a) Becquerel b) Joliot c) Esposos Curie d) Curie e) Esposos Joliot-Curie

c) 2

rankine. a) 1 313 R

a) 10 d) 40

C

17. Descubrieron la radiactividad artificial:

10.Hallar el valor de 410 ºC en grados

d) 1 230 R

e) 10

Hallar “a+b”

9. Transformar 492 R a ºC. a) 1 ºC d) 0 ºC

C

236 a X  b y   98

8. Hallar el valor de “x”. 

12

16.Balancear:

e) 390 ºF

K C 273

c)

a) Protio b) Deuterio Potio d) Teurio Tritio

7. Transformar 32 ºF a kelvin. a) 279 K 283 d) 936

14

15.El isótopo radiactivo del hidrógeno es el:

6. Transformar 160 ºC a ºF. a) 300 ºF ºF d) 380 ºF

b) C

c) 12e

-

b) 349 e) 335

c)

x

2 yB

c) 334

21.Descubridor del protón: a) Rutherford b) Bohr Thomson d) Dalton Sommerfeld

c) e)

22.Descubre el neutrón: a) Rutherford b) Bohr Dalton d) Chadwick Sommerfeld

c) e)

23.Calculó la carga del electrón:

) Thomson b) Rutherford c) Bohr d) Millikan e) Maxwell

a

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43

Repaso I I 24.El modelo llamado “Sistema planetario” fue propuesto por: a) Thomson b) Planck Rutherford d) Dalton

a) s d) f

c) e) Bohr

25.El modelo llamado “Budín de pasas” se le atribuye a: a) Dalton d) Bohr

28.Los orbitales de forma tetralobular son: b) p e) g

c) d

29.El siguiente esquema:

b) Thomson c) Rutherford e) Planck

26.Un orbital tipo “s” puede conocer como máximo: a) 4e d) 6e

b) 3e e) 8e-

c) 2e

27. Los orbitales de forma esférica son: a) s b) p c) d d) f e) g

-

pertenece a un orbital tipo: a) s d) f

c) d

30.Los orbitales fundamentales pueden tener como máximo: a) 4e d) 10e-

44

b) p e) g

b) 6e e) 2 e-

c) 8e

-

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Repaso I I

46

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