Química básica

Fundamentos químicos. Átomo. Modelo Mecánico Cuántico. Periodicidad. Propiedades Periódicas. Mecánica cuántica. Sistema de nomenclatura Stock

  • Enviado por: Runnijerez
  • Idioma: castellano
  • País: Costa Rica Costa Rica
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INSTITUTO TECNOLOGICO DE COSTA RICA

ESCUELA DE QUIMICA PUNTOS CORRECTOS NOTA

QU-1101 QUIMICA BASICA I

I EXAMEN PARCIAL

I SEMESTRE 2001

Lunes 11 de junio del 2001 1 p.m.

NOMBRE__________________________________________________ CARNÉ______________

PROFESOR(A) DEL CURSO___________________________________ GRUPO______________

INSTRUCCIONES ACERCA DEL EXAMEN:

  • El propósito de este examen es evaluar el dominio del estudiante en los siguientes temas: 1. Fundamentos; 2 El Átomo; 3 Modelo Mecánico Cuántico y 4 Periodicidad y Propiedades Periódicas.

  • Consta de 4 hojas impresas por ambos lados. NO las despegue.

  • Consta de 20 puntos, distribuidos en:

  • PARTE I: ESCOGENCIA 70 % (14 PUNTOS)

    PARTE II: DESARROLLO 20 % (04 PUNTOS)

    PARTE III: PROBLEMAS 10 % (02 PUNTOS)

  • Lea con atención y siga las instrucciones de cada parte.

  • Detrás de esta portada y al final encontrará: equivalencias, fórmulas matemáticas y la Tabla Periódica de los Elementos según Gil Chaverri y la de IUPAC.

  • Debe usar bolígrafo en sus respuestas. Si usa lápiz o corrector no puede reclamar la calificación.

  • Material adicional que puede usar durante el examen: SOLAMENTE calculadora y ésta NO PUEDE SER CON PROGRAMACION ALFANUMÉRICA (con todo el abecedario).

  • Es totalmente prohibido el préstamo o intercambio de materiales durante el examen.

  • Lea con cuidado cada pregunta y asegúrese que su examen esté completo.

  • Tiene 2 horas para resolverlo.

  • La nota del examen se calculará: Número de puntos correctos/0,20.


  • I PARTE ESCOGENCIA

    Escriba F o V, según corresponda a Falso o Verdadero en todas las opciones. Cada pregunta vale 1 punto. La calificación es: cinco opciones buenas es 1 punto; cuatro opciones buenas es 0,75 punto; 3 opciones buenas es 0,50 punto y 2 ó 1 buena es 0 puntos. Valor total 14 puntos.

    Con respecto de la materia se afirma que:

    El agua potable es una sustancia pura.

    El bronce está formado por sólo un tipo de átomos.

    El concreto presenta diferentes fases visibles.

    El aire es un compuesto formado por oxígeno y nitrógeno.

    El cloruro de sodio presenta composición definida.

    Usted compra una lata de atún, la abre y guarda el contenido en el refrigerador; bota la lata al basurero. Del texto anterior se afirma correctamente que:

    la lata de atún que usted compró, era un sistema cerrado.

    el refrigerador donde guarda el contenido es un sistema aislado.

    el basurero donde botó la lata es un sistema cerrado.

    usted constituye un sistema abierto.

    la lata, el basurero, usted y los alrededores son un sistema aislado.

    Con base en el SI y sus reglas, en la expresión: [8,329 kj x kg x m2 /(°C x seg)]x10-3 hay errores en:

    la expresión de la magnitud.

    si ya apareció el kj, no debe estar el kg.

    el uso de “x” para separar las unidades.

    sobra el paréntesis en (°C x seg).

    al menos dos símbolos de unidades.

    Con respecto del átomo se afirma que:

    es la unidad básica de un elemento que define sus propiedades.

    está constituido por protones, neutrones y electrones únicamente.

    se comporta siempre como una partícula indivisible.

    el volumen del núcleo es muy pequeño comparado con el volumen total del átomo.

    el número de protones debe ser siempre igual al número de electrones.

    Dadas las especies:

    62

    A

    30

    60

    B

    30

    61 2-

    C

    31

    62 1+

    D

    30

    se dice correctamente que:

    las especies A y D son isótopos.

    B tiene 30 protones, 30 electrones y 30 neutrones.

    C es un anión y D es un catión.

    B y C tienen el mismo número de neutrones.

    A, B y D son especies del mismo elemento.

    Se afirma que:

    Los iones se producen por la pérdida o ganancia de protones.

    La masa atómica de un átomo es la suma de los protones y los neutrones.

    Los átomos con igual número atómico y diferente número de electrones, son isótopos.

    La carga de una especie está dada por la diferencia del número de protones y de neutrones.

    La masa atómica es el promedio aritmético de las masas atómicas de los isótopos.

    De acuerdo con la Mecánica Cuántica se afirma que:

    La energía que absorbe un electrón al excitarse debe ser un número entero de cuantos.

    El Modelo Mecánico Cuántico inicia a partir de la propuesta de los cuantos de energía.

    Un electrón de un átomo en el estado fundamental, posee la mínima energía permitida.

    La ecuación de onda permite determinar la orientación en el espacio de un orbital.

    La orientación del electrón respecto de un campo magnético, se obtiene de la función de onda.

    De acuerdo con el modelo actual del átomo:

    Un orbital es una región de probabilidad en donde están girando los electrones.

    La función de onda del electrón considera el carácter dual de la materia y la energía.

    Un electrón emite energía hacia los alrededores cuando pasa a un mayor nivel de energía.

    Los fotones interactúan con la materia como si fuesen partículas con masa.

    El Principio de Incertidumbre considera incierta la posición del electrón y su movimiento.

    De los cuatro números cuánticos (4,2,0,-1/2) se afirma que pertenecen a un electrón,

    de un átomo de telurio (Te).

    con más energía que el (4,1,-1,-1/2)

    que puede ser el diferenciante del Pd.

    que define una zona de probabilidad f.

    que gira a la izquierda al tener s = -1/2.

    Se afirma de la estructura electrónica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p3 que:

    Contiene 3 electrones externos (de valencia).

    Cumple con el Principio de Exclusión de Pauli.

    Podría ser la estructura electrónica del arsénico (As)

    (1,1,0,+1/2) es un electrón de esta estructura

    Cumple con el principio de Construcción Progresiva.

    De acuerdo con el ordenamiento de elementos en la Tabla Periódica, según Gil Chaverri,

    solamente los elementos de Tierras Raras tienen electrones en un subnivel f.

    Mg, Ca, Cd y Ba son elementos que pertenecen al Grupo II de los Representativos.

    los no-metales se caracterizan por tener su electrón diferenciante en un subnivel p.

    Fe, Co y Ni forman una Tríada porque tienen propiedades químicas semejantes.

    los elementos con masa atómica entre paréntesis es porque hay duda de ese valor.

    Se afirma correctamente que:

    Un ion positivo tiene un efecto de apantallamiento mayor que el de su átomo.

    La atracción núcleo-electrones aumenta al disminuir la carga nuclear efectiva.

    Excepto el H, los electrones en los átomos no son atraídos totalmente por el núcleo.

    Dos iones isoelectrónicos tienen igual el efecto de apantallamiento.

    La atracción núcleo-electrones es fuerte si el efecto de apantallamiento es débil.

    Considere las siguientes afirmaciones para las Propiedades Periódicas:

    La segunda energía de ionización siempre es mayor que la tercera.

    Al aumentar el número atómico, aumentan todas las propiedades periódicas.

    El número de oxidación se determina solamente con los electrones externos.

    La electronegatividad aumenta al aumentar la carga nuclear efectiva.

    El radio de un ion siempre es más pequeño que el de su átomo.

    Dadas las siguientes especies:

    A

    B

    C

    K Ge S

    P As Sb

    Se2- Se6+ Se

    Se afirma que:

    En C el que tiene menor radio es el Se2-.

    En A el de máxima energía de ionización es el S.

    En B el que tiene mayor radio es el As.

    De A, B y C, el de mayor electronegatividad es el Se6+.

    En C el que tiene mayor afinidad electrónica es Se2-.

    II PARTE DESARROLLO

    Debe escribir en forma legible. SOLO se calificará lo que está dentro del espacio asignado. Valor total 4 puntos.

    Complete el siguiente cuadro de acuerdo con el sistema de nomenclatura Stock y clasifique cada especie como metal, no-metal, radical simple, radical compuesto, sal simple o sal compuesta. (2 puntos)

    NOMBRE

    SÍMBOLO O FÓRMULA

    CLASIFICACIÖN

    SO42-

    Sb

    nitrito de estaño (II)

    PO43-

    Pb(CN)4

    De acuerdo las variables que definen las propiedades periódicas, explique por qué la primera energía de ionización del carbono (C) es menor que la primera energía de ionización del oxígeno. (1 punto)

  • Defina energía de ionización.

  • Al comparar sus cargas nucleares,

  • Al comparar sus efectos de apantallamiento,

  • d Al comparar sus cargas nucleares efectivas,

  • Al comparar sus energías de ionización,

  • El plomo (Pb) presenta los números de oxidación 2+ y 4+ pero no los números de oxidación 3+ y 4-. Explique en detalle para todos los casos, ¿por qué ocurre esto? (1 punto)

    III PARTE PROBLEMAS

    Debe aparecer todo el procedimiento y los cálculos usando factores de conversión y las unidades que le permitieron obtener el resultado. SOLO se calificará lo que aparezca en el espacio asignado. Valor total 2 puntos.

    Se le pidió a una persona que convirtiera la medición 0,735 gal2/(ºF.h.pulg) a unidades básicas del SI. Su resultado fue el escrito a la derecha de la igualdad. Sin embargo, su resultado es incorrecto. ¿Cuál es la conversión y el resultado correctos y cuál es el error que cometió? Considere un cambio en temperatura (ðt). (1 punto)

    0,735 gal2 = 0,214 L.K.s

    ºF.h.pulg m2

    Como hacía mucho calor, compré un refresco pero me lo vendieron a 68 °F. Decidí echarle hielo y con esto logré que se enfriara en 10 °C. Calcule (1 punto)

  • Temperatura inicial del refresco en grados Celsius.

  • b. Temperatura final de refresco en kelvin.

    1

    1

    1

    3