1er examen parcial de qumica

1er EXAMEN PARCIAL COLEGIADO DE
QUÍMICA Y ESTRUCTURA DE MATERIALES
SÁBADO 14.4.2007, 7:00 h, SEM. 2007-2
TIPOS A y B

1. En un tubo de descarga se determinó la relación entre la carga (q) y lamasa (m) de los rayos canales
(protones), los resultados son los siguientes:
I [A]

48.86

73.29

97.72

146.59

r [m]

0.06

0.04

0.03

0.02

Donde I = corriente eléctrica y r =radio de la trayectoria circular.
Considere que se trabajo con 250 [V], 130 vueltas de conductor en las bobinas de Helmholtz y 0.15 [m]
de radio para las mismas. Determine:
a) El modelo Matemáticolineal que relaciona r2 = f(I-2).
b) La relación q/m de los rayos canales (protones).
Resolución:

I [A]

r [m]

48.86

0.06

73.29

I

-2

r 2 [m2]

-2

[A ]
-4

4.1888x1036x10

-4

0.04

1.8617x10

16x10

-4

-4

97.72

0.03

1.0472x10

9x10-4

146.59

0.02

4.6536x10-4

Por mínimos cuadrados se obtiene:
2

m = 8.5942 [m ·A-2]
-8

2b = 2.8875x10 [m ·A-2]

4x10-4

-4

El modelo matemático sería:
2

-8

2

2

r [m ] = (8.5942 [m2·A2])·I-2[A-2] + 2.8875x10 [m ]
Además, considerando la expresión:

m=

Al alsustituir los valores conocidos, el valor de la relación q/m que se obtiene sería:
7

-1

q/m = 9.5801x10 [C·kg ]

m

2. El último electrón, según el principio de construcción de Aufbau, deun átomo neutro tiene los valores
de sus números cuánticos siguientes:
n = 2, l = 0, m = 0 y s = +½
Si el átomo se ioniza hasta quedarse con un solo electrón y éste realiza una transición energéticadel
nivel 5 al nivel 2, Determine:
a) La energía del fotón emitido.
b) La longitud de onda de De Broglie del electrón en la órbita 5.
Resolución:
n=2
l=0

2

1s , 2s

m =0

1

Z=3
nL= 2

s = + 1/2

E F = R H ·Z 2 ·h·c·

nH = 5

1 _ 1
nH
nL

Sustituyendo los valores conocidos, se obtiene la energía del fotón:
a)

E F = 4.1228x10

- 18

[J]

Para determ inar...