Bohr, Principio De Construcción Y Espín

CUARTA SERIE. Bohr, principio de construcción y espín
1. ¿Cuánta energía se requiere para ionizar al electrón del Li2+, cuando se encuentra en la órbita con n = 6?
E=-2.18Z2n2aJ
E=-2.183262aJ
E=0.545aJ

2. Sommerfeld y Wilson encuentran tres números cuánticos para el hidrógeno: n, k y m. ¿Por qué aparecen estos tres números? ¿Eso tiene que ver con la cuantización de la acción paracada una de las coordenadas espaciales?

Sommerfeld supone que las órbitas son elípticas. En órbitas elípticas, la velocidad del electrón varía, y por lo tanto su masa varía (variación relativista de la masa con la velocidad). Así, el camino real del electrón es una roseta, debido a los movimientos: el primero-el electrón viaja a lo largo de la elipse, el segundo- el elipse rueda a lo largo delplano de la órbita y el tercero-la rotación de este plano en el espacio. Las condiciones cuánticas de estos movimientos produjeron los números cuánticos n, k, m con esto, Sommerfeld y sus colaboradores explicaron la estructura fina del hidrógeno y el espectro de helio ionizado, el efecto Zeeman y el efecto Stark. Lo anterior tiene que ver con la cuantizacion ls acción para las coordenadas espaciales.3. ¿En qué consiste el experimento de Frank y Hertz? y ¿qué se concluye del mismo?

Un año después de la presentación del modelo de Bohr para el átomo de hidrógeno se dio un experimento en que se hizo colisionar electrones con átomos y que demostró que la energía atómica está cuantizada.
El experimento fue realizado por James Frank y Gustav L. Hertz bombardeando con electrones a átomosde sodio.
Encontraron que la colisión se volvía inelástica (que el átomo absorbía parte de la energía cinética que traía el electrón) a partir de una energía de los electrones de 2.1 eV, que coincide con la primera energía de transición mostrada por el sodio al emitir luz una vez excitado.
l = 5897.56 Å (línea amarilla D de Fraunhofer)
ef = hu = hc/l = 3.37 × 10-19 J (1 eV/ 1.6021 × 10-19 J) =2.1 eV
Así, una energía cinética de 3.37 × 10-19 J por parte de los electrones provocaba la transición del estado basal al primer estado excitado en un átomo de sodio. Se demostraba de esta manera que la energía de los átomos estaba cuantizada, mediante un experimento diferente al de emisión o absorción de luz.

4. A partir del experimento de Moseley identifica qué elemento produce emisión Kacon longitud de onda de 1.116 Å.
VK=34RHZ-12
Z=4VK3RH+1=41λ3RH+1=43RHλ+1
4310967758.1m-11.116×10-10m+1=34
Z=34

5. Aplicando el principio de construcción progresiva, escribe las configuraciones electrónicas de:
a) Zirconio
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p65s24d2
b) Rodio
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p65s24d7
c) Americio
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f 7

5. Sigue el principio de construcción progresiva y escribe las configuraciones electrónicas de los siguientes elementos: Mn, Cu, Rh, Pt. Compáralas con las configuraciones electrónicas reales de los elementos e indica cuál crees que sea la razón de que no coincidan.
* Mn, 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5
* Cu, 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9
* Rh, 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s23d104p65s24d7
* Pt, 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p65s24d105p66s24f145d8

La razón por la que no coinciden se puede deber a que el acomodo de los electrones representado en una es diferente a la otra, y la real no toma en cuenta el principio de exclusión de Paulli, además de que no cumple con lo que dicta Bohr, que los orbitales de menor energía, se llenan antes que los de mayor energía.

6. Paralos iones de los metales de transición la regla para construir sus configuraciones electrónicas es construir primero la de los átomos neutros y después quitar uno o los dos electrones 4s, seguidos de los electrones 3d que hagan falta. Construye la configuración electrónica de los siguientes iones Fe2+, Fe3+, Mn+, Mn2+.
* Fe2+, 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d6
* Fe3+, 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s0...