Química De Chang, Preguntas Unidad 7

Principio de Exclusión de Pauli:
Esta regla establece que por cada espacio o tipo de orbital, puede contener únicamente 2 electrones, y con spin contrario. El par de electrones, tienen 3 números cuánticos iguales y difiere en el número cuántico de spin.
Por ejemplo al distribuir los electrones por niveles, un mismo espacio de orbital tiene una flecha hacia arriba y hacia abajo .Larepresentación se llama configuración electrónica desarrollada, donde cada flecha indica un electrón, ­ (+1/2) y (-1/2).
↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ |
1s | 2s | 2px | 2py | 2pz | 3s | 3px | 3py | 3pz |
Principio de máxima multiplicidad de Hund
Cuando se realiza el llenado electrónico primero se llena el orbital "s" y se continúa con el siguiente orbital del mismo nivel. Los electrones seacomodan de uno en uno hasta llenar todos los espacios de ese orbital, colocando el electrón con el mismo spin (flecha hacia arriba) y se regresa con el primer espacio colocando la flecha en sentido contrario para empezar a llenar en el mismo orden todos los espacios.
En un mismo orbital pueden quedar espacios vacíos o espacios semi-llenos.
Principio de Construcción de Aufbau
Se denominaprincipio de construcción (Aufbau) al procedimiento para deducir la configuración electrónica de un átomo, y consiste en seguir un orden para el llenado de los diferentes orbítales, basado en los diferentes valores de la energía de cada uno de ellos. Para recordarlo se utiliza el diagrama de Möller o de las diagonales, así como la regla de la mínima energía (n+1)…
Los orbitales se 'llenan' respetando laregla de Hund.

Dualidad onda-partícula
Preguntas de repaso
7.35 Explique el enunciado: la materia y la radiación tienen "naturaleza dual".
De Broglie llegó a la conclusión de que las ondas se comportan como partículas, y éstas exhiben propiedades ondulatorias. Dedujo que las propiedades de partícula y de onda se relacionan por medio de la siguiente expresión:
λ= hm v
En la ecuación quedaimplícito que una partícula en movimiento se trata como si fuera una onda, y esta última puede mostrar las propiedades de una partícula. Observe que el lado izquierdo de la ecuación expresa la propiedad de una onda, en tanto que el lado derecho incluye a la masa, una propiedad característica de una partícula.
7.37 ¿Porqué la ecuación (7.8) funciona sólo para partículas subatómicas, como loselectrones y los átomos, pero no para los objetos macroscópicos? Esto se debe a que el valor de la constante de Planck, h, que aparece en el numerador de la ecuación, es muy pequeño.

Problemas
7.39 Los neutrones térmicos son partículas que se mueven a velocidades comparables a las de las moléculas del aire a temperatura ambiente. Estos neutrones son los más eficaces para iniciar una reacción nuclearen cadena entre los isótopos de 235U. Calcule la longitud de onda (en nm) asociada a un rayo de neutrones que se mueve a 7.00×102 m/s. (La masa de un neutrón es de l.675×10-27 kg.)

7.41 ¿Cuál es la longitud de onda de De Broglie, en cm, de un colibrí de 12.4 g que vuela a 1.20×102 mph? (1 milla= l.61 km.)

Mecánica cuántica
Preguntas de repaso
7.43 ¿Cuáles son las limitaciones de lateoría de Bohr? Bohr explica perfectamente el espectro de energía del átomo de hidrógeno pero no puede explicar los espectros de átomos más complejos como el del helio o litio.
7.45 ¿Cuál es el significado físico de la función de onda? La función de onda en sí misma no tiene un significado físico directo. Sin embargo la probabilidad de encontrar al electrón en cierta región de espacio es proporcionalal cuadrado de la función de onda, ψ2. La idea de relacionar ψ2 con la probabilidad nace de una analogía con la teoría de ondulatoria, donde la intensidad de la luz es proporcional al cuadrado de la amplitud de la onda, donde ψ2 alcanza el valor máximo.
7.47 ¿Qué es un orbital atómico? Es la región del espacio en la cual existe mayor probabilidad de encontrar al electrón. ¿En qué se diferencia...