Química Inorgánica

A MORALES B. - T. MERUANE C.

PROBLEMAS Y EJERCICIOS DE QUIMICAINORGANICA

Departamento Central de Ciencias Matemáticas y Naturales Facultad de Filosofía y Educación Universidad de Chile

1964

PREFACIO Se ha demostrado que el conocimiento científico, juzgado por el volumen de las publicaciones y revistas, ha experimentado un crecimiento exponencial. Este gigantesco desarrollo hadeterminado profundos cambios en la Educación y en la enseñanza de las disciplinas científicas. En los últimos veinte año la Química Inorgánica, ha dejado de ser la masa de hechos y fenómenos inconexos que, destinada a los cursos elementales de química, servía a los fines de una Educación memorística. El cambio ha sido tan violento que representa un verdadero desafío para los investigadores, profesores yestudiantes. La aparición de un extenso campo de teorías ha permitido la integración y comprensión de numerosos fenómenos y datos experimentales, a la vez que ha permitido prever el compartimiento químico de sistemas actualmente en estudio. Baste citar al respecto, las notables contribuciones de Paulina, R.T. Sanderson, Huggins, Busch. Orgel, Basolo, Pearson, R. Daudel, etc. La aplicación denuevos métodos de preparación y separación y la incorporación de nuevos métodos físicos han proporcionado valiosos datos cuantitativos sobre las propiedades de elementos y compuestos. Las mayores exigencias de la industria, en su búsqueda incesante de nuevos materiales, ha contribuido por otra parte, al desarrollo de una ciencia y una técnica altamente especializadas. Unánimemente se reconoce que,ante el abrumador volumen de hechos y datos, no queda otro camino que el conocimiento de los grandes principios generales que permiten una adecuada compresión de los hechos fundamentales y elementales. El ideal es presentar las propiedades de los elementos como un todo unificado y dar una visión general unificada del vasto conocimiento acumulado. Este texto destinado a los profesores y estudiantes dequímica, contiene sólo algunas de las materias que hemos considerado previas y fundamentales para iniciar posteriormente el estudio de la Química Inorgánica. Las anomalías, imperfecciones y vacíos aparentes no deben buscarse en una supuesta irregularidad del comportamiento de la naturaleza sino en las limitaciones de los autores. Si con él logramos proporcionar una mejor comprensión de losfenómenos y reducir las exigencias de memorización de los hechos de la Química Inorgánica nos sentiremos compensados por nuestros desvelos. No podríamos terminar estas breves líneas sin expresar nuestro agradecimiento a nuestros colegas y alumnos por estimulo recibido, y en forma especial y destacadísima al Prof. D. Germán Mena R. Quien colaboró entusiastamente con los esquemas y dibujos que acompañaneste texto.
Alfonso Morales B. Profesor titular Cát. Química Inorgánica, Director del Laboratorio de Instrumentación. Teodoro Meruane C. Profesor auxiliar Cát. Química Inorgánica. Profesor Investigador del Laboratorio de Instrumentación

Departamento Central de Ciencias Matemáticas y Naturales, Facultad de Filosofía y Educación Universidad de Chile Santiago de Chile, Marzo de 1964

C a p í t ul o

I

EL ESPECTRO DE RAYAS Y EL ATOMO DE BOHR El estudio del espectro de rayas del hidrógeno, el más sencillo de los elementos, constituyó el punto de partida en la determinación de la configuración electrónica de los elementos. Este espectro está formado por varias series o grupos de líneas, a saber: Serie de Lyman: Serie de Balmer: Serie de Paschen: Serie de Brackett: Serie de Pfund:ultravioleta visible infrarrojo próximo infrarrojo lejano infrarrojo lejano
−

Las longitudes de onda, λ, así como el número de ondas υ , de cualquiera de estas rayas, quedan determinados por la relación de Balmer:
⎛ − = V = RH ⎜ 1 ⎜ n2 λ ⎝ 1 1 ⎞ ⎟ 2⎟ n 2⎠
1

−

en que RH es una constante, igual a 109.737 cm-1 (constante de Rydberg). n1 y n2 son números enteros, siendo n2 mayor que n1....