Capitulo 7

CAPÍTULO 7
TEORÍA CUÁNTICA Y LA ESTRUCTURA ELECTRÓNICA DE ÁTOMOS


Categorías del problema
Biological: 7.110, 7.122, 7.125, 7.132, 7.140.
Conceptual: 7.25, 7.26, 7.27, 7.28, 7.59, 7.60, 7.68, 7.94, 7.98, 7.99, 7.101, 7.112, 7.116, 7.140, 7.142.
Descriptivo: 7.127.
Environmental: 7.109, 7.125.

Nivel de la dificultad
Easy: 7.7, 7.8, 7.9, 7.10, 7.11, 7.12, 7.15, 7.16, 7.19, 7.20, 7.26, 7.28, 7.30,7.33, 7.39, 7.40, 7.41, 7.42, 7.55, 7.56,
7.60, 7.63, 7.65, 7.67, 7.69, 7.70, 7.75, 7.76, 7.77, 7.89, 7.90, 7.101, 7.115.
Medium: 7.17, 7.18, 7.21, 7.22, 7.25, 7.27, 7.29, 7.31, 7.32, 7.34, 7.57, 7.58, 7.59, 7.61, 7.62, 7.64, 7.66, 7.78, 7.87,
7.88, 7.91, 7.92, 7.93, 7.94, 7.95, 7.96, 7.97, 7.98, 7.100, 7.107, 7.108, 7.110, 7.113, 7.114, 7.116, 7.117, 7.118, 7.119,
7.120, 7.121, 7.124, 7.128,7.129, 7.130, 7.132, 7.138, 7.140, 7.142, 7.143.
Difficult: 7.68, 7.99, 7.102, 7.103, 7.104, 7.105, 7.106, 7.109, 7.111, 7.112, 7.122, 7.123, 7.125, 7.126, 7.127, 7.129,
7.131, 7.133, 7.134, 7.135, 7.136, 7.137, 7.139, 7.141.



7.7 (a)
λ = c
ν
3.00 × 108 m/s
=
8.6 × 1013 /s
= 3.5 × 10−6 m

= 3.5 × 103 nm


(b)

ν = c
λ

3.00 × 108 m/s
=
566 × 10−9 m

= 5.30 × 1014 /s

= 5.30 1014 Hz×


7.8 (a)
Estrategia: nos damos la longitud de onda de una onda electromagnética y nos pedimos calcular la frecuencia. El nuevo arreglo de la Ecuación (de 7.1) del texto y la sustitución u con c (la velocidad de la luz) dan:

ν = c
λ

Solución: Como dan la velocidad de la luz en metros por segundo, es conveniente convertirse primero
−9
longitud de onda a unidades de metros. Recuerde que1 nm = 1 × 10
−9
el m (ver la Tabla 1.3 del texto). Escribimos:
456 nm × 1 10 m ×
1 nm
= 456 × 10−9 m
= 4.56 × 10−7 m

Substituyendo en la longitud de onda y la velocidad de la luz (3.00 × 108 m/s), la frecuencia es:
3.00 × 108 m
ν = c
λ
= s
4.56 × 10−7 m
= 6.58 × 1014 s−1 or
6.58 1014 Hz ×

Control: La respuesta muestra que 6.58 × 1014 ondas pasan un punto fijo cadasegundo. Esta muy alta frecuencia es de acuerdo con la muy alta velocidad de luz.
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(b)
Estrategia: nos damos la frecuencia de una onda electromagnética y nos pedimos calcular la longitud de onda. El nuevo arreglo de la Ecuación (de 7.1) del texto y la sustitución u con c (la velocidad de la luz) dan:

λ = c
ν

Solución:Substitución en la frecuencia y la velocidad de la luz (3.00 × 108 m/s) en la susodicha ecuación, la longitud de onda es:

λ = c
ν
3.00 × 108 m
= s
2.45 × 109 1 s

= 0.122 m

El problema pide la longitud de onda en unidades de nanómetros. Recuerde que 1 nm = 1 10−9 m ×.

λ = 0.122 m × 1nm
1 × 10−9 m

= 1.22 × 108 nm

7.9 Ya que la velocidad de la luz es 3.00 × 108 m/s,podemos escribir

(1.3 × 108 mi) × 1.61 kilómetros × 1000 m × 1 s
1 1 kilómetro mi 3.00 108 m ×



= 7.0 × 102 s

¿Sería diferente el tiempo para otros tipos de la radiación electromagnética?


7.10 Una onda de radio es una onda electromagnética, que viaja en la velocidad de la luz. La velocidad de la luz está en unidades de m/s, así vamos a convertir la distancia de unidades de millas a metros. (28millones de mi = 2.8 × 107 mi)

? distancia (m) =

(2.8 × 107 mi) × 1.61 kilómetros × 1000 m
1 1 kilómetro mi

= 4.5 × 1010 m

Ahora, podemos usar la velocidad de la luz como un factor de la conversión para convertirnos de metros a segundos
(c = 3.00 × 108 m/s).

? minuto

= (4.5 × 1010 m) × 1s
3.00 × 108 m

= 1.5 × 102 s

= 2.5 minutos



7.11
λ = c
ν
3.00 × 108 m/s
=
9192631770s−1
= 3.26 × 10−2 m

= 3.26 × 107 nm

Esta radiación se cae a la región microondas del espectro. (Ver la Figura 7.4 del texto.)


7.12 La longitud de onda es:

λ = 1m
1, 650, 763.73 longitudes de onda

= 6.05780211 × 10−7 m

ν = c
λ
3.00 × 108 m/s
=
6.05780211 × 10−7 m
= 4.95 × 1014 s−1
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