Ciencia De Los Materiales

Taller No. 1 Estructura atómica de los Materiales

1. El papel aluminio que se usa para almacenar alimentos pesa unos 0.3g por pulgada cuadrada. ¿Cuántos átomos de aluminio contiene una pulgada cuadrada de ese papel?

0,3 g x
26g de Al 6,023*10²³ átomos/mol

6,023*1023átomosmol(0,3g)26g=0,069*10²³ átomos/mol
Rta: Contiene 0,069*10²³ átomos/mol.

2. Calcule la cantidad deátomos de hierro en una tonelada corta (2000lb) de hierro.

2000lb x
1lb 454g

2000lb454g1lb=908000g
55g 6,023*10²³ átomos/mol
908000g x

6,023*1023átomosmol(908000g)55g=99434*10²³ átomos/mol

Rta: Hay 99434*10²³ átomos/mol.

3. Para niquelar una parte de acero de 200in², de superficie, con una capa de 0.002in de espesor de níquel: ¿Cuántos átomos de Níquel se requieren? ¿Cuántosmoles de Níquel se requieren?

(200in²)*(0,002in) = (0,4in³)*(16,38cm³1in³) = 6, 55 cm³*(10000001cm³) = 6550000m³
8902kg/m³ = m6550000m³
5, 83*10¹ºkg = m

5, 83*10¹ºkg (1000g1kg) = 5, 83*10¹³g

58,69g 6,023*10²³ átomos/mol
5, 83*10¹³g x

6,023*1023átomosmol(5, 83*10¹³g)58,69g=6.18*10³⁵ átomos/mol

Rta: Se requieren 6.18*10³⁵ átomos/mol

1mol 6,023*10²³ átomos/mol
X 6,18*10³⁵átomos/mol

1mol (6,18*1035átomosmol)6,023*10²³átomosmol=1,02*10¹² mol

Rta: se requieren 1,02*10¹² moles

4. Un alambre de Oro tiene 0.70mm de diámetro y 8.0cm de largo, la densidad del Oro es 19.3g/cm³. ¿Cuántos átomos contiene este alambre?

0.70mm x cm
10mm 1 cm

X cm = 0,70 mm10mm = 0,07cm

Radio= 0,035 cm
Largo= 8,0cm

Volumen del alambre= πr²h
π (0.035cm)²(8,0cm)=0,030 cm³

Densidad = mv
19,3g/cm³ = m0.030cm³= 0,58g

197g 6,023*10²³ átomos/mol
0,58g x

6,023*1023átomosmol(0,58g)197g=0,017*10²³ átomos/mol

Rta: Contiene 0,017*10²³ átomos/mol.
5. Escriba los números cuánticos de un elemento que tiene valencia 2 y número atómico 27. ¿Cuántos electrones debe haber en el subnivel 3d?

Z= 27
* Tiene 4 niveles de energía, está en el periodo 4.* Tiene 2e de valencia, está en el grupo 2A.
* En el subnivel 3d deben haber 7 electrones.
N=4
L=0
Mi= 2(0)+1 = 0
Spin: +1/2 ó -1/2

6. Escriba la configuración electrónica del Indio Z=49. ¿Cuántos niveles de energía tiene y cuál es su valencia?
Configuración electrónica: 1s²2s²2p6 3s²3p6 4s² 3d¹º4p6 5s² 4d¹º 5p¹
Valencia: 3
Niveles de energía: 5

7. Escriba los númeroscuánticos de cada uno de los electrones del Cobre en la capa M.
Cobre Z=29
1s²2s²2p6 3s²3p6 4s² 3d9
3d9 | Electrón 29 | n=3 | l=2 | ml= +2 | ms= -1/2 |
| Electrón 28 | n=3 | l=2 | ml= +2 | ms= +1/2 |
| Electrón 27 | n=3 | l=2 | ml= +1 | ms= -1/2 |
| Electrón 26 | n=3 | l=2 | ml= +1 | ms= +1/2 |
| Electrón 25 | n=3 | l=2 | ml= 0 | ms= -1/2 ó +1/2 |
| Electrón 24 | n=3 | l=2 |ml= -1 | ms= -1/2 |
| Electrón 23 | n=3 | l=2 | ml= -1 | ms= +1/2 |
| Electrón 22 | n=3 | l=2 | ml= -2 | ms= -1/2 |
| Electrón 21 | n=3 | l=2 | ml= -2 | ms= +1/2 |
3p6 | Electrón 20 | n=3 | l=1 | ml= +1 | ms= -1/2 |
| Electrón 19 | n=3 | l=1 | ml= +1 | ms= +1/2 |
| Electrón 18 | n=3 | l=1 | ml= 0 | ms= -1/2 |
| Electrón 17 | n=3 | l=1 | ml= 0 | ms= +1/2 |
| Electrón 16 | n=3 |l=1 | ml= -1 | ms= -1/2 |
| Electrón 15 | n=3 | l=1 | ml= -1 | ms= +1/2 |
3s² | Electrón 14 | n=3 | l= 0 | ml= 0 | ms= -1/2 |
| Electrón 13 | n=3 | l= 0 | ml= 0 | ms=+1/2 |

8. En los metales la carga eléctrica se transfiere con el movimiento de los electrones de valencia. ¿Cuántos portadores potenciales de carga hay en un alambre de Aluminio de 1mm de diámetro y 100m de longitud?1mm (1m1000mm) = 0,001m
r= 0,001m/2= 0,0005m
Volumen=πr2h
=π0,0005m2100m=0,000078m³

2600kg/m3 = m0,000078m³
2600kg/m³ (0,000078m³) = m
0,2042kg = m
0,2042kg (1000g1kg) = m
65πg = m

27g/mol 6,023x10²³ átomos/mol
65πg/mol x

6,023x10²³átomos/mol(65πgmol)27g/mol= 4,55x10²4 átomos/mol

4,55x10²4 átomos/mol x
6,023x10²³ átomos/mol 3 electrones

4,55x10²4...