Cuantica Fisicoquimica

CUESTIONARIO BLOQUE II
INTRODUCCIÓN A LA NANOTECNOLOGÍA

Responda, empleando argumentos razonados y convincentes, a las siguientes preguntas:
1. Quiénes fueron Dimitri Mendeleyev y Julios Lothar Meyer, y en que se basaron sus propuestas de ordenamiento de los elementos químicos conocidos en su época. (2 PUNTOS)
Dimitri Mendeleyev: Fue un químico ruso. Realizó las determinaciones devolúmenes específicos y analizó las condiciones de licuefacción de los gases, así como también el origen de los petróleos. Realizó trabajos relacionados con el espectro de emisión de los elementos.
Mendeleyev ordenó los elementos según su masa atómica, situando en una misma columna los que tuvieran algo en común.

Julius Lothar Meyer: fue un químico alemán, competidor de Dimitri Mendeleyev, fue elprimer creador de la tabla periódica de los elementos. Al graficar los valores que obtuvo, en función de los pesos atómicos, observó que se mostraban una serie de ondas con ascenso en el peso atómico que correspondían a un incremento en sus propiedades físicas. Él publicó su trabajo en 1870.

2. ¿Cuáles fueron las contribuciones al conocimiento de la estructura de la materia realizadas por lassiguientes personas?: Thomson, Becquerel, Millikan, Rutherford, Balmer, Planck.

Persona | Aportes |
Thomson | Realizó experimentos en tubos de Rayos catódicos; en los cuales descubrió el electrón. |
Millikan | Determinó el valor de la carga del electrón y efecto fotoeléctrico. |
Rutherford | Probó la existencia de un núcleo atómico, con su modelo. También estudió partículas radioactivas ylas clasificó en alfa, beta y gamma. |
Balmer | Fórmula de las líneas espectrales del átomo de hidrógeno |
Planck | Descubrió la constante fundamental para calcular la energía de un fotón( constante de Planck) |

3. Describa de manera simple los experimentos que realizaron, empleando esquemas sencillos para ilustrarlos. (7 PUNTOS)

Experimento de Thomson

Rayos catódicos desviadospor un campo eléctrico

Experimento de Millikan

Las gotas de aceite se dejan caer entre las placas con el campo eléctrico apagado. Muy rápidamente alcanzan la velocidad terminal debido a la fricción con el aire en la cámara. Se enciende el campo y si es lo suficientemente grande, algunas de las gotas comenzarán a subir.

Experimento de Rutherford
El experimento radicó en mandar un haz departículas alfa sobre una fina lámina de oro y observar cómo dicha lámina modificaba a la trayectoria de dichos rayos.

Experimento de Balmer

4. La interacción de radiación electromagnética y materia da origen a dos fenómenos importantes: absorción y emisión. De manera breve y empleando un esquema, explique el fenómeno físico en que están basados. (1 PUNTO)
Energía
Energía

Átomo enestado fundamental
Situación inicial
Situación final
Átomo en estado excitado (situación intermedia)
Absorción
Emisión
Energía
Energía

Átomo en estado fundamental
Situación inicial
Situación final
Átomo en estado excitado (situación intermedia)
Absorción
Emisión

5. A partir de la ecuación de Rydberg, es posible calcular con precisión la longitud de onda (y por ende, la energía) ala que una transición electrónica del espectro de líneas del hidrógeno ocurrirá. Empleando dicha ecuación, calcule la: a) longitud de onda; b) energía de las siguientes transiciones: i) n1 = 1 a n2 = 3; ii) n1 = 1 a n2 = 2.

i) n1= 1 a n2 =3 R = 1,0968 ·107 m-1
1λ=R112-132
1λ=1.0968x107m-11-19
λ= 102.57nm

ii) n1 = 1 a n2 = 2.
1λ=R112-122
1λ=1.0968x107m-11-14

λ= 121.565nm

6.Cuáles fueron las contribuciones de Planck, Einstein y De Broglie a la mecánica cuántica. (3 PUNTOS)
Planck/Einstein: La radiación y la energía no puede ser absorbida ni emitida de manera continua, esta se absorbe y emite en paquetes de energía llamados cuantos relacionados a la frecuencia de radiación: E= hv

De Broglie: La posición de electrones libremente propagándose puede predecirse...