Examen quimica fi unam

Resolución
FACULTAD DE INGENIERÍA DIVISIÓN DE CIENCIAS BÁSICAS COORDINACIÓN DE FÍSICA GENERAL Y QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 1er EXAMEN PARCIAL COLEGIADO DE QUÍMICA Y ESTRUCTURA DE MATERIALESSÁBADO 14.4.2007, 7:00 h, SEM. 2007-2 TIPOS A y B

1. En un tubo de descarga se determinó la relación entre la carga (q) y la masa (m) de los rayos canales (protones), los resultados son los siguientes:I [A] r [m] 48.86 0.06 73.29 0.04 97.72 0.03 146.59 0.02

Donde I = corriente eléctrica y r = radio de la trayectoria circular. Considere que se trabajo con 250 [V], 130 vueltas de conductor en lasbobinas de Helmholtz y 0.15 [m] de radio para las mismas. Determine: a) El modelo Matemático lineal que relaciona r2 = f(I-2). b) La relación q/m de los rayos canales (protones).
Resolución:

I[A] 48.86 73.29 97.72 146.59

r [m] 0.06 0.04 0.03 0.02

I

-2

[A ]
-4 -4

-2

r 2 [m2] 36x10 16x10
-4 -4

4.1888x10 1.0472x10

Por mínimos cuadrados se obtiene: m = 8.5942 [m ·A-2] b= 2.8875x10 [m ·A-2]
-8 2 2

1.8617x10

-4

9x10-4 4x10-4

4.6536x10-4

El modelo matemático sería: r [m ] = (8.5942 [m2·A2])·I-2[A-2] + 2.8875x10 [m ] Además, considerando la expresión:2 2

-8

2

m=

m

Al al sustituir los valores conocidos, el valor de la relación q/m que se obtiene sería: q/m = 9.5801x10 [C·kg ]
7 -1

2. El último electrón, según el principio deconstrucción de Aufbau, de un átomo neutro tiene los valores de sus números cuánticos siguientes: n = 2, l = 0, m = 0 y s = +½ Si el átomo se ioniza hasta quedarse con un solo electrón y éste realiza unatransición energética del nivel 5 al nivel 2, Determine: a) La energía del fotón emitido. b) La longitud de onda de De Broglie del electrón en la órbita 5.
Resolución: n=2
l=0 m =0 s = + 1/2
1s ,2s
2 1

Z=3 nL = 2 nH = 5
E F = R H ·Z 2 ·h·c·

1 _ 1 nH nL

Sustituyendo los valores conocidos, se obtiene la energía del fotón:
a) E F = 4.1228x10
- 18

[J]

Para determ inar la...