Prueba Resuelta de Quimica Isotopos

1 Estructura atómica de la materia
1.

Indica el número de protones, electrones y neutrones en

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56 Ba.

Al ser eléctricamente neutra, la especie presenta 56 protones,
56 electrones y 82 neutrones.
2.

Escribe un símbolo adecuado para la especie con 53 protones,
54 electrones y 78 neutrones.
Al presentar un exceso en un electrón, será una especie cargada
negativamente; su símbolo será:131
53 X .
El elemento con número atómico 53 es el yodo; luego el símbolo
será: 131
53 I .

3.

Un ion negativo tiene carga −3, siendo su número total
de electrones 36, y su número másico, 75.
Calcula su número de protones y de neutrones.
Al tener carga iónica -3, habrá ganado 3 electrones. El número
de electrones en la especie neutra será, por tanto, 33,
que coincidirá con el número deprotones.
3Se tratará del arsénico: 75
33 As .
El número de neutrones será:
N = A - Z → N = 75 - 33 = 42

4.

El litio de masa atómica 6,941 u posee dos isótopos naturales,
litio-6 y litio-7, con masas atómicas 6,01513 y 7,01601 u,
respectivamente. ¿Cuál de ellos tiene mayor abundancia natural?
A simple vista podemos comprobar que el valor
de la masa atómica, 6,941 u, está más cercano
alvalor del isótopo litio-7, y que este será el que se encuentre
en mayor abundancia. Para comprobarlo aplicamos la fórmula
de la media ponderal, teniendo en cuenta que si el isótopo litio-7
tiene una abundancia %1; el otro tendrá
una abundancia 100 - %1.
 abundancia isótopo 1 (%)

masa atómica = 
⋅ masa del isótopo 1 +


100
 abundancia isótopo 2 (%))
⋅ masa del isótopo
+ 

100
2


%
  100 - %1

6, 941 =  1 ⋅ 7, 01601 + 
⋅ 6, 01513
 100

  100

Calculamos y obtenemos; %1 = 92,51 %, lo que confirma
que el isótopo más abundante es el litio-7.

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5.

Conteste breve y razonadamente las siguientes preguntas:
a) ¿Cómo llegó Rutherford a la conclusión de que toda la masa
de un átomo estaba en elcentro del mismo?
b) ¿Cómo se descubrieron los neutrones?
c) ¿Cómo se distribuyen los electrones en el modelo de Thomson?
d) ¿Por qué es tan importante la existencia de neutrones en el núcleo
atómico?
(C. Madrid, 1998)
a) Mediante el experimento de la lámina de oro. Al bombardear
dicha lámina con partículas alfa, la mayoría pasaba sin ningún
problema, indicando que la mayor parte del átomoestaba vacío.
Por otro lado, que alguna de las partículas rebotara indicaba
la presencia en el átomo de una zona muy pequeña donde
se encontraba la mayor parte de la masa del átomo y la carga
positiva.
b) Fueron descubiertos por E. Chadwick en 1932, tras detectar
su presencia en una serie de radiaciones que eran emitidas
tras bombardear berilio con partículas alfa.
c) En el modelo deThomson los electrones se encuentran embebidos
dentro de la masa positiva.
d) Los neutrones son importantes porque ayudan a compensar
las repulsiones que se producirían entre los protones
dentro del núcleo.

6.

La radiación de longitud de onda 242,4 nm es la longitud de onda
más larga que produce la fotodisociación del O2. ¿Cuál es la energía
del fotón? ¿Y la de un mol de fotones?
Datos: h= 6,626 ⋅ 10−34 J ⋅ s; c = 3 ⋅ 108 m ⋅ s−1; NA = 6,02 ⋅ 1023.
La energía de un fotón viene determinada por la ecuación de Planck.
E =h⋅ν=h⋅

c
λ

Sustituimos los datos:
E = 6,626 ⋅ 10-34 J ⋅ s

3 ⋅ 108 m ⋅ s-1
242, 4 ⋅ 10-9 m

E = 8,196 ⋅ 10-19 J/fotón
Para calcular la energía de 1 mol de fotones utilizamos el número
de Avogadro.
J
6, 022 ⋅ 1023 fotón
E = 8,196 ⋅ 10-19
⋅
1 mol
fotón
E = 4,936 ⋅105 J/mol

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1 Estructura atómica de la materia
7.

Determina la energía cinética y la velocidad de los electrones arrancados
de un metal cuando sobre él incide luz de frecuencia 1000 Hz.
La frecuencia umbral del metal es de 500 Hz.
Datos: h = 6,6 ⋅ 10−34 J ⋅ s; me = 9,11 ⋅ 10−31 kg.
Calculamos la energía cinética de los electrones arrancados...