lunes, 2 octubre 2023

Examen de Principios de Química y Estructura – Febrero 2021 (2s) y febrero 2022 (2s) | Soluciones de las preguntas 5, 6 y 7

Al azar

5. A Rutherford se le reconoce el descubrimiento de…

(A). los rayos canales.
(B). los neutrones.
(C). los electrones.
(D). los protones.

Solución: D. Ernest Rutherford descubrió el núcleo de los átomos y además demostró que el núcleo del hidrógeno estaba contenido en otros átomos. Como actualmente se sabe que el núcleo de hidrógeno es un protón, se le atribuye a este científico el descubrimiento del protón. El electrón fue descubierto por Joseph J. Thomson y el neutrón por James Chadwick. Los rayos canales fueron descubiertos por Eugen Goldstein. Estos resultaron ser haces de iones positivos en movimiento, pero no necesariamente de iones H+, sino del ion positivo correspondiente al gas con el que se experimentaba en cada caso. Por ello, no se le puede reconocer a Goldstein específicamente el descubrimiento del protón, aunque, como se acaba de decir, el protón forme parte de los haces positivos que observó cuando experimentaba con hidrógeno.


6. Se llama nucleido a un núcleo atómico caracterizado por un determinado número de protones y neutrones. Dados dos o más nucleidos AZE, se dice que son isótonos si tienen el mismo número de neutrones. ¿Cuál de los siguientes nucleidos no es isótono de los demás?

(A). 37Cl
(B). 40Ca
(C). 36Ar
(D). 39K

Solución: C. Como es sabido, en los nucleidos, el número que se escribe arriba a la izquierda es el número de masa, que es la suma del número de protones (número atómico) y el de neutrones. Por lo tanto, el número de neutrones se calcula restando el número de masa menos el número atómico. Escribiendo los 20 primeros elementos de la tabla periódica se comprueba que los números atómicos del Cl, Ar, K y Ca son, respectivamente, 17, 18, 19 y 20. Por lo tanto, el 37Cl tiene 37 – 17 = 20 neutrones; el 36Ar: 36 – 18 = 18 neutrones; el 39K: 39 – 19 = 20 neutrones; y el 40Ca: 40 – 20 = 20 neutrones. Así, el 36Ar no es isótono de los demás.


7. En el hidrógeno, tienen simetría esférica solo aquellos orbitales cuyo número cuántico…

(A). n vale 1.
(B). l vale 0.
(C). m vale 0.
(D). s vale 0.

Solución: B. El número cuántico s del electrón (más correctamente escrito ms) solo puede valer ½ y –½, no 0, y no influye en la forma del orbital. Los únicos orbitales que tienen simetría esférica son los s, que se caracterizan por tener número cuántico l = 0. Los orbitales con n = 1 tienen al mismo tiempo l = 0, pero no solo esos orbitales tienen simetría esférica; también la tienen aquellos en los que n no vale 1 pero l vale 0.  Por otro lado, que el número cuántico m valga 0 no garantiza que también l valga 0. Por ejemplo, un orbital 2s tiene m = 0, y es esférico, pero un orbital 2pz también tiene m = 0 y no es esférico.


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