(TEMA 4) 5. En química nuclear se denominan núcleos espejo a aquellos que tienen igual número de masa (es decir, son isóbaros) y cumplen que el número de neutrones de uno de ellos es igual al número de protones del otro, y viceversa. De las siguientes parejas de núcleos, ¿cuáles no son espejo entre sí?
(A). 10Be y 10B
(B). 3H y 3He
(C). 14C y 14O
(D). 15N y 15O
Solución: A. Todos los elementos mencionados ocupan los primeros lugares en la tabla periódica, gracias a lo cual es fácil encontrar rápidamente sus números atómicos. Estos son: Z(H) = 1; Z(He) = 2; Z(Be) = 4; Z(B) = 5; Z(C) = 6; Z(N) = 7; Z(O) = 8. Gracias a eso, y conociendo los números de masa, es fácil encontrar los números de neutrones (N) de esos nucleidos, a saber: N(3H) = 3 – 1 = 2, N(3He) = 3 – 2 = 1, N(10Be) = 10 – 4 = 6, N(10B) = 10 – 5 = 5, N(14C) = 14 – 6 = 4., N(15N) = 15 – 7 = 8, N(14O) = 14 – 8 = 6, N(15O) = 15 – 8 = 7. En la primera pareja escrita, el número de protones del 10Be es 4 y su número de neutrones es 6; pero el número de protones del 10B es 5 y su número de neutrones es 5. Por lo tanto, no se cumple que el número de protones de uno coincida con el de neutrones del otro y viceversa. En consecuencia, no son espejo. Nótese que para que dos núcleos 1 y 2 sean espejo debe cumplirse, según la definición dada, que N1 = Z2 (o que N2 = Z1) y que N1 + Z1 = N2 + Z2 = A (siendo A el número de masa, que es el mismo para los dos nucleidos). De ambas igualdades: Z2 + Z1 = A. Es decir, son espejo si, teniendo el mismo número de masa, la suma de sus números atómicos es igual al número de masa).
(TEMA 5) 6. Cierto orbital tiene número cuántico m = 0? ¿Qué valor o valores de l podría tener?
(A). 0
(B). cualquier número entero, incluyendo el 0.
(C). Un valor que coincida con el valor de n del orbital.
(D). 1.
Solución: B. Los valores del número cuántico m son enteros que pueden ir desde –l a +l, incluyendo el 0. Por lo tanto, siempre podremos relacionar un valor de número cuántico m = 0 con cualquier valor de l. Por ejemplo, si l = 2, los posibles valores de m son: –2, –1, 0, 1 y 2; si l = 1, los posibles valores de m son: –1, 0 y 1; si l = 0, el único valor de m es 0. El valor de l que tenga el orbital en cuestión no tiene por qué coincidir con el de n. Por ejemplo, para n = 2, l puede valer 0 o 1, y en ambos casos podemos encontrar una solución de la ecuación de ondas para m = 0. La única coincidencia obligatoria se da para n = 1, ya que, en ese caso, l es necesariamente 0, y también m = 0.
(TEMA 5) 7. El orbital dxy puede alojar…
(A). un número de electrones que dependerá del valor de n.
(B). 10 electrones.
(C). 5 electrones.
(D). 2 electrones.
Solución: D. El orbital dxy es uno de los 5 orbitales d, los cuales, como todo orbital, pueden alojar 2 electrones.
(TEMA 5) 8. En el átomo de hidrógeno, ¿qué nivel tiene menos energía, el 5s o el 5d?
(A). El 5s.
(B). El 5d.
(C). Los dos la misma.
(D). Es impredecible, por el principio de indeterminación.
Solución: C. En el átomo de H, la energía solo depende del número cuántico n. Como ambos niveles tienen igual número cuántico n (= 5), tienen la misma energía.
