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ESTRUCTURA ATOMICA 1.- Subraya la opción correcta: 1.- El modelo del átomo de Bohr a) Es semejante al sistema solar en pequeño. b) Estaba formados por pequeñas partículas indivisibles c) Se basa en: Ley de conservación de la masa. d) El átomo consistía en una esfera de carga eléctrica positiva, en la cual estaban embebidos los electrones en número suficiente para neutralizar la carga positiva. 2.- La naturaleza ondulatoria de la luz establece: a) Los átomos se comportan como partículas. b) Algunas veces la luz se manifiesta como onda. Otras veces se manifiesta como partícula. Todo depende de las circunstancias. c) La materia tiene naturaleza ondulatoria. d) a y c son correctas e) a y c son incorrectas. 3.- La ecuación de Planck nos ayuda a: a) Determinar la energía total que tiene el electrón cuando se encuentra en el nivel n b) Determinar la frecuencia debida a un salto del electrón cuando emite un fotón. c) Determinar la longitud de onda a la que emite un fotón. d) Ninguna de las anteriores. 4.- En el estado basal a) Se dice que el electrón se encuentra en su estado de más baja energía. b) El electrón está en un estado de mayor energía. c) Se produce un espectro discontinuo. d) La energía que tiene el electrón es un valor constante que solo depende del nivel en el que se localice. 5.- La función de onda: a) Es la probabilidad que tiene el electrón de ser encontrado en esa localización. b) Explica muy bien por que forma un espectro de líneas o discontinuo. c) Se aplica al átomo de hidrógeno y a iones que contengan un solo electrón periférico d) Ninguna de las anteriores. 6.- La distribución de los electrones en un átomo a) Se identifica por una combinación de 4 números cuánticos b) Confirma el principio de exclusión de Pauli c) Se divide en niveles; los niveles a su vez se dividen en uno o más subniveles, los cuales contienen uno o más orbitales. d) Todas las anteriores e) solo a y c son correctas. 7.- Número cuántico principal n esta relacionado con: a) Energía del electrón. b) Forma del orbital o momento angular del electrón. c) Número y posibilidades de orientación del orbital. d) Dirección rotacional del electrón sobre su eje o posibilidad de aceptación o no aceptación de un electrón adicional al orbital. 8.- Número cuántico magnético m esta relacionado con: a) Energía del electrón. b) Forma del orbital o momento angular del electrón. INSTITUTO POLITÉCICO NACIONAL Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica GUÍA DE ESTUDIO DE QUÍMICA BÁSICA enero del 2018 ACADEMIA DE QUÍMICA

INSTITUTO POLITÉCICO NACIONAL Escuela …sacadem.esimecu.ipn.mx/public/archivos-academias/guia...a).- Su estructura electrónica b).- Los números cuánticos que corresponden a su

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ESTRUCTURA ATOMICA

1.- Subraya la opción correcta:

1.- El modelo del átomo de Bohr

a) Es semejante al sistema solar en pequeño.

b) Estaba formados por pequeñas partículas indivisibles

c) Se basa en: Ley de conservación de la masa.

d) El átomo consistía en una esfera de carga eléctrica positiva, en la cual estaban embebidos los electrones en

número suficiente para neutralizar la carga positiva.

2.- La naturaleza ondulatoria de la luz establece:

a) Los átomos se comportan como partículas.

b) Algunas veces la luz se manifiesta como onda. Otras veces se manifiesta como partícula. Todo depende de las

circunstancias.

c) La materia tiene naturaleza ondulatoria.

d) a y c son correctas

e) a y c son incorrectas.

3.- La ecuación de Planck nos ayuda a:

a) Determinar la energía total que tiene el electrón cuando se encuentra en el nivel n

b) Determinar la frecuencia debida a un salto del electrón cuando emite un fotón.

c) Determinar la longitud de onda a la que emite un fotón.

d) Ninguna de las anteriores.

4.- En el estado basal

a) Se dice que el electrón se encuentra en su estado de más baja energía.

b) El electrón está en un estado de mayor energía.

c) Se produce un espectro discontinuo.

d) La energía que tiene el electrón es un valor constante que solo depende del nivel en el que se localice.

5.- La función de onda:

a) Es la probabilidad que tiene el electrón de ser encontrado en esa localización.

b) Explica muy bien por que forma un espectro de líneas o discontinuo.

c) Se aplica al átomo de hidrógeno y a iones que contengan un solo electrón periférico

d) Ninguna de las anteriores.

6.- La distribución de los electrones en un átomo

a) Se identifica por una combinación de 4 números cuánticos

b) Confirma el principio de exclusión de Pauli

c) Se divide en niveles; los niveles a su vez se dividen en uno o más subniveles, los cuales contienen uno o más

orbitales.

d) Todas las anteriores

e) solo a y c son correctas.

7.- Número cuántico principal n esta relacionado con:

a) Energía del electrón.

b) Forma del orbital o momento angular del electrón.

c) Número y posibilidades de orientación del orbital.

d) Dirección rotacional del electrón sobre su eje o posibilidad de aceptación o no aceptación de un electrón

adicional al orbital.

8.- Número cuántico magnético m esta relacionado con:

a) Energía del electrón.

b) Forma del orbital o momento angular del electrón.

INSTITUTO POLITÉCICO NACIONAL Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

GUÍA DE ESTUDIO DE QUÍMICA BÁSICA enero del 2018 ACADEMIA DE QUÍMICA

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c) Número y posibilidades de orientación del orbital.

d) Dirección rotacional del electrón sobre su eje o posibilidad de aceptación o no aceptación de un electrón

adicional al orbital.

9- Número cuántico azimutal l esta relacionado con:

a) Energía del electrón.

b) Forma del orbital o momento angular del electrón.

c) Número y posibilidades de orientación del orbital.

d) Dirección rotacional del electrón sobre su eje o posibilidad de aceptación o no aceptación de un electrón

adicional al orbital.

10.- Número cuántico por giro o Spin s esta relacionado con:

a) Energía del electrón.

b) Forma del orbital o momento angular del electrón.

c) Número y posibilidades de orientación del orbital.

d) Dirección rotacional del electrón sobre su eje o posibilidad de aceptación o no aceptación de un electrón

adicional al orbital.

11.- En la configuración electrónica según el proceso Aufbau.

a) Los electrones entran primero al subnivel de menor energía.

b) Todos los elementos de un mismo grupo contienen el mismo número de electrones en el último nivel.

c) Los elementos que pertenecen a un mismo grupo de la tabla periódica tienen propiedades químicas semejantes.

d) Todas las anteriores

e) Ninguna de las anteriores

12.- El principio de exclusión de Pauli indica:

a) El total de electrones por nivel es de 2n2

b) Dos electrones en un átomo dado no pueden tener sus 4 números cuánticos iguales.

c) a y b son correctas

d) Ninguna es correcta.

13.- Según la regla de Hund de máxima multiplicidad, Si N (Z = 7) indica el correcto:

a) 21s

22s

xp12

yp12

zp12

b) 21s

22s

xp 22

yp12

02z

zp

c) 21s

22s

xp 22

yp12

12zz

p

d) 21s

22s

xp 22

yp 22

02zz

p

14.- La tabla periódica:

a) Constituye una forma de ordenar a los elementos de acuerdo con el número atómico.

b) Está constituida por casillas dentro de las cuales se coloca el símbolo del elemento junto con su número atómico,

masa atómica y nombre del elemento.

c) Tiene una estructura formada por siete filas denominadas periodos,

d) Esta formada por dieciocho columnas llamadas grupos o familias.

e) Todas las anteriores.

15.- El radio atómico es:

a) la mitad de la distancia que hay entre los núcleos de dos átomos adyacentes.

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b) Indica las propiedades químicas de los elementos y dependen de los electrones del último nivel.

c) Da a los elementos una amplia gama de propiedades físicas y químicas

d) Ninguna de las anteriores.

16.- El potencial o energía de ionización es:

a) La capacidad que tiene un átomo para competir por los electrones con los otros átomos con los que se está uniendo

b) La variación de energía de un átomo neutro en fase gaseosa al captar un electrón.

c) Las fuerzas electrostáticas entre iones de cargas eléctricas opuestas.

d) La energía necesaria para poder desprender al electrón más alejado de un átomo neutro que se encuentra en fase

gaseosa

17.- La afinidad electrónica es:

a) La variación de energía de un átomo neutro en fase gaseosa al captar un electrón.

b) Las fuerzas electrostáticas entre iones de cargas eléctricas opuestas

c) La capacidad que tiene un átomo para competir por los electrones con los otros átomos con los que se está uniendo

d) La energía necesaria para poder desprender al electrón más alejado de un átomo neutro que se encuentra en fase

gaseosa

18.- Describa a un protón

19.- Describa a un estado estacionario

20.-Describa que es emisión

21.-Describa que es absorción

22.-Describa cuál fue la Teoría o hipótesis de los siguientes científicos con respecto al modelo del átomo.

a).- De Broglie

b).- Heisenberg

c).- Schrodinger

23.-Realice los cálculos que se solicitan:

24.- Calcúlese la longitud de onda De Broglie en los siguientes casos

a).- Un neutrón que se mueve a una velocidad de 10Km/s

b).-Un Móvil de 20 g que se mueve a 72Km/h

2.-Calcular la longitud de onda de De Broglie asociada a un haz de neutrones de energía igual a 0.032Ev, masa del

neutrón = 1.67x 10 -27 Kg

Configuraciones Electrónicas

1.—Escribir el nombre, significado y calcule los números cuánticos para cada uno de los niveles de energía (desde n=

1 hasta n=5).

3.- Cuales son los números cuánticos que le corresponden al electrón diferencial del azufre?, Número atómico del S =

16

4.- Qué números cuánticos corresponden a los electrones de notación

a) 3d7

b) 4p5

c) 5s1

5.- A que elemento corresponde el electrón diferenciador cuyos números cuánticos son n=4, l=3, m=1, s=-1/2

6.- Describa las configuraciones electrónicas de los átomos de Cr, Cu,, La

7.- Definir la regla de máxima multiplicidad de Hund y aplicarla para deducir las valencias covalentes del elemento

de número atómico 17.

8 Justificar el número máximo de electrones que pueden estar presentes en un orbital f

9.- El cinc tiene el número atómico 30. Indicar:

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a).- Su estructura electrónica

b).- Los números cuánticos que corresponden a su electrón diferencial

Tabla periódica

1.- De una semblanza de cómo se acomodaron los elementos en la tabla periódica según sus números atómicos.

2.- A que se le llama periodicidad

4.- Describa a la tabla periódica en función de dividirla en grupos y periodos

5.- Describa a la tabla periódica en función de metales, no metales y gases nobles o inertes.

6.- Describa a cada una de las propiedades periódicas

7.- En el diagrama de la tabla periódica, realice lo siguiente:

a-Anote en la parte superior de la tabla, los grupos A y B y numere los periodos en el lado izquierdo.

b.- señale a los metales y a los no metales e indique en que son diferentes.

c.- como varia la afinidad electrónica, potencial de ionización, radio atómico y electronegatividad por periodos y

familias

d.- Indique el tipo de enlace que forman al unirse los elementos Rubidio y Bromo y esquematícelo con su formula

electrónica (o de Lewis).

3.-Escriba las configuraciones electrónicas del Br y Rb y los números cuánticos de sus electrones diferenciales.

4.- Indique una propiedad física y una química de cada uno de los anteriores elementos, cual tiene mayor

electronegatividad y cual menor.

Enlaces químicos

1. Describa el fundamento teórico de la teoría de Lewis (simbología de Lewis)

2.- Escriba un procedimiento o conjunto de reglas que apliquen para realizar las estructuras de Lewis de compuestos

químicos.

3.- Use la imagen de la tabla periódica y escriba los elementos con los puntos de Lewis que le corresponda. Considere

los elementos representativos y los gases nobles o inertes

4.- Utilice los símbolos de puntos de Lewis para explicar la formación del ()

5.- Escriba la estructura de Lewis para los siguientes compuestos:

a).- NF3

b).- HNO3

c).- Al203

d).- H2SO4

e).- AlI3 ( tri yoduro de aluminio)

f).- PF5 (penta fluoruro de fósforo)

6.- Explique que es un enlace iónico

7.- Explique como la energía de ionización y la afinidad electrónica determinan que los elementos se combinen entre

sí para formar compuestos iónicos.

8.- Dé el nombre de cinco metales y cinco no metales que pueden formar enlace iónico.

9.- Escriba las propiedades de los compuestos con enlace iónico.

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10.- Describa que es un enlace covalente

11.- Cuál es la contribución de Lewis para entender un enlace covalente

12.- Cuantos pares libres de electrones existen en los átomos subrayados: HBr, H2S, CH4

13.-Para cada uno de los enlaces: sencillo, dobles y triples, escriba una molécula como ejemplo

14.- Haga una comparación de la solubilidad, punto de fusión y conductividad eléctrica de los compuestos iónicos y

covalentes

15.- Explique cómo se lleva a cabo un enlace metálico

16.- Entre que elementos de la tabla periódica se genera un enlace metálico.

17.- Escriba las propiedades de los compuestos metálicos.

Realice los cálculos que se solicitan:

1.- Calcúlese la longitud de onda De Broglie en los siguientes casos:

a).- Un neutrón que se mueve a una velocidad de 10Km/s

b).-Un Móvil de 20 g que se mueve a 72Km/h

2.-Calcular la longitud de onda de De Broglie asociada a un haz de neutrones de energía igual a 0.032Ev, masa del

neutrón = 1.67x 10 -27 Kg

3.- Al llevar a la flama el compuesto RbBr, su espectro es de qué tipo?; su longitud de onda es de 4.5 X 10 -11 nm

¿Calcule su frecuencia?

4.-Al conocer la longitud de onda que es de 4.5 X 10 -11 nm y la frecuencia calculada del compuesto RbBr, Calcule la

energía que están emitiendo sus electrones.

5.- Calcular la energía, longitud de onda y frecuencia de un fotón emitido por un átomo de hidrógeno, cuando su

electrón desciende del nivel n=5 al nivel n=2.

8.-Calcular la en nm, de la línea en el espectro de hidrogeno correspondiente a n1 = 2 y n2 = 4 en la ec.

De Rydberg.

6.-Calcular la Energía que el fotón requiere cuando un e- pasa del 2º al 6º nivel de E en un átomo de Hidrogeno.

Evaluar la frecuencia y la (en nanómetros) de este fotón.

UNIDAD II.- ESTADO SÓLIDO

1.- Los sólidos difieren de los líquidos y gases por:

a) Tener volumen definido.

b) Tener forma definida

c) Tener volumen y forma definida.

d) Ninguna de las anteriores.

2.- La forma definida de un sólido

a) Se atribuye al hecho de que sus unidades estructurales están limitadas en posiciones de equilibrio definidas.

b) Se atribuye al hecho de que sus unidades estructurales pueden vibrar,

c) Se atribuye al hecho de que sus unidades estructurales están limitadas pero de las que no pueden salir fácilmente

d) Ninguna de las anteriores

e) Todas las anteriores

3.- Las sustancias sólidas se clasifican:

a) como cristalinas y amorfas.

b) como redes cristalinas en el que las unidades estructurales que lo constituyen están dispuestas según una

configuración geométrica característica de la sustancia.

c) Tal que su configuración se repite con periodicidades definidas en tres dimensiones, resultando así una constitución

ordenada y extendida

d) Todas las anteriores

e) Ninguna de las anteriores

4.- Un sólido cristalino es aquel:

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a) en el que las unidades estructurales que lo constituyen están dispuestas según una configuración geométrica

característica de la sustancia.

b) en el cual configuración se repite con periodicidades definidas en tres dimensiones, resultando así una constitución

ordenada y extendida.

c) que tiene la forma definida, cierta rigidez y dureza; al efectuar una prueba no muestran una estructura ordenada que

se extienda a distancia.

d) a y b son correctas

e) Ninguna de las anteriores

5.- las sustancias amorfas son:

a) poseen mucho de los atributos de un sólido, como la forma definida, cierta rigidez y dureza

b) al efectuar una prueba no muestran una estructura ordenada que se extienda a distancia

c) puede adquirir algunas características cristalinas bajo condiciones especiales

d) a y b son correctas.

e) a, b y c son correctas

Complete los siguientes cuadros en función de lo que se pide:

a.- Sobre la clasificación de los sólidos cristalinos:

CLASIFICACIÓN TIPO DE PARTICULAS PROPIEDADES

DE LOS COMPUESTOS

EJEMPLO DE COMPUESTOS

Atómico

Molecular

Red Covalente

Iónico

Metálico

b.- Sobre las características de los sistemas cristalinos:

Sistema Cristalino Ejes Ángulos entre ejes

a = b = c

Tetragonal

α = β = γ = 90º

Hexagonal

a = b = c

α = γ = 90º; β ≠ 90º

a ≠ b ≠ c ≠ a

Generalidades del estado sólido

1.- De una descripción sobre el estado sólido

2.- Describe las propiedades de los sólidos cristalinos

3.- Describa los tipos de enlace químicos que tienen los sólidos cristalinos

4.- Si un sólido cristalino requiere poco calor para fundirse, ¿Qué tipo de enlace tiene? y anote sus características.

5.- Si un sólido cristalino requiere elevado calor para fundirse, ¿Qué tipo de enlace tiene? y anote sus

características.

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Características de los sólidos cristalinos

1.- Clasifique a los siguientes compuestos como sólidos iónicos, metálicos, moleculares, de red o amorfos, NaCl, Ag,

CaCl2, vidrio, polietileno, diamante, cobre, K2SO4, I2, Fe, nylon.

4 Indique el tipo de sólido cristalino al que le corresponde cada una de las siguientes propiedades:

a).- Funde por debajo de 100°C y es insoluble en agua ________________________

b).- Conduce la electricidad solo después de fundirse___________________________

d).- Es insoluble en agua y no conduce la electricidad__________________________

e).- No es cristalino y funde dentro de un intervalo de temperaturas amplio _________

3.- Explique como se comportaría cada una de las siguientes sustancias si se le aplica un martillazo. Justifique el

comportamiento de cada sustancia.

a).- Un metal como el oro

b).- Un no metal como el azufre

c).- un compuesto iónico como el NaCl

4,. Indique el tipo de sólido cristalino al que le corresponde cada una de las siguientes propiedades:

a).- Funde por debajo de 100ªC y es insoluble en agua:________________________________

b).- Conduce la electricidad solo después de fundirse__________________________________

d).- Es insoluble en agua y no conduce la electricidad_________________________________

e).- No es cristalino y funde dentro de un intervalo de temperaturas amplio_________________

5.- Con lo que sabe acerca de los enlaces, explique por que el diamante es más denso que el grafito.

6.- Con los ejemplos de sólidos cristalinos de red, determine si estos materiales son solubles en agua o en disolventes

orgánico.

7.- Explique por que el diamante es un aislante eléctrico y el grafito es un conductor eléctrico.

2. Sistemas Cristalinos

Clasificación de los sistemas cristalinos y redes de bravais

1. Describa las diferencias en función de ángulos y vértices que existen en cada uno de los diferentes sistemas

cristalinos que hay ( USE IMÁGENES)

2. Escriba el nombre de las redes de Bravais que hay en cada una de los sistemas cristalinos USE IMÁGENES

3. Describa que es una red cristalina USE IMÁGENES

4. Describa que es una celda unitaria USE IMÁGENES

5. Describa las propiedades relevantes de una celda unitaria

6. Defina parámetro de red

7. Determine la relación entre el radio atómico y el parámetro de red para

la celda C y esquematícelo.

8. Determine la relación entre el radio atómico y el parámetro de red para la celda CC y esquematícelo.

9. Determine la relación entre el radio atómico y el parámetro de red parala celda CCC y esquematícelo.

10. Calcule el factor de empaquetamiento para la celda CCC

11. Calcule el factor de empaquetamiento para la celda CC

12. Calcule el factor de empaquetamiento para la celda C

13. ¿Qué estudia la cristalografía?

14. ¿Qué es la estructura cristalina?

15. ¿Qué es un punto reticular

16. Investigue la estructura cristalina del NaCl, y en función de ella conteste ¿Cuantas celdas unitarias comparten cada

uno de los iones Na+ que están en la cara frontal de la celda unitaria? ¿Cuantas celdas unitarias comparten cada

uno de los iones Cl- de esa cara?

17. Los radios iónicos de Cs y Cl son de 0.169 y 0.181nm respectivamente ¿Que longitud tiene la diagonal del cuerpo

de la celda unitaria del CsCl? ¿Cuánto mide la arista de esta celda unitaria?

18. Se forma una celda unitaria cúbica simple de modo que los átomos ó iones esféricos apenas se toquen a lo largo de

las aristas. Demuestre matemáticamente que el porcentaje de espacio dentro de la celda es de 52.4%.

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LEYES CRISTALOGRÁFICAS

Ángulos interfaciales

1. Describa que es un ángulo interfacial

2. Describa cual es el uso que se le da a los ángulos interfaciales en cristalografía

3. Describa cuales son los ángulos interfaciales que caracteriza a cada uno de los sistemas cristalinos. Use imágenes

Racionalidad de los índices

1. Describa ampliamente a que se refiere la racionalidad de los índices

2.- Describa el uso que se le dá a la racionalidad de los índices en cristalografía

3.- Indique que relación tiene la racionalidad de los índices con los índices de Miller

Simetría

1.- use imágenes para explicar los siguientes conceptos

a).- simetría

b).- ejes de simetría

c).- centros de simetría

d).- Para el sistema cúbico en sus tres redes de braváis , y hexagonal busque cuantos ejes de simetría tienen

Sistema Cúbico

1.-Cuantos átomos equivalentes hay en cada una de las tres celdas unitarias cúbicas:

(a) (b) (c)

2.-Las anteriores estructuras cristalinas a que redes de Bravais corresponden

3.- El oro (radio atómico= 144 pm) cristaliza en una celda unitaria centrada en las caras ¿Cuánto mide una arista de la

celda.

4.- Dibuje la celda unitaria del CsCl y en función de ella indique ¿Cuántos iones de Cs hay en cada celda unitaria

¿Cuántos iones de Cl?

5.- El cobre es cúbico centrado en las caras tiene una constante de red de 0.3615nm. Calcule el valor de radio atómico

de un átomo de cobre en nm.

6.- Calcule la densidad volumétrica del Cu si pertenece al sistema cúbico centrado en las caras, el radio es igual a

1.278Å

7.- Determine el parámetro de red del Fe si tiene una densidad de 7.882g/ml, pertenece a un sistema cúbico centrado

en el cuerpo.

Índices de Miller

1.- Dibuje e indique las coordenadas atómicas en una celda unitaria cúbica

2.- Describa a que se le llama índices de Miller

3.- Escriba el procedimiento para determinar los índices de Miller para cada red del sistema cúbico

4.- Dibuje los planos cristalinos de una celda unitaria cúbica centrada en las caras

5.- Dibuje los siguientes planos:

a).- (220)

b).- (111)

c).- (110)

d).- (110)

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Resuelve los siguientes problemas:

1.- En un estudio sobre los cristales de sulfato de cobre, la incidencia del ángulo fue de 25.36º, cuando la longitud de

onda de los rayos X empleados era de 1.85 Å. Determinar las dimensiones de la celda unitaria de los cristales de

cobre, los cuales pertenecen al sistema cúbico.

2.- El platino tiene una densidad de 21.5 g/cm3, y se sabe que sus cristales pertenecen a un sistema cúbico. La

longitud de la arista de su celda unitaria es de 3.914 Å ¿Qué tipo de red tienen los cristales de platino?

3.- Calcule el factor de empaquetamiento iónico para el Fe, en el cloruro de hierro, que pertenece a un sistema cúbico

centrado en las caras. Los radios atómicos son: Fe = 0.124nm y Cl- = 0.181nm

4.- El Cu pertenece a una estructura cristalina cúbica centrada en las caras, tiene una constante de red de 0.361nm,

calcule el valor del radio atómico.

Ejercicios sobre Estado sólido y Ecuación de Bragg.

1.- Cuando la plata cristaliza forma celdas cúbicas centradas en las caras. La longitud de la arista de la celda unitaria

es de 409 pm. Calcule la densidad de la plata.

2.- Calcule la densidad del Cu, que tiene 2 átomos equivalentes, el radio del Cu = 0.1278 pm, además escriba a qué

tipo de red cristalina pertenece. La masa atómica del cobre es igual a 63.54g/mol

3.- El Cu pertenece a una estructura cristalina cúbica centrada en las caras, tiene una constante de red de 0.361nm,

calcule el valor del radio atómico.

4.-Determine la densidad del Radio con sistema cristalino cúbico centrado en las caras, cuyo parámetro de red es

0.153 nm (m.a. Ti = 46.88 g /mol )

5.- El platino tiene una densidad de 21.5 g/cm3, y se sabe que sus cristales pertenecen al sistema cúbico. La longitud

de la arista de su celda unitaria es de 3.914 Å ¿Qué tipo de red tienen los cristales de platino?

6.- El Níquel tiene una estructura cristalina cúbica centrada en las caras y tiene una constante de red de 0.3523nm,

calcule la distancia interplanar siguiente: a).- d111

7.- Calcule el factor de empaquetamiento iónico para el Cesio, en el cloruro de cesio, que pertenece a un sistema

cúbico centrado en el cuerpo. Los radios son: Cs+ = 0.170 nm y Cl- = 0.181 nm

8- Para el sistema cúbico en sus tres redes de bravais. Deducir los cálculos siguientes:

a).- átomos equivalentes

b).- volumen de la celda unitaria

9.- Dibujar los siguientes planos: (110), (221) y en función de cada uno determine las distancias interplanares si a=

0.361nm y a = 0.421nm respectivamente.

10.- En un estudio sobre los cristales de sulfato de cobre, se encontró que la reflexión máxima de primer orden sobre

los planos 111, ocurrió en un ángulo de 25.360, cuando la longitud de onda de los rayos X empleados era de 1.85 Å.

Determinar las dimensiones de la celda unitaria de los cristales de cobre, los cuales pertenecen al sistema cúbico.

11.-Al difractar rayos X con λ de 2.65 Å sobre cristales de platino, indicó que la reflexión de primer orden (n = 1) se

presenta a 820 0΄. Calcúlese la distancia entre las capas sucesivas del cristal de platino.

12.- Los rayos X de longitud de onda igual a 4.08 Å dan una reflexión de primer orden con un ángulo de 5.360 , para

un cristal de diamante. ¿Cuál es la distancia entre las capas del cristal?

13.-Un cristal difracta los rayos X de longitud igual a 0.154 nm con un ángulo de 14.170. Suponiendo que n = 1, ¿cuál

es la distancia (en pm) entre las capas del cristal?

14.- Determine los índices de Miller y dibuje el plano correspondiente, si se tienen las siguientes intersecciones a=1/3,

b= - 2/3, c=1/2 con los ejes cristalográficos.

15.-Calcule las distancias interplanares para sistema cúbico centrado en el cuerpo del plano (100), del plano (110) y

del plano (111).

Relaciona ambas columnas

( ) El sistema cúbico se caracteriza por 1.- Cúbica centrada en las caras

( ) Predijo que si un haz de rayo X no

homogéneo se dirigiera contra un cristal y se

colocara una placa fotográfica detrás de él, la

imagen obtenida mostraría una serie de

manchas dispuestas en forma geométrica

alrededor del haz central.

2.- Cúbica simple

( ) Como cada red del sistema cúbico

presenta un conjunto de planos particulares,

El valor de la relación entre las distancias

3.- Max Von Laue sugirió que

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interplanares es

( ) Nombre general de las formas en que se

encuentran colocados los átomos o iones

dentro de la celda unitaria correspondiente,

formando así por su colocación la forma

geométrica del sistema

4.- Max Von Laue y Bragg

( ) Fueron los primeros en utilizar a los

cristales como una rejilla de reflexión

5.- Hexagonal (P), Monoclínica simple y

triclínico simple

( ) Contiene 4 átomos equivalentes en la

celda unitaria

6.- La cúbica simple, la de caras centradas y

la de cuerpo centrado.

( ) si un cristal está formado realmente por

una disposición ordenada de átomos, entonces

los planos atómicos en el cristal actuarían

como una rejilla de difracción tridimensional

para los rayos X

7.- La longitud de onda con que se incide el

rayo es directamente proporcional a la

distancia entre los planos por el seno del

ángulo del rayo incidente

( ) Contiene un átomo equivalente en la celda

unitaria

8.- Ejes del mismo tamaño (a = b = c) y sus

ángulos iguales y perpendiculares entre si

( = = = 90º).

( ) redes de Bravais del sistema cúbico 9.- Redes de Bravais

( ) Descripción de la ecuación de Bragg

10.- también un valor característico para cada

red espacial

tan2 dn

16.- Complete el siguiente cuadro:

Estructura a (r) Número de

coordinación

Átomos por

celda

Factor de

empaquetamiento

Ejemplos

Cúbica

simple

Cúbica

centrada en

el cuerpo

Cúbica

centrada en

las caras

Hexagonal

compacta

17.-Para los siguientes planos, ¿Cuales son sus índices de Miller?

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18.- La teoría de bandas como esclarece la conductividad de un material conductor y como la de un aislante.

OXIDACIÓN REDUCCIÓN

1.- Escribe las reglas para asignar los NUMEROS DE OXIDACIÓN de los elementos

2.-En las siguientes reacciones, identifica el agente oxidante y el agente reductor, así como los cambios de

número de oxidación.

a) 2 Mg + O2 → 2 MgO

b) 2 HNO3 + 3 H3AsO3 → 2 NO + 3 HAsO4 + H2O

3.- balancee las siguientes reacciones por el método del número de oxidación, además determine para cada una, la

sustancia oxidada, la reducida, el agente oxidante y el reductor.

a).- Fe + HCl FeCl2 + H2

b).- Al + MnO2 Al203 + Mn

ELECTROQUIMICA

Subraya la respuesta correcta de las siguientes preguntas

1.- El anodizado se define como el proceso:

a).- Por el cual una corriente guiada por potencial eléctrico externo, produce un cambio químico.

b).-Por medio del cual se usa un cambio químico para producir una corriente eléctrica.

c).- Que sirve para engrosar y estabilizar las películas superficiales de oxido sobre el metal base.

d) Todas las anteriores

e) Ninguna de las anteriores

2.-Relaciona ambas columnas

1.- Oxido - reducción

2.- Iónico

3.- Basicidad

( ) Es una rama de la química que estudia la

relación que existe entre la electricidad y las

reacciones químicas.

4.- Celda electrolítica.

( ) Tipo de reacciones que se llevan a cabo

por el intercambio de electrones y que se

estudian en la electroquímica.

5.- Electroquímica

( ) La celda que es capaz de convertir la

energía química de una reacción química

espontánea en corriente eléctrica

6.- Celda voltaica

( ) Son procesos no espontáneos que

requieren de la adición de energía para

llevarse a cabo

7.- La galvanoplastia o recubrimiento de un

metal con otro metal, la obtención y la

refinación de un metal o la recarga de un

acumulador

( ) Son dispositivos electroquímicos que

generan electricidad, y pueden realizar un

trabajo eléctrico útil

8.- Michael Faraday

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( ) La celda que requiere la energía eléctrica

para realizar una reacción química en sentido

contrario al espontáneo, se le da el nombre de

9.- Celda galvánica

( ) Las relaciones cuantitativas entre la

electricidad y los cambios químicos fueron

descritas por

10.- Celda de Daniell

( ) Dispositivo que tiene la función de

mantener la neutralidad eléctrica y cerrar el

circuito en las celdas

11.- Pilas secas

( ) Utiliza la reacción espontánea entre el

Zinc metálico y los iones de cobre (II)

12.- El puente salino o la membrana

semipermeable

( ) El pH es una medida de: 13.- Acidez en una sustancia

LEYES DE FARADAY

1.- Realice el diagrama de una celda electrolítica incluyendo las siguientes partes que la forman.

a).-ánodo y sus reacciones

b).- cátodo y sus reacciones

c). Ionización del electrolito

2. De la descripción de las siguientes pilas o celdas galvánicas:

a).- Pila de combustión

b).- Celda Solar

c).- Acumuladores

3.-Realice un esquema de una celda galvánica e indique lo que se solicita

a) Soluciones electrolíticas que se usaron

b) Electrodos que se usaron

c) reacciones que se llevaron a cabo

d) Como se observa físicamente la oxidación

e) Como se observa físicamente la reducción

Resuelve los siguientes problemas. Especifica las unidades en el desarrollo de los problemas.

1.- ¿Cuántos segundos se requieren para depositar 21.4 g de Ag de una solución de AgNO3 utilizando una corriente

de 10 amperes? Realiza el diagrama de la celda e indica las reacciones que se llevan a cabo.

2.- ¿Cuántos gramos de Cu de una solución de CuSO4, se depositarán si se suministra una corriente de 2

amperes durante 1.5 hrs.?

3.- ¿Qué cantidad de corriente se requiere para depositar 0.4 g de Ni, con una solución de NiSO4 en 15 min?

4.- Dos pilas electrolíticas se colocaron en serie, una contenía una disolución de AgNO3 y la otra una disolución

de CuSO4. Se pasó una corriente eléctrica por las pilas hasta que se depositaron 1,273 g de Ag. Calcule la

cantidad de Cu depositado al mismo tiempo en la otra pila. Hacer el diagrama.

5.- Calcule la FEM estándar de una celda que utiliza las reacciones de semicelda Mg|Mg2+ y Cu|Cu2+ a 25ºC.

Escriba la ecuación de la reacción de la celda en condiciones estándar y realiza el diagrama de la celda que se forma

4.- Calcular la constante de equilibrio de la siguiente reacción a 25ºC.

Fe 2+ (ac) + 2 Agº (s) → Fe º (s) + 2 Ag+ (ac)

5. Prediga si la siguiente reacción procede espontáneamente a 298 K tal como está escrita.

Co (s) + Fe2+ (ac) Co 2+ (ac) + Fe (s)

Si Co 2+ = 0.15 M y Fe 2+ = 0.68 M

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ECUACIÓN DE NERST

1.- Una celda galvánica se compone de un electrodo de Mg en una disolución 1.0 M de Mg(NO3)2 y un electrodo de

Ag en una disolución 1.0 M de AgNO3. Calcule la FEM estándar de esta celda electroquímica a 25 ºC.

Ag+ (1 M) + 1 e- → Ag (s) Eº = 0.80 V

Mg++ (1 M) + 2 e- → Mg (s) Eº = - 2.37 V

4.- Consulta la serie electromotriz e indica para cada uno de los siguientes pares cual es mejor agente

oxidante en condiciones estándar

a) Br2 u Au3+

b) H2 ó Ag+

c) Cd2+ ó Cr3+

5.- Consulta la serie electromotriz e indica para cada uno de los siguientes pares cual es mejor agente reductor

en condiciones estándar

a) Na ó Li

b) H2 ó I2

ACIDOS Y BASES

1.- El pH del agua de lluvia recolectada en la Ciudad de México, el 23 de julio fue 4.35. ¿Cuál es la concentración del

ion H+ del agua de lluvia?

2.- La concentración de iones OH- de una muestra de sangre es 2.85 x 10-7 M. ¿Cuál es el pH de la sangre

RADIACTIVIDAD

1.- Escriba el concepto de radiactividad, radiactividad natural, e inducida

2. Describa a las partículas radiactivas que son emitidas por un núcleo inestable.

3. Ejemplifique con reacciones la emisión de partículas alfa, beta y gama.

4. Describa que es un isótopo, como se forma y dé ejemplos de isótopos.

5. Escriba como se calculan el número de neutrones.

6. Dé el concepto de reacción nuclear.

7. Escriba ejemplos de reacciones nucleares.

Polímeros y Cerámicos

Desarrolle los temas de polímeros y cerámicos en donde se incluya:

Conceptualización: definición, clasificación, tipos, aplicación en la carrera de IC e ICE según corresponda.