QUÍMICA BÁSICA I -Números Cuántico-IV-BIMESTRE-2012

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    05-Aug-2015

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PROFESOR. ING. JORGE LUIS CHACN ALVARADOC.E.P. BELLA UNINQUMICA BSICA I5 / XI / 2012PROFESOR. ING. JORGE LUIS CHACN ALVARADOLos nmeros cunticos determinan la regin del espacio-energa de mayor probabilidad para encontrar a un electrn. El desarrollo de la teora cuntico fue realizado por Planck, Maxwell, Schrodinger, Pauling, Heisenberg, Einstein, De Broglie y Boltzmann. En la mecnica cuntica se requieren tres nmeros cunticos para describir la distribucin de los electrones en el hidrgeno y otros tomos. Estos nmeros se derivan de la solucin matemtica de la ecuacin de Schrodinger para el tomo de hidrogeno. Se denomina nmero cuntico principal, nmero cuntico del momento angular y nmero cuntico magntico. Estos nmeros cunticos se utilizarn para describir orbtales atmicos y para identificar los electrones que se ubican en ellos. Un cuarto nmero cuntico es el espn que describe el comportamiento de un electrn especfico y completa la descripcin de los electrones en los tomos.EL NMERO CUNTICO PRINCIPAL (n)El nmero cuntico principal (n) puede tener valores enteros 1, 2, 3 y as sucesivamente hasta . Valores: n = 1, 2, 3, 4,, El nmero cuntico principal nos indica el nivel principal de energa donde se encuentra el electrn, tambin nos indica el tamao o volumen del orbital.capasKLMN+niveles 1 2 3 4ENERGA AUMENTAEL NMERO CUNTICO SECUNDARIO O DEL MOMENTO ANGULAR ()El nmero cuntico secundario ( ) indica la forma de los orbtales. Los valores de ( ) dependen del valor del nmero cuntico principal (n). Para un valor dado de (n), ( ) tiene todos los valores enteros posibles de 0 a (n-1). Si n = 2, hay dos valores de ( ) dados por 0 y 1. Si n = 4, hay cuatro valores de ( ) dados por 0, 1, 2 y 3. El valor de ( ) en general esta representado por las letras s, p, d, f. Como sigue:Nombre del orbital0 s1 p2 d3 f4 g5 hQUMICA BSICA I5 / XI / 2012PROFESOR. ING. JORGE LUIS CHACN ALVARADOEL NMERO CUNTICO MAGNTICO (m)El nmero cuntico magntico (m) describe la orientacin del orbital en el espacio. Dentro de un subnivel, el valor de (m) depende del valor del nmero cuntico secundario, ( ). Para cierto valor de ( ) hay (2 + 1) valores enteros de (m) como sigue:m = - , (- + 1),., 0,. (+ - 1), + El Nmero Cuntico de Espn Electrnico (s)El nmero cuntico de espn nos indica el sentido de giro o rotacin del electrn. Valores: s = 1/2Giro anti horario S = + 1/2Giro horario S = - 1/2Cronologa QumicaTeora Cuntica de Planck 19001913 Modelo Atmico de BohrPrincipio de la dualidad de la materia 1924 31926 Principio incertidumbre de HeisenbergSchndinger establece los nmeros cunticos 19271930 Dirac Halla el 4to. Nmero Cuntico1900 : 1913 :Max Planck formula la teora cuntica. El fsico dans Niels Bohr establece su modelo atmico segn el cual los electrones giran en orbitas definidas a las que llama niveles estacionarios de energa. Louis de Broglie establece el principio de dualidad de la materia (onda partcula). El alemn Werner Heisenberg postula el principio de incertidumbre, segn el cual es imposible conocer con exactitud la posicin y velocidad del electrn simultneamente. Edwin Schrdinger formula una ecuacin de onda para describir el comportamiento de los electrones, cuyas soluciones son los nmeros cunticos n, , m. Dirac Jordn establecen el nmero cuntico espn(s) de valores 1/21924 : 1926 :1927 : 1930 :QUMICA BSICA I5 / XI / 2012PROFESOR. ING. JORGE LUIS CHACN ALVARADOEJERCICIOS DE APLICACIN1. Cuntos nmeros cunticos magnticos puede haber en el nmero cuntico secundario 3? a) 4 d) 5 2. b) 1 e) 14 c) 7 8. Qu secuencia de nmeros cunticos caracteriza a un electrn en orbital f? a) 4, 3, +1, + 1/2 b) 4, 0, -1, + 1/2 c) 4, 1, -1, - 1/2 9. Cul de correcta? las d) 3, 2, 1, + 1/2 e) 5, 1, 0, - 1/2Marque verdadero (V) o falso (F) en: El nmero cuntico toma los valores de 0, 1, 2, 3, .., n El valor de m determina los subniveles Un orbital d tiene como mximo 10 e b) FVV e) FVF-siguientesalternativasesa) VVV d) FFFc) FFVa) 2, 2, -1, - 1/2 b) 1, 0, + 1 , - 1/2 c) 3, 2, -3, - 1/2d) 2, 3, 0, + 1/2 e) N.A.3.Qu tipo de orbital describe los nmeros cunticos. n = 4, = 2? a) 3s d) 3d b) 3p e) 4p c) 4d10. Cul de las siguientes combinaciones no representa un orbital permitido? I. 3 0 1 1/2 IV. 2 2 -2 - 1/2 II. 2 2 0 + 1/2 V. 5 2 2 + 3/2 III. 4 3 -4 1/2 a) Slo III d) II, IV y V b) IV y V e) todos c) III, IV y V4.Cul de los siguientes subniveles tiene ms energa? a) 4f d) 5s b) 3d e) 5p c) 4s11. Si n = 2 Qu valores tomo el nmero cuntico azimutal? a) 1,2 d) -1, -2 b) 0,1 e) -1, 0 c) 0, 1, 25.Para los subniveles 4s, 3d, 5p, 4f ordenados de menor a mayor energa? a) 3d, 4s, 4f, 5p b) 4s, 5p, 3d, 4f c) 3d, 4s, 5p, 4f d) 4s, 3d, 5p, 4f e) N.A.12. Si = 3 Qu valores toma m? a) 1, 2, 3, 4 d) 0, 1, -1, -2 b) 0, 1, 2, -1 e) -3, -2, -1, 0, + 1, + 2, + 3 c) -3, -2, -1, 0, +1 13. Si un electrn tiene como nmero cuntico azimutal 2 entonces dicho electrn se encuentra en el subnivel. a) s d) f b) p e) N.A. c) d6.Qu significa la notacin 4d5? a) Cinco orbital d incompletos nmeros cunticos n = 4 y = 2. cuyosb) Cinco electrones que constituyen 3 orbtales d cuando n = 4 c) Cuatro orbtales d completos orientados segn cinco valores de m d) Cuatro electrones en los orbtales d cuando n es igual a 4 e) N.A. 7. Si n = 3 Qu valores puede tomar ? a) 0, -1, -2 d) 1,2,3 b) 0,1, -2 e) -3, 0 ,3 c) 0, 1, 214. Si n = 5 Qu valores toma ? a) 1, 2, 3, 4 b) 0, 1, 2, 3, 4, 5 c) 0, 1, 2, 3, 4 d) 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 e) -1, -2, 0, +1, +215. Cul de las siguientes alternativas es correcta respecto a los nmeros cunticos? a) 2, 2, -1, -1/2 b) 1, 0, 1, +1, -1/2 c) 3, 2, -3, -1/2 d) 3, 2, 4, +1/2 e) N.A.QUMICA BSICA I5 / XI / 2012PROFESOR. ING. JORGE LUIS CHACN ALVARADOTAREA DOMICILIARIA1. Si = 2 Qu valores toma m? a) 1, 2 d) -1,0,+1 2. b) 0, 1, 2 e) N.A. c) -1, -2, 0 +1, +2 9. Cul de las siguientes series de nmeros cunticos es correcta? a) 2, 2, +1, +1/2 b) 1, -1, +1, + 1/2 c) 2, 0, +1, +1/2 d) 2, 3, -1, -1/2 e) 3, 2, -2, -1/2Si n = 3 Qu valores toma ? a) 1, 2, 3 d) +1, +2 b) 0, 1, 2 e) N.A. c) 0,1, 2, 310. Quin presenta menor energa relativa? a) 2s d) 3d b) 4p e) 4f c) 2p3.Qu combinaciones energticas para el electrn corresponde al orbital atmico expresado como 5f? Qu subnivel tiene la mayor energa relativa? a) 4f d) 7s b) 5d e) iguales c) 6p11. Quin presenta mayor energa relativa? a) 1s d) 3p b) 2p e) 3d c) 5d4.5.Completar se denomina a la regin del espacio donde la . de encontrar 2 electrones es mxima a) b) c) d) e) nivel subnivel orbital orbital subnivel probabilidad probabilidad probabilidad certeza certeza12. Ordenar los siguientes electrones en orden ascendente de sus energas A : n=4 =3 m = -2 s = +1/2 B : C : n=3 n=3 =0 =2 m=0 m = +1 s = +1/2 s = +1/2 c) A 4f > 3d > 2p e) 4f > 5p > 3d > 4s7.A un electrn que se encuentra en un orbital d puede asignrseles los siguientes nmeros cunticos? a) 3, 2, -3, +1/2 b) 5, 3, -2, -1/2 c) 3, 2, 0, +1/2 d) 5, 4, -2, -1 e) 4, 3, -4, +1/215. Se tiene 3 electrones cuyos nmeros cunticos son: Electrn I : 3, 0, 0, +1/2 Electrn II : 3, 2, 0, -1/2 Electrn III : 3, 2, 0, + 1/2 Con respecto a la energa relativa de los electrones I, II, III, podemos afirmar: a) I = II = III b) I < II = III c) I > II > III d) I < II < III e) I < II < III8.Cul de las secuencias de nmeros cunticos es incorrecta? a) 3, 2, 0, +1/2 b) 2, 1, +1, -1/2 c) 1, 0, 0, +1/2 d) 3, 2, -3, -1/2 e) 4, 2, -1, -1/2QUMICA BSICA I5 / XI / 2012