101
4
Estructura atómica y molecular
10
Calcula la longitud de onda y la frecuencia de la tercera
raya de la serie de Balmer.
Aplicamos la ecuación hallada por Balmer:
υ
=
R
c
1
n
1
2
−
1
n
2
2
⎛
⎝
⎜⎜⎜⎜
⎞
⎠
⎟⎟⎟⎟⎟
=
3,29
⋅
10
15
s
−
1
1
2
2
−
1
5
2
⎛
⎝
⎜⎜⎜
⎞
⎠
⎟⎟⎟⎟
=
6,91
⋅
10
14
s
−
1
Como
λ
=
c
υ
; sustituyendo:
λ
=
3
⋅
10
8
m s
−
1
6,91
⋅
10
14
s
−
1
=
4,34
⋅
10
−
7
m
11
Calcula el cuanto de una luz de frecuencia 4
⋅
10
14
s
−
1
.
Aplicamos la ecuación que permite hallar el cuanto de ener-
gía:
E
0
=
h
υ
=
6,63
⋅
10
−
34
J s
⋅
4
⋅
10
14
s
−
1
=
2,65
⋅
10
−
19
J
12
Si un átomo emite luz con una frecuencia de 4
⋅
10
14
s
−
1
,
¿cuáles de los siguientes valores coinciden con los cuan-
tos que emite?
a)
2,65
⋅
10
−
19
J
b)
3,19
⋅
10
−
19
J
c)
5,30
⋅
10
−
19
J
d)
4,24
⋅
10
−
19
J
Aplicamos la ecuación del cuanto de energía:
E
0
=
h
υ
=
6,63
⋅
10
−
34
J s
⋅
4
⋅
10
14
s
−
1
=
2,65
⋅
10
−
19
J
Por consiguiente, son correctas las respuestas
a)
y
c)
, puesto
que ambas son múltiplos del resultado anterior.
13
¿Cuál es la energía cinética máxima de los electrones
arrancados del bario cuando es iluminado con una luz
de longitud de onda de 350 nm, si la energía de extrac-
ción del bario es 2,50 eV?
Dato: 1 eV
=
1,6
⋅
10
−
19
J
La ecuación del efecto fotoeléctrico es
h
υ
=
E
0
+
E
c
; luego:
E
c
=
h
υ
−
E
0
Hallamos la frecuencia de la luz incidente:
υ
=
c
λ
=
3
⋅
10
8
m s
−
1
3,5
⋅
10
−
7
m
=
8,5
⋅
10
14
s
−
1
Expresamos
E
0
en julios:
2,5 eV
⋅
1,6
⋅
10
−
19
J/eV
=
4,0
⋅
10
−
19
J
Por último, hallamos la energía cinética:
E
c
=
h
υ
−
E
0
=
6,63
⋅
10
−
34
J s
⋅
8,57
⋅
10
14
s
−
1
−
4,0
⋅
10
−
19
J
=
=
1,68
⋅
10
−
19
J
=
1,05 eV
14
Elabora un breve informe (para ello puedes buscar en
Internet) que explique que «el efecto fotoeléctrico es
la base de la producción de energía eléctrica por radia-
ción solar».
R
ESPUESTA
LIBRE
.
15
Averigua si las siguientes moléculas absorberán luz IR
debido a sus movimientos vibracionales internos:
a)
H
2
;
b)
O
3
;
c)
Br
2
;
d)
CCl
4
y
e)
NO.
Todas absorberán luz IR excepto el H
2
y el Br
2
ya que al ser
moléculas diatómicas homonucleares y, por tanto, no pola-
res, la tensión del único enlace (única vibración posible) no
puede alterar el momento dipolar, que de por sí ya es nulo.
Análisis
1
¿Qué se persigue con el trabajo de laboratorio?
El objetivo del trabajo en el laboratorio es desentrañar los
componentes atómicos y moleculares de las muestras que se
reciben, y todo por el bienestar de las personas, para conocer
sus enfermedades, descubrir los fármacos adecuados para
paliar sus dolencias, medir la pureza del aire que respiran,
el agua que beben, la tierra de sus cultivos, indagar sobre la
calidad de los alimentos y bebidas que consumen, los pro-
ductos y materiales que utilizan e incluso las causas de su
propio fallecimiento.
2
¿Por qué son importantes las normas de seguridad en
un laboratorio químico? ¿Por qué es imprescindible
mantener limpio y ordenado el laboratorio?
Por riesgos químicos, biológicos y físicos, así como, por riesgo
de incendio o explosión. A este respecto, el personal de la-
boratorio debe conocer y acatar las normas del mismo, tener
organizados unos equipos de seguridad y emergencias, de
primeros auxilios, etcétera.
3
¿Qué se hace en los laboratorios con los residuos peli-
grosos? ¿Se pueden verter en el desagüe si son cantida-
des pequeñas? ¿Por qué?
Se llevan a contenedores especiales. Nunca se deben verter
en el desagüe por muy pequeñas que sean las cantidades.
Entre una de las cosas, pueden reaccionar con el agua y pro-
ducir reacciones violentas.
Práctica de laboratorio:
EL MECHERO BUNSEN
El objetivo de esta práctica es conocer el fundamento del
mechero Bunsen.
Propuesta de investigación
4
Busca información sobre los diversos instrumentos y
aparatosde laboratorioqueaquí semencionanyelabora
un informe, en una presentación de diapositivas, que
incluya imágenes de los mismos e información de su
utilidad.
R
ESPUESTA
LIBRE
.
SOLUCIÓN DE LAS ACTIVIDADES
QUÍMICA, TECNOLOGÍA Y SOCIEDAD
(página 102)
