Producto Académico N°1 de Quimica [PDF]

Zitiervorschau

PRODUCTO ACADEMICO 1 ESPECTROS 1.

En base a los colores de los espectros de emisión observados en los experimentos del video de laboratorio de espectros cuyo enlace se encuentra en el aula virtual complete el siguiente reporte. Incluir cálculos y expresar los resultados en notación científica. (8 puntos)

ELEMENTO

Estroncio

Bario

Cobre

Potasio

COLOR EMITIDO PREDOMINA NTE

Rojo

Verde Claro

Verde Azulado

Violeta

DE LA RADIACION Longitud de onda (nm)

700 nm

510 nm

500 nm

430 nm

Frecuencia (Hertz)

Energía de un fotón (Joule)

Convertir λ a metros: 10−9 𝑚 700𝑛𝑚 × ( ) 1𝑛𝑚 = 700 × 10−9 𝑚 = 7 × 10−7 𝑚 Hallar Frecuencia: 3 × 108 𝑚⁄𝑠 𝑓= 7 × 10−7 𝑚 𝑓 = 0.428 × 108 × 107 𝑠 −1 𝑓 = 4.28 × 10−1 × 108 × 107 𝑠 −1 𝑓 = 4.28 × 1014 𝐻𝑧 Convertir λ a metros: 10−9 𝑚 510𝑛𝑚 × ( ) 1𝑛𝑚 = 510 × 10−9 𝑚 = 5.1 × 10−7 𝑚 Hallar Frecuencia: 3 × 108 𝑚⁄𝑠 𝑓= 5.1 × 10−7 𝑚 𝑓 = 0.588 × 108 × 107 𝑠 −1 𝑓 = 5.88 × 10−1 × 108 × 107 𝑠 −1 𝑓 = 5.88 × 1014 𝐻𝑧 Convertir λ a metros: 10−9 𝑚 500𝑛𝑚 × ( ) 1𝑛𝑚 = 500 × 10−9 𝑚 = 5 × 10−7 𝑚 Hallar Frecuencia: 3 × 108 𝑚⁄𝑠 𝑓= 5 × 10−7 𝑚 𝑓 = 0.6 × 108 × 107 𝑠 −1 𝑓 = 6 × 10−1 × 108 × 107 𝑠 −1 𝑓 = 6 × 1014 𝐻𝑧 Convertir λ a metros: 10−9 𝑚 430𝑛𝑚 × ( ) 1𝑛𝑚 = 430 × 10−9 𝑚 = 4.3 × 10−7 𝑚 Hallar Frecuencia: 3 × 108 𝑚⁄𝑠 𝑓= 4.3 × 10−7 𝑚 𝑓 = 0.698 × 108 × 107 𝑠 −1 𝑓 = 6.98 × 10−1 × 108 × 107 𝑠 −1 𝑓 = 6.98 × 1014 𝐻𝑧

𝐸 = (6.63 × 10−34 𝐽 × 𝑠) × (4.28 × 1014 𝑠 −1 ) 𝐸 = 28.38 × 10−34 × 1014 𝐽 𝐸 = 2.84 × 10 × 10−20 𝐽 𝐸 = 2.84 × 10−19 𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒

𝐸 = (6.63 × 10−34 𝐽 × 𝑠) × (5.88 × 1014 𝑠 −1 ) 𝐸 = 38.98 × 10−34 × 1014 𝐽 𝐸 = 3.90 × 10 × 10−20 𝐽 𝐸 = 3.90 × 10−19 𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒

𝐸 = (6.63 × 10−34 𝐽 × 𝑠) × (6 × 1014 𝑠 −1 ) 𝐸 = 39.78 × 10−34 × 1014 𝐽 𝐸 = 3.98 × 10 × 10−20 𝐽 𝐸 = 3.98 × 10−19 𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒

𝐸 = (6.63 × 10−34 𝐽 × 𝑠) × (6.98 × 1014 𝑠 −1 ) 𝐸 = 46.28 × 10−34 × 1014 𝐽 𝐸 = 4.63 × 10 × 10−20 𝐽 𝐸 = 4.63 × 10−19 𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒

2.

Si se sabe que en la llama del mechero Bunsen los átomos de bario provenientes de la descomposición de una muestra que contiene este elemento sufren una transición energética de 4,82x10-12 ergios, determinar la longitud de onda (en nm) y la coloración de la llama. Incluir los cálculos correspondientes. (2 puntos) Datos: 𝐸 = 4.82 × 10−12 𝑒𝑟𝑔𝑖𝑜𝑠 Formula a utilizar: ℎ×𝑐 𝐸= 𝜆 Despejar longitud de onda: ℎ×𝑐 𝐸 Constantes: ℎ = 6.63 × 10−27 𝑒𝑟𝑔𝑖𝑜𝑠 × 𝑠 𝑐 = 3 × 108 𝑚⁄𝑠 𝜆=

Solución: (6.63 × 10−27 𝑒𝑟𝑔𝑖𝑜𝑠 × 𝑠)(3 × 108 𝑚⁄𝑠) 𝜆= 4.82 × 10−12 𝑒𝑟𝑔𝑖𝑜𝑠 19.89 × 10−27 × 108 𝑚 𝜆= 4.82 × 10−12 1.99 × 10 × 10−19 𝑚 𝜆= 4.82 × 10−12 1.99 × 10−18 𝑚 𝜆= 4.82 × 10−12 𝜆 = 0.413 × 10−18 × 1012 𝑚 𝜆 = 4.13 × 10−1 × 10−6 𝑚 𝜆 = 4.13 × 10−7 𝑚 Convertir a nanómetros: 109 𝑛𝑚 𝜆 = 4.13 × 10−7 𝑚 ( ) 1𝑚 −7 9 𝜆 = 4.13 × 10 × 10 𝑛𝑚 𝜆 = 4.13 × 102 𝑛𝑚 𝜆 = 413 𝑛𝑚 La coloración de la llama es Violeta. 3.

¿Cuál es la energía en Joule de un fotón de rayos X, cuya longitud de onda es 0,3 angstrom? Incluir los cálculos y expresar los resultados en notación científica. (2 puntos).

𝐸= Datos: 𝜆 = 0.3 Å ℎ = 6.63 × 10−34 𝐽 × 𝑠

ℎ×𝑐 𝜆

𝑐 = 3 × 1010 𝑐𝑚⁄𝑠 × (

108 Å ) = 3 × 1010 × 108 Å⁄𝑠 = 3 × 1018 Å⁄𝑠 1 𝑐𝑚

Solución:

𝐸=

𝐸=

𝐸=

(6.63 × 10−34 𝐽 × 𝑠) × (3 × 1018 Å⁄𝑠) 0.3 Å 19.89 × 10−34 × 1018 𝐽 0.3 Å 19.89 × 10−16 𝐽 0.3 Å

𝐸 = 66.3 × 10−16 𝐽 𝐸 = 6.63 × 10 × 10−16 𝐽 𝐸 = 6.63 × 10−15 𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒 4.

¿Qué efectos biológicos producen las siguientes radiaciones? Indicar también un tipo de protección para estas radiaciones. Las respuestas no deben exceder de 5 líneas. (4 puntos) a) Rayos X: Son radiaciones ionizantes que producen una acción Biológica sobre el paciente o personal que se expone a ellos, y pueden ser Somáticos o en el Cuerpo (Deterministas, Estocásticos) y Genéticos (Estocásticos). Asociaciones médicas orientan respecto de evitar la práctica rutinaria de la radiografía, innecesaria cuando se dispone de otros métodos, no radiantes, de diagnóstico. b) Rayos ultravioleta: Tienen un Efecto Biológico a nivel cutáneo, los cambios circulatorios, los efectos cutáneos que tienen repercusión metabólica, así como los efectos en el control del crecimiento bacteriano, Aparición de opacidades en el cristalino tras exposiciones prolongadas. Usar un bloqueador solar es un producto que usted aplica a su piel para ofrecer protección contra los rayos UV. c) Rayos gamma: Son los que causan mayor daño a la materia viva, pues llegan con facilidad a los órganos internos debido a su elevado poder de penetración. Causa quemaduras internas, producen esterilización y mutación de genes, por lo tanto sus descendientes serán anormales o deformes. Para protegerse de los rayos gamma se requiere materiales con gran cantidad de masa. d) Ondas de telefonía: Esta emisión de radiación puede producir cambios eléctricos en la membrana de todas las células del cuerpo, alterando los flujos celulares de algunos iones, sobre todo el calcio, lo que podría tener efectos biológicos importantes. Hay dudas sobre el posible efecto acumulativo del aumento de la temperatura corporal a largo plazo. Medidas sencillas de protección: vallas o barreras en torno a los emplazamientos de antenas pueden contribuir a evitar el acceso no autorizado a zonas donde quizá se excedan los límites fijados de radiación Electromagnética.

5.

Sintetice por lo menos dos (02) conclusiones con respecto a la práctica de espectros. (4 puntos) a. La práctica de Laboratorio muestra que el potasio tiene una longitud de onda más corta que el estroncio, por lo tanto tendrá una mayor frecuencia de onda y una mayor emisión de energía que él. b. Los espectros de emisión de los átomos utilizados en la práctica de laboratorio se basan en el calentamiento de un sólido a cierta temperatura, que en consecuencia de ello emite una radiación electromagnética que abarca una amplia gama de longitudes de onda que se encuentra cuantificada en el espectro visible. c. La práctica de laboratorio solo se basa en amplitudes de onda en el espectro visible, por lo tanto habría que utilizar otros métodos para amplitudes de onda diferente.