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PROBLEMAS MUESTRA

2020, PROBLEMAS MUESTRA

1.-Considere el elemento metálico Fe, a partir de la información que presenta la Tabla Periódica obtenga lo siguiente: a) ¿Cuál es la masa en gramos de un átomo de Fe? b) ¿Cuántos átomos de dicho metal hay en 100 g? c) ¿Cuántas celdas unitarias hay en los 100 g de Fe? RESPUESTA: a. De la Tabla Periódica se ve que la Masa Atómica del Fe es igual a 55.85g/mol y el número de átomos que hay en una mol de material está dado por el Número de Avogadro y es igual a 6.02 x 10 23 átomos/mol. Entonces:

PROBLEMAS MUESTRA 1.- Considere el elemento metálico Fe, a partir de la información que presenta la Tabla Periódica obtenga lo siguiente: a) ¿Cuál es la masa en gramos de un átomo de Fe? b) ¿Cuántos átomos de dicho metal hay en 100 g? c) ¿Cuántas celdas unitarias hay en los 100 g de Fe? RESPUESTA: De la Tabla Periódica se ve que la Masa Atómica del Fe es igual a 55.85g/mol y el número de átomos que hay en una mol de material está dado por el Número de Avogadro y es igual a 6.02 x 1023 átomos/mol. Entonces: = 1.078 x 1024 átomos El Fe es un metal con estructura BCC, lo cual implica que tiene 2 átomos por celda unitaria. Por ello, el número de celdas unitarias que hay en 100 g de Fe está dado por: 2.- Considere el elemento metálico aluminio, Al: Calcular el número de átomos en 175 g. ¿Cuántas celdas unitarias hay en 175 g de Al? ¿Cuál es el volumen ocupado por los 175 g de Al? Si todos los electrones de valencia son conductores de la corriente eléctrica ¿Determine el número de portadores? De la tabla periódica obtenemos la siguiente información: Estructura Cristalina: FCC; rat = radio atómico = 1.43 A = 1.43 x 10- 8 cm P. A. = 26.981 g/mol;  = 2.70 g/cm3 ; NA = 6.02 x 1023 átomos/mol Por ser FCC hay 4 átomos por celda unitaria, por lo tanto: c) rat = 1.43 x 10-8 cm Vcu = a3 = (4.045 x 10-8 cm)3 = 6.6184 x 10-23 cm3 Vtot = (vcu) (No. de C U) = (6.6184 x 10- 23 cm3)(9.7625 x 1023 C.U.) = 64.612 cm3 d) N. A. Al = 13 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 3 electrones de valencia por átomo No. de Portadores = (3 electrones/por átomo)(No. de átomos en 175 g) = (3 electrones/por átomo)(3.905 x 1024 átomos) = 1.1715 x 1025 portadores. 3.- Obtenga la notación electrónica para los elementos y sus iones dados a continuación: Cu. N. A. = 29 Cu Cu+ V N.A. = 23 V V3+ 4.- Un clip típico para papel pesa 0.60 g, y tiene un radio igual a 0.50 mm, calcule: a) El número de celdas unitarias. B) El número de átomos en el clip y c) El número de celdas que contendrá el espesor del clip y la longitud del clip. Datos obtenidos de la Tabla Periódica: Estructura Cristalina: BCC; P.A. = 55.847 g/mol;  = 7.86 g/cm3; r = 1.26 x 10-8 cm Número de celdas unitarias. Número de átomos en el clip. No. de átomos = (No. átomos/C.U.)(No. de C. U.) = (2 átomos/C. U.)(3.2338 x 1021 C. U. = 6.4676 x 1021 átomos No. de Celdas que contendrá el espesor y la longitud del clip V=r2L = L 5.- Suponga que un cambio en la densidad de un metal se asocia con la generación de sitios vacantes en su red perfecta. Determine el número de vacancias necesarias para que una red de vanadio (V) cambie su densidad en un 5% a temperatura ambiente. Datos obtenidos de la Tabla Periódica: Estructura Cristalina: BCC; r = 1.34 x 10-8 cm; N. A. = 23; P. A. = 50.942 g/mol NA = 6.02 x 1023 atomos/mol. Densidad Teórica: Tomamos la masa y el volumen de una celda unitaria: Una celda BCC posee dos átomos: M = 2 átomos = 1.6924 x 10-22 g La densidad será: Tenemos un Vanadio con una densidad de Entonces: Si se tienen 2 átomos por celda unitaria, entonces la cantidad de sitios vacantes esta dado por: El número de sitios vacantes por unidad de volumen está dada por: