Tema Nº1 Estructura atomica 1. Un análisis espectrofotómetro de átomos de Titanio
determina que en una muestra de mineral existen 3.2x1024 átomos de Titanio. ¿A cuántos gramos de Titanio representan?
Solución: Según Avogadro, el número de átomos contenidos en un at - g de un elemento, está definido por:
(# átomos)Ni = NA*(noat - g)Ni Por definición el número de átomo - gramo de un elemento, es la fracción en masa de un elemento referido a su masa atómica, esto es: (no at -g)Ni = mNi / ANi. Por tanto, la anterior expresión se escribe como:
(# átomos)Ni = NA*mNi / ANi. Despejando el factor masa de esta expresión y reemplazando ANi = 47.88 (g/at-g) y NA = 6.022x1023 (át/at-g), se tiene:
mNi = 254.427 [g] 2. Utilizando la tabla de disociaciones de enlace a 298 K, determine el cambio de entalpía de la siguiente reacción: CH3OH + HCl → CH3Cl + H2O Diga si esta reacción es endotérmica o exotérmica.
Solución De la tabla de energías de disociación de enlaces de Mahan Meyers, según la reacción, los reactivos se disocian y los productos se enlazan, por tanto, el proceso se analiza de acuerdo a:
Reactivos Disociados
Curso del Proceso
Productos Formados
CH3 + OH CH3OH HCl CH3 + Cl H + OH
→ → → →
H + Cl CH3Cl H2O
Energías de Disc. [kJ/mol] Do(CH3-OH) = + 377 [kJ/mol] Do(H - Cl) = + 432 [kJ/mol] Do(CH3 - Cl) = - 339 [kJ/mol] Do(H - OH) = - 499 [kJ/mol]
Sumando miembro a miembro el proceso y las magnitudes de energías, se tiene: CH3OH + HCl → CH3Cl + H2O ∆H = - 29 [kJ/mol] De acuerdo a la magnitud de energía calculada, el proceso es exotérmico. 3. Represente el diagrama electrónico de Lewis y el diagrama de enlace para los siguientes compuestos: a)KNO3 b)SiCl4
Solución. En el compuesto de nitrato de potasio los átomos de oxígeno están enlazados al átomo central de Nitrógeno y una de las estructuras resonantes de esta molécula es:
En cambio en el compuesto de tetracloruro de silicio el átomo central es el Silicio, cuyo diagrama electrónico de Lewis y el Diagrama de enelace son:
4. La transformación de la estructura atómica de Níquel se representa por:
Explique esta transformación por la distribución electrónica del Níquel
Solución. El Níquel por su estructura atómica especial se utiliza en aleaciones de acero onoxidable y su transformación obedece a su elevada afinidad química con los halógenos, por tanto, el proceso de tranformación de la estructura atómica es:
La distribución electrónica para el Níquel, antes y después del proceso de transformación de su estructura atómica es: Antes:.. Nio: 1s2 2s2p6 3s2 p6 d 8 4s2 → [Ar] 3d 8 4s2
Después: Nio: 1s2 2s2p6 3s2 p6 d 7 4so → [Ar] 3d 7 4so Esto significa que el Níquel pierde 3 electrones de sus sub orbitales: 3dxz, 4s y 4px.