Problema 5 · Química Selectividad Cataluña Setembre Serie 3 2022

Càlcul de la longitud d'ona de la transició electrònica de $3,79 \times 10^{-19}\text{ J}$

Solución: 525 nm / $5{,}25\cdot 10^{-7}$ m

Es tracta d'algun dels elements de la taula?

Solución: Cu / Coure

De totes les emissions possibles de la taula en la regió del visible, quina té més energia?

Solución: Violat / K / Potassi

Justificació dels càlculs i de l'emissió amb més energia

Solución: Com que $E = h\cdot c / \lambda$, si $\lambda$ disminueix, la freqüència i l'energia augmenten, de manera que la longitud d'ona més curta (violat, 430-380 nm) té la màxima energia.

Definiu el terme energia d'ionització

Solución: L'energia d'ionització és la quantitat d'energia necessària que cal subministrar a un àtom neutre en estat gasós per a arrencar-li un electró: $\text{A(g)} \rightarrow \text{A}^+\text{(g)} + 1\text{e}^-$.

Quin dels elements següents té una energia d'ionització més gran, K o Ca?

Solución: Ca / Calci

La segona energia d'ionització del Ca serà més gran o més petita que la primera energia d'ionització?

Solución: Més gran / Mes gran / Superior / Major

Justifiqueu les respostes basant-vos en les configuracions electròniques i en el model atòmic de càrregues elèctriques

Solución: Configuracions: $\text{K: } [\text{Ar}]\,4s^1$; $\text{Ca: } [\text{Ar}]\,4s^2$. Com que el Ca té major càrrega nuclear efectiva ($Z=20$ davant $Z=19$) per a la mateixa capa $n=4$, el seu radi és menor i costa més arrencar l'electró ($E_i(\text{Ca}) > E_i(\text{K})$). Per a la segona ionització, $\text{Ca}^+$ té menys electrons que protons, la força d'atracció augmenta i el radi disminueix, per tant $E_i^2 > E_i^1$.