Examen 5

Hazlo en papel, sin mirar los apuntes, en unos 50 minutos. Cuando termines, pulsa «He terminado» para ver las soluciones y ponerte la nota.

1. 1. (1 puntos)

   Inés se tira varias veces por un tobogán de plástico del parque y, al llegar abajo, tiene el pelo de punta: cada pelo se separa de los demás.

   a) Explica qué ha pasado usando la idea de que la materia contiene electrones. ¿Qué partículas pasan de un cuerpo a otro? (Pista: el tobogán queda con carga negativa.)

   b) Antes de tirarse, ni el pelo de Inés ni el tobogán atraían o repelían nada. ¿Qué nos dice esto sobre la carga de la materia en estado normal?

   c) ¿Qué modelo atómico permite explicar este fenómeno, el de Dalton o el de Thomson? ¿Por qué?

2. 2. (1,5 puntos)

   En el experimento de Rutherford:

   a) Las partículas alfa tienen carga positiva. ¿Por qué algunas rebotaron hacia atrás? Explica qué fuerza actúa y entre qué cargas.

   b) Las partículas alfa también pasan cerca de los electrones del oro. ¿Por qué los electrones apenas las desvían?

   c) ¿Qué ocurriría si las partículas que se lanzan tuvieran carga negativa al acercarse al núcleo, se repelerían o se atraerían?

3. 3. (1 puntos)

   El deuterio, un isótopo del hidrógeno, está formado por un protón, un neutrón y un electrón.

   a) Calcula la masa de un átomo de deuterio en kg.

   b) ¿Cuántos átomos de deuterio hay, aproximadamente, en 1 g de deuterio? Expresa el resultado en notación científica.

   c) ¿Qué porcentaje de la masa del átomo de deuterio corresponde a su electrón?

   Datos: $m_p = 1{,}673\cdot10^{-27}\ \text{kg}$; $m_n = 1{,}675\cdot10^{-27}\ \text{kg}$; $m_e = 9{,}109\cdot10^{-31}\ \text{kg}$; carga elemental $e = 1{,}6\cdot10^{-19}\ \text{C}$; $1\ \text{u} = 1{,}661\cdot10^{-27}\ \text{kg}$.

4. 4. (1,5 puntos)

   Los delantales que nos ponen en el dentista para hacer una radiografía llevan plomo. El isótopo más abundante del plomo es el $^{208}_{82}\text{Pb}$.

   a) ¿Cuántos protones, neutrones y electrones tiene un átomo neutro de plomo-208?

   b) ¿Qué porcentaje de las partículas de su núcleo son neutrones?

   c) Compara con el helio-4 ($^{4}_{2}\text{He}$): ¿en cuál de los dos núcleos hay más neutrones por cada protón?

5. 5. (1,5 puntos)

   a) Clasifica estos usos de los isótopos radiactivos según el campo en el que se aplican (medicina, arqueología, industria y energía):

   tratamiento del hipertiroidismo · datación de una pintura rupestre · esterilización de jeringuillas · producción de electricidad en Almaraz · gammagrafía del corazón · control del grosor del papel en una fábrica

   b) Explica un riesgo de la radiactividad para la salud y otro para el medio ambiente.

   c) Una trabajadora de una central nuclear se protege con tres medidas: poca exposición en el tiempo, distancia y blindaje. Explica en qué consiste cada una.

6. 6. (2 puntos)

   Copia y completa la tabla:

   Ion	Protones	Electrones	¿Ha ganado o perdido electrones? ¿Cuántos?	Distribución en capas
   $\text{Li}^{+}$
   $\text{Mg}^{2+}$
   $\text{Cl}^{-}$
   $\text{N}^{3-}$
   $\text{Ca}^{2+}$

   Datos: $Z$: Li = 3, N = 7, Mg = 12, Cl = 17, Ca = 20.

   ¿Cuáles de estos iones tienen la misma distribución que el argón (18 electrones)?

   Recuerda: en las capas caben, como máximo, 2 electrones en la 1.ª y 8 en la 2.ª; en los 20 primeros elementos, la 3.ª se llena hasta 8 y después se empieza la 4.ª.

7. 7. (1,5 puntos)

   El oxígeno del aire que respiramos tiene tres isótopos (datos aproximados): oxígeno-16 (15,995 u; 99,76 %), oxígeno-17 (17,000 u; 0,04 %) y oxígeno-18 (17,999 u; 0,20 %).

   a) Calcula la masa atómica del oxígeno.

   b) Si se ignora el oxígeno-17 por ser muy escaso, ¿cambia mucho el resultado? Calcúlalo tomando 99,76 % y 0,20 % (y dividiendo entre la suma de las dos abundancias).

   c) ¿Qué isótopo es el más abundante y cómo se nota en el resultado?