Examen 9

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)

   En otro experimento con el tubo de rayos catódicos se colocó un pequeño molinillo de aspas en el camino de los rayos, y el molinillo giró. Además, al acercar un imán al tubo, el haz se curvaba.

   a) ¿Qué indica que el molinillo gire sobre la naturaleza de los rayos catódicos?

   b) Si ponemos dos placas cargadas a los lados del haz, ¿hacia qué placa se desvía? ¿Por qué?

   c) ¿Qué partícula del átomo se descubrió gracias a estos experimentos? ¿Quién la descubrió?

2. 2. (1,5 puntos)

   Relaciona cada observación del experimento de Rutherford con lo que se deduce de ella y explica tu respuesta.

   Observaciones: 1) Casi todas las partículas alfa pasan en línea recta. 2) Algunas partículas alfa se desvían de su trayectoria. 3) Aproximadamente 1 de cada 10 000 rebota hacia atrás.

   Deducciones: A) El núcleo concentra casi toda la masa del átomo en un volumen muy pequeño. B) El átomo es, en su mayor parte, espacio vacío. C) En el centro del átomo hay carga positiva que repele a las partículas alfa.

   Por último, dibuja el átomo tal como lo imaginó Rutherford.

3. 3. (1 puntos)

   Responde razonadamente:

   a) ¿Qué partícula del átomo puede ganarse o perderse con facilidad? ¿Por qué esa y no las otras?

   b) Si un átomo pierde un electrón, ¿cambia de elemento? ¿Y si pierde un protón?

   c) ¿Qué partícula no tiene carga y para qué «sirve» en el núcleo según lo que has estudiado? (Basta con decir dónde está y qué aporta al átomo).

4. 4. (1,5 puntos)

   Un compañero ha completado esta tabla, pero ha cometido tres errores. Encuéntralos, explica qué ha hecho mal y corrígelos.

   Especie	Protones	Neutrones	Electrones
   $^{31}_{15}\text{P}$	15	31	15
   $^{14}_{7}\text{N}$	7	7	7
   $^{16}_{8}\text{O}^{2-}$	8	8	6
   $^{56}_{26}\text{Fe}^{3+}$	23	30	26

5. 5. (1,5 puntos)

   El cobre ($Z = 29$) tiene dos isótopos estables: el cobre-63 y el cobre-65.

   a) Escribe sus símbolos e indica los protones, neutrones y electrones de cada uno.

   b) En el sulfato de cobre del laboratorio hay átomos de los dos isótopos. ¿Notaríamos alguna diferencia de color o de comportamiento químico entre un sulfato de cobre con solo cobre-63 y otro con solo cobre-65? ¿Por qué?

   c) ¿Qué propiedad sí sería distinta entre esas dos muestras?

6. 6. (2 puntos)

   La fluorita es un mineral formado por iones de calcio ($Z = 20$) y de flúor ($Z = 9$). Hay fluorita en algunas minas de Asturias.

   a) Escribe la distribución en capas del calcio y del flúor.

   b) ¿Qué ion forma cada uno? Escribe su símbolo y su distribución en capas.

   c) Explica por qué en la fluorita hay dos iones de flúor por cada ion de calcio. (Ten en cuenta que el mineral es eléctricamente neutro.)

   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)

   La masa atómica del indio, un metal que se usa en las pantallas táctiles, es 114,82 u según la tabla periódica. El indio tiene dos isótopos: indio-113 (112,90 u) e indio-115 (114,90 u).

   a) Sin hacer cálculos, ¿cuál de los dos isótopos es más abundante? Razónalo.

   b) Comprueba tu respuesta calculando la masa atómica del indio con estas abundancias aproximadas: indio-113, 4,3 %; indio-115, 95,7 %.

   c) ¿Cuántos protones y neutrones tiene cada isótopo? ($Z$ del In = 49)