Examen 10

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)

   Los televisores antiguos de los abuelos llevaban un tubo de rayos catódicos, el mismo aparato que usó Thomson en 1897.

   a) Describe brevemente el tubo: qué contiene y qué ocurre al aplicar una tensión eléctrica muy alta entre los electrodos.

   b) Thomson observó que los rayos se desviaban hacia la placa positiva y que eran iguales con cualquier gas y cualquier metal del cátodo. ¿Qué dos conclusiones sacó?

   c) ¿Qué nombre reciben hoy esas partículas?

2. 2. (1,5 puntos)

   En una sala a oscuras hay un panel de cartón muy fino y, escondidas en él, algunas bolas de acero muy pequeñas y muy separadas. Desde lejos lanzamos miles de perdigones contra el panel.

   a) ¿Qué esperas que pase con la mayoría de los perdigones? ¿Y con unos pocos?

   b) Relaciona esta situación con el experimento de Rutherford: ¿qué representan el panel, las bolas de acero y los perdigones?

   c) ¿Qué diferencia importante hay entre esta analogía y lo que ocurre en el átomo? (Piensa en por qué se desvían las partículas alfa).

3. 3. (1 puntos)

   Al frotar un globo con el pelo, el globo gana $3{,}0\cdot10^{11}$ electrones.

   a) ¿Qué carga eléctrica adquiere el globo, en culombios? Indica su signo.

   b) ¿Qué carga adquiere el pelo?

   c) ¿Por qué al frotar pasan electrones y no protones de un cuerpo a otro?

   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)

   Copia y completa la tabla. Todos son átomos neutros.

   Átomo	$Z$	$A$	Protones	Neutrones	Electrones
   $^{11}_{5}\text{B}$
   $^{20}_{10}\text{Ne}$
   Plata	47	108
   Mercurio	80			120
   Níquel			28	30

   Explica cómo calculas el número de neutrones y por qué en un átomo neutro hay tantos electrones como protones.

5. 5. (1,5 puntos)

   Indica si son verdaderas o falsas estas afirmaciones y corrige las falsas:

   a) Dos isótopos de un mismo elemento tienen el mismo número atómico.

   b) Los isótopos de un elemento se diferencian en el número de electrones.

   c) El cloro-35 y el cloro-37 forman la misma sal con el sodio, el cloruro de sodio.

   d) Todos los isótopos son radiactivos.

   e) Dos isótopos de un elemento tienen la misma masa.

6. 6. (2 puntos)

   La «sal sin sodio» que toman algunas personas es cloruro de potasio, formado por iones de potasio ($Z = 19$) y de cloro ($Z = 17$).

   a) Escribe la distribución de los electrones en capas del átomo de potasio y del átomo de cloro.

   b) ¿Qué ion forma cada uno? Explica si gana o pierde electrones y cuántos, fijándote en su última capa.

   c) Escribe la distribución en capas de cada ion. ¿A qué gas noble se parece cada uno? (Ne: $Z = 10$; Ar: $Z = 18$).

   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 hierro de los clavos y de las vigas tiene cuatro isótopos naturales (datos aproximados):

   Isótopo	Masa (u)	Abundancia (%)
   Hierro-54	53,94	5,8
   Hierro-56	55,93	91,8
   Hierro-57	56,94	2,1
   Hierro-58	57,93	0,3

   a) Calcula la masa atómica del hierro.

   b) En una muestra de 1000 átomos de hierro, ¿cuántos serán, aproximadamente, de cada isótopo?

   c) ¿Cuántos neutrones tiene el hierro-58? ($Z$ del Fe = 26)