dissabte, 30 de març del 2013

 CÀLCUL CÀRREGA NUCLEAR EFECTIVA
(REGLES DE SLATER)

Z* = Z-S
Z* = Càrrega nuclear efectiva.
Z = Càrrega nuclear.
S = Constant d’apantallament.

La constant d’apantallament S, pot ser calculada seguint les regles de
Slater que són les següents:

1) Els orbitals s’ordenen en grups de la manera següent:
                            (1s) (2s,2p) (3s,3p) (3d) (4s,4p) (4d) (4f) (5s,5p) etc.

2) Els electrons ubicats a la dreta del grup considerat no són apantallants.

3) Per un electró de valència ns o np
                    3.1) Els electrons del mateix grup contribuïxen en 0,35 cada un a
                            excepció dels de l’orbital 1s que contribuïxen amb 0,30.
                    3.2) Els electrons en els grups (n-1), (orbitals s,p,d) contribuïxen amb
                            0,85 cada u.
                    3.3) Els electrons en els grups (n-2) o inferiors contribuïxen amb 1,00
                            cadascun.

4) Per a un electró de valència nd o nf
                   4.1) Els electrons del mateix grup contribuïxen cada un amb 0,35.
                   4.2) Els electrons ubicats a l’esquerra contribuïxen amb 1,00 cada u.

Exemple: 1) Calcule Z* per a un electró 3p de l’àtom de calci (Z=20)
                              Ca: 1s22s22p63s23p64s2
                         (1s)2(2s,2p)8(3s,3p)8(4s)2

Z* = 20 –[7x0,35+8x0,85+2x1,00] = 8,75.


Activitat 1) Calcule Z* per a) un electró en l’orbital 3d en l’àtom de zinc, b)
per a l’electró 2s en l’àtom d’oxigen, c) per a un electró 2p en
l’àtom de neó, d) per a un electró 4s en l’àtom de zinc.

Activitat 2) Aplica les regles de Slater per a calcular la càrrega nuclear efectiva
sobre un electró 3p del a) alumini i b) clor. Explique la relació
entre els seus resultats i:
2.1) Els ràdios atòmics relatius d’ambdós àtoms.
2.2) Les primeres energies de ionització relatives d’ambdós àtoms.
 

dimarts, 12 de març del 2013

Càlcul de les energies permeses en el model de Böhr

L'energia total de l'electró serà la suma de les seues enegies cinètica i potencial:
  
 Al sumar els dos tipus d'energia i tenint en compte que en una òrbita la força centrípeta i la força elèctrica són iguals segons l'equació (1):
 




ens quedarà:
 
equació en la què al substituir r pel seu valor que és:
 

 ens donarà el valor de l'energia permesa per cadascuna de les órbites del model de Böhr:

  
Expressió que ens indica que sols són permesos certs valors de l'energia; valors donats, a l'igual que ocorre amb el radi de les órbites, per un número sencer n (número quàntic principal). 
  

dilluns, 11 de març del 2013

Model Atòmic de Böhr

Càlcul de les òrbites permeses



En primer lloc considerem que per un electrò puga romandre en òrbita, s'ha de acomplir que:
és a dir,

on m i v són la velocitat i la massa de l'electró en l'órbita, i q1 i q2 les càrregues del protó i de l'electró (que suposarem de valor e, i de signe contrari). De la igualdat, quedará :
per altra part, segons el segon postulat del model de Böhr, s'ha de acomplir que:
                   
                                   d'on:
igualant els dos valors de v2, tenim:

d'on podem calcular el radi de l'òrbita:

s'observa que el que està dintre del parèntesi és una constant que, si n=1 serà el radi de la primera òrbita. Així :
per n = 1 (1ª òrbita) tenim:

per n = 2 (2º òrbita) tenim: r2 = 4 r1
per n = 3 (3º òrbita) tenim: r3 = 9 r1
...
Com que n és un número senzer, el radi no podrà tenir qualsevol valor. Aleshores direm que està quantitzat.
 

dimarts, 12 de febrer del 2013

APLICACIÓ ESTEQUIOMÈTRICA LLEIS DE FARADAY

L'aspecte quantitatiu de l'electròlisi és directe: el nombre d emols i, per tant., la massa de substància que s'oxida o es redueix en un elèctrode està relacionat amb la quantitat d'electricitat que ha ciculat per la cel·la per l'estequiometria de la reacció que té lloc en aquest elèctrode.

   
la qual cosa significa que, per cada mol de M dipositat, circularan x mols d'electrons. Si fem cirucular una càrrega Q, es dipositarà una massa m del metall.

Vegem en un exemple com es calcula aquesta massa:

S'han connectat en sèrie dues cel·les electrolítiques que contenen solucions aquoses d'una sal d'Ag+ i una altra de Fe+3. Calcula les masses d'argent i de de ferro que s'hi dipositaran per electròlisi amb un corrent d'1,5 A durant 3 minuts.

Les semirreaccions de reducció que es produeixen en el càtode són:

 




Com que estan connectades en sèrie, per les dues cel·les passarà la mateixa càrrega:

Apliquem factors de conversió per tal de determinar la massa de cada metall dipositada en cada càtode:

ACTIVITAT:
Calcula la massa de coure que s'obté en passar un corrent d'intensitat 6 A durant 1 hora i 30 minuts per una cel·la electrolítica que conté una solució de sulfat d ecoure (II)