SOLUCIONARIO GUÍA ELECTIVO

SOLUCIONARIO
GUÍA ELECTIVO
Mundo atómico
SGUICEL011FS11-A16V1
Solucionario guía electivo
Mundo atómico
Ítem
Alternativa
Habilidad
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
B
A
A
E
C
E
C
D
D
C
D
B
D
C
D
D
E
A
E
E
Reconocimiento
Reconocimiento
Reconocimiento
Reconocimiento
Aplicación
Reconocimiento
Reconocimiento
Comprensión
Reconocimiento
Reconocimiento
Comprensión
Reconocimiento
Aplicación
Aplicación
Reconocimiento
Reconocimiento
Reconocimiento
Comprensión
Reconocimiento
Reconocimiento
Ítem
Alternativa
1
B
2
A
3
A
4
E
Defensa
Ernest Rutherford ejecutó una serie de experimentos con
partículas alfa. La experiencia más importante consistió en
bombardear con estas partículas una finísima lámina de oro; la
mayoría de las partículas alfa atravesaban, unas pocas se
desviaban y otras incluso rebotaban en la lámina de oro. Las
partículas eran recogidas sobre una pantalla de sulfuro de
zinc.
En la luz, un cuanto es la unidad básica de energía de la que
está formada. Un cuanto de luz es un “paquete de energía
electromagnética”, llamado fotón.
Cuando el electrón pasa de un nivel energético mayor a uno
menor (pasa desde una órbita más alejada a una más cercana
al núcleo) libera una cantidad bien definida de energía en
forma de luz o radiación llamada fotón.
Respecto a las limitaciones que tenía el modelo atómico de
Rutherford, se tiene que toda partícula cargada acelerada,
como es el caso del electrón cuando gira describiendo una
órbita alrededor del núcleo, emite energía en forma de
radiación electromagnética. En consecuencia, el electrón
pierde energía en forma continua, provocando un movimiento
con velocidad angular cada vez mayor y a distancias del
núcleo cada vez más pequeñas, hasta que finalmente termina
precipitándose en él (catástrofe atómica).
Por lo tanto:
I) Verdadero
II) Verdadero
III) Verdadero
5
C
La energía emitida por la partícula es


h  6, 63 1034 [ J  s]  E  6, 63 1034 1015  6, 63 1019 [ J ]

E  h f

f  1015 [ Hz ]
6
E
7
C
Ernest Rutherford propuso que el átomo consistía en un
pequeño y denso núcleo de partículas cargadas positivamente
en el centro (núcleo), rodeado por un remolino de electrones.
Estableciendo que el átomo es neutro, porque el número de
electrones es igual al de protones.
Por definición del modelo atómico de Thomson, también
llamado modelo del “queque con pasas”.
8
D
Un postulado es una afirmación que se admite como cierta sin
necesidad de ser demostrada, y que sirve como base para
otros razonamientos.
El texto entregado en el cuerpo del ejercicio corresponde a
uno de los postulados que Bohr hizo al plantear su modelo
atómico.
9
D
10
C
11
D
En 1913 Niels Bohr propone un nuevo modelo atómico en el
que se mantiene la estructura planetaria propuesta por
Rutherford, pero se utilizan los principios cuánticos sobre la
emisión de energía, introduciendo una serie de condiciones
sobre el comportamiento del electrón que resolverían el
problema de estabilidad del modelo anterior (modelo de
Rutherford).
El núcleo atómico para todos los elementos, a excepción del
hidrogeno común, es una masa muy compacta formada por
protones y neutrones.
Sabemos que
X ZA
En donde
A = número másico (número de protones más neutrones)
Z = número atómico (número de protones)
Por lo tanto:
Número de neutrones = A – Z
Luego, el elemento que posee mayor número de neutrones es
Ag 114
47 , pues = 114 – 47 = 67.
12
B
Isótopos: son aquellos átomos que presentan igual número
atómico (Z), pero distinto número másico (A). Se establece en
átomos de un mismo elemento.
Respecto a isótopos de hidrógeno, tenemos:
- Hidrógeno común (Protio): tiene un protón en el núcleo.
- Deuterio: tiene un protón y un neutrón en el núcleo.
- Tritio: tiene un protón y dos neutrones en el núcleo.
13
D
El periodo de semidesintegración de una sustancia radiactiva
es el tiempo necesario para que se desintegre la mitad de los
núcleos presentes en una muestra. Luego, si el periodo de
semidesintegración de la sustancia es 21 días, el doble del
periodo de semidesintegración es 42,0 días.
14
C
Por inspección del gráfico tenemos que:
- A los 60 días hay N/4 de la sustancia.
- A los 90 días hay N/8 de la sustancia, es decir, la mitad que
antes.
Por lo tanto, por definición, el periodo de semidesintegración
del isótopo es T = 30 días.
15
D
En las reacciones nucleares pequeñas cantidades de masa se
transforman en grandes cantidades de energía, de acuerdo
con la equivalencia establecida por Einstein E  m  c 2
Donde
E: es la energía desprendida.
m: es la masa.
c: es la rapidez de propagación de la luz en el vacío.
Debido al elevado valor de c, a partir de una pequeña cantidad
de materia es posible obtener una enorme cantidad de
energía.
Por lo tanto:
I) Verdadero
II) Verdadero
III) Falso
16
D
Cuando un núcleo es bombardeado por partículas como
protones y electrones difícilmente es alcanzado por ellos
debido a las fuerzas de repulsión electrostática que
experimentan.
Como los neutrones carecen de carga, son considerados
partículas privilegiadas para producir reacciones nucleares.
Por lo tanto, para el caso de la fisión del Uranio-235 se utilizan
neutrones para bombardearlo.
17
E
Fisión nuclear es el proceso en el que un núcleo pesado se
separa en fragmentos de menor masa, liberándose gran
cantidad de energía. Los fragmentos de la fisión son
radiactivos y decaen emitiendo partículas α y β. Por ello, la
fisión nuclear es considerada un proceso contaminante para el
ambiente.
Dentro de las propiedades que hacen de la fisión un proceso
muy importante son: la liberación de neutrones y la producción
de energía.
Por lo tanto:
I) Verdadero II) Verdadero III) Verdadero
18
A
Según el poder de penetración de las emisiones radiactivas es
correcto afirmar que:
- El cartón detendrá las emisiones  , ya que su poder de
penetración es bajo y basta una hoja de papel para detenerlas.
- Las emisiones  no llegarán al plomo, puesto que una capa
de aluminio de unos pocos milímetros de espesor bastan para
detener estas partículas.
- Finalmente, ninguna capa detendrá a las emisiones  , ya
que se necesitaría una capa de plomo de varios centímetros
de espesor, o un muro de cemento de al menos 3 metros de
ancho para hacerlo.
Por lo tanto:
I) Verdadero
II) Falso
III) Falso
19
E
La fuerza nuclear débil:
1. Es responsable de la desintegración de algunos núcleos
inestables.
2. Es más débil que la fuerza nuclear fuerte y la
electromagnética, pero a distancias nucleares supera a la
fuerza gravitatoria.
3. Es de corto alcance, puesto que a distancias mayores a
1017 [m] es prácticamente nula.
Por lo tanto:
I) Verdadero
II) Verdadero
III) Verdadero
20
E
La fisión nuclear es el proceso de unión de núcleos livianos
para formar otro más pesado. Este proceso no deja residuos
radiactivos.
Por ejemplo, la fusión de un núcleo de Deuterio con un núcleo
de Tritio da lugar a la formación de un núcleo de Helio-4,
además de un neutrón y una energía de 17,6 (MeV), que se
desprende en forma de calor. Esta es la reacción mediante la
que el Sol produce energía.
Por lo tanto:
I) Verdadero
II) Verdadero
III) Verdadero