Problema 5 de Química de la Selectivitat 2022
Setembre 2022, Sèrie 3 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.
Temes: Estructura atòmica i enllaç, Propietats periòdiques dels elements
Enunciat
5. Un assaig a la flama és un procediment usat en química per a detectar la presència de certs ions metàl·lics, basat en l'espectre d'emissió característic de cada element. En la taula següent es relacionen diferents elements metàl·lics i s'especifica el color de la llum que emeten quan són excitats amb la flama d'un fogonet de gas: Color de la flama d'alguns elements i longitud d'ona de l'espectre electromagnètic associada | Element | Li | Ca | Na | Cu | K | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | Color de la flama | vermell | taronja | groc | verd | violat | | Longitud d'ona (nm) | 740-625 | 625-590 | 590-565 | 565-520 | 430-380 | a) Sabem que la llum emesa per un element correspon a una transició electrònica de 3,79 \times 10^{-19} J. Es tracta d'algun dels elements de la taula? Justifiqueu la resposta. De totes les emissions possibles de la taula en la regió del visible, quina té més energia? Justifiqueu la resposta. [1,25 punts] b) Definiu el terme energia d'ionització. Quin dels elements següents té una energia d'ionització més gran, K o Ca? La segona energia d'ionització del Ca serà més gran o més petita que la primera energia d'ionització? Justifiqueu les respostes basant-vos en les configuracions electròniques i en el model atòmic de càrregues elèctriques. [1,25 punts] DADES: Nombres atòmics: Z(K) = 19; Z(Ca) = 20. Constant de Planck: h = 6,63 \times 10^{-34} J s. Velocitat de la llum en el buit: c = 3,0 \times 10^8 m s^{-1}. 1 nm = 10^{-9} m.
Les imatges de l'enunciat i la solució d'aquest problema són a la web.
Veure la solució del problema