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Física universitaria volumen 3

Problemas Adicionales

Física universitaria volumen 3Problemas Adicionales

Problemas Adicionales

83.

El fluoruro de potasio (KF) es una molécula formada por un enlace iónico. En la separación en equilibrio los átomos están a una distancia de r0=0,255nmr0=0,255nm. Determine la energía potencial electrostática de los átomos. La afinidad electrónica de F es de 3,40 eV y la energía de ionización de K es de 4,34 eV. Determine la energía de disociación. (No hay que tener en cuenta la energía de repulsión).

84.

Para el problema anterior, dibuje el gráfico de energía potencial frente a la separación para el enlace de iones K+yFl−K+yFl−. (a) Marque el gráfico con la energía necesaria para transferir un electrón de K a Fl. (b) Marque el gráfico con la energía de disociación.

85.

La separación entre los átomos de hidrógeno en una molécula H2H2 es de aproximadamente 0,075 nm. Determine la energía característica de rotación en eV.

86.

La energía característica de la molécula Cl2Cl2 es 2,95×10−5eV2,95×10−5eV. Determine la distancia de separación entre los átomos de nitrógeno.

87.

Determine los tres niveles de energía rotacional más bajos de H2.H2.

88.

Un átomo de carbono puede hibridarse en la configuración sp2sp2. (a) ¿Cuál es el ángulo entre los orbitales híbridos?

89.

Enumere cinco características principales de los cristales iónicos que resultan de su alta energía de disociación.

90.

¿Por qué el enlace en H2+H2+ es favorable? Exprese su respuesta en términos de la simetría de la función de onda del electrón.

91.

Los astrónomos afirman haber encontrado pruebas de He2He2 en los espectros de luz de una estrella lejana. ¿Les cree?

92.

Demuestre que el momento de inercia de una molécula diatómica es I=μr02I=μr02, donde μμ es la masa reducida, y r0r0 es la distancia entre las masas.

93.

Demuestre que la energía media de un electrón en un metal unidimensional está relacionada con la energía de Fermi por E−=12EF.E−=12EF.

94.

A continuación se indican las mediciones del campo magnético crítico de un superconductor (en T) a distintas temperaturas (en K). Utilice una línea de mejor ajuste para determinar Bc(0).Bc(0). Suponga que Tc=9,3K.Tc=9,3K.

T (en K) Bc(T)Bc(T)
3,0 0,18
4,0 0,16
5,0 0,14
6,0 0,12
7,0 0,09
8,0 0,05
9,0 0,01
Tabla 9.6
95.

Estime la fracción de átomos de Si que deben ser sustituidos por átomos de As para formar una banda de impureza.

96.

La transición en el espectro de rotación se observa a temperatura ambiente ordinaria (T=300KT=300K). Según su compañero de laboratorio, un pico en el espectro corresponde a una transición del estado l=4l=4 al estado l=1l=1. ¿Esto es posible? Si es así, determine el momento de inercia de la molécula.

97.

Determine las energías de Fermi para (a) Mg, (b) Na y (c) Zn.

98.

Determine la energía promedio de un electrón en un alambre de Zn.

99.

¿Qué valor de la constante de repulsión, n, da la energía de disociación medida de 158 kcal/mol para CsCl?

100.

Un modelo físico de un diamante sugiere una estructura de empaquetamiento BCC. ¿Por qué no es posible?

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