Cuestionario sobre Interacción de la Luz con la Materia y Estructuras Atómicas

¿Cuál fue una de las primeras propuestas para describir la estructura atómica, donde los electrones giran en órbitas definidas alrededor del núcleo?. Mecánica Ondulatoria. Modelo de Bohr. Teoría del enlace de valencia. Modelo de Lewis. Principio de exclusión de Pauli.

¿Qué relación se establece en el modelo de Bohr entre la diferencia de energía entre niveles electrónicos (ΔE) y la radiación absorbida o emitida?. ΔE = hcλ. λ = hc/ΔE. ΔE = h/λ. λ = hΔE. E = mc².

¿Qué implica que los átomos posean energías cuantizadas según el texto?. Que los electrones pueden tener cualquier nivel de energía. Que un átomo o molécula puede absorber un fotón para pasar a un nivel energético superior. Que los electrones solo pueden existir en órbitas continuas. Que la energía siempre se emite en forma de calor. Que la radiación absorbida o emitida es siempre del mismo color.

¿Qué científico desarrolló la mecánica ondulatoria?. Niels Bohr. Albert Einstein. Max Planck. Schrödinger, Dirac, Broglie y Heisenberg. Linus Pauling.

Según la mecánica ondulatoria, ¿cómo se comportan los electrones alrededor del núcleo?. Giran en órbitas definidas. Se mueven en trayectorias rectilíneas. Se comportan como una onda con una probabilidad de localización. Existen solo en el núcleo. Se mueven aleatoriamente sin ningún patrón.

¿Qué son los orbitales atómicos según el documento?. Órbitas circulares definidas por donde giran los electrones. Regiones del espacio con una alta probabilidad de encontrar al electrón. Niveles de energía discretos. Trayectorias rectilíneas que siguen los electrones. Puntos específicos donde reside el núcleo.

¿Qué número cuántico define el nivel energético o capa del electrón (K, L, M, N)?. Número cuántico azimutal (l). Número cuántico magnético (m₁). Número cuántico de espín (ms). Número cuántico principal (n). Número cuántico de momento angular.

¿Qué determina el número cuántico azimutal (l)?. La orientación del orbital en el espacio. El nivel energético principal. El subnivel energético (s, p, d, f). El giro del electrón. La carga del electrón.

¿Qué indica el número cuántico magnético (m₁)?. El nivel energético. El subnivel energético. La orientación del orbital en el espacio. El giro del electrón. La forma del orbital.

¿Qué describe el número cuántico de espín (ms)?. La orientación del orbital. El nivel energético. La forma del orbital. El giro del electrón. La energía total del electrón.

Según el principio de exclusión de Pauli, ¿cuántos electrones con los mismos cuatro números cuánticos pueden existir en un orbital?. Un solo electrón. Dos electrones con espines opuestos. Tres electrones. Un número ilimitado de electrones. Ningún electrón.

¿Cómo son los orbitales s (l=0)?. Bilobulados. Esféricos. Con forma de trébol. Lineales. Cúbicos.

¿Qué forma tienen los orbitales p (l=1)?. Esférica. Bilobulada. Con forma de trébol. Plana. Anular.

¿Cómo se forman las moléculas según el documento?. Por la repulsión entre núcleos atómicos. Cuando los átomos se unen mediante enlaces químicos. Por la emisión de fotones de alta energía. Mediante la división de los átomos. Cuando los electrones abandonan el átomo.

Según el modelo de Lewis, ¿qué buscan los átomos al ganar, perder o compartir electrones?. Alcanzar un estado inestable. Completar su capa electrónica externa y lograr una configuración más estable. Aumentar su energía. Perder electrones de valencia. Formar iones positivos únicamente.

¿Qué ocurre cuando se transfieren electrones entre átomos para formar un enlace?. Se forma un enlace covalente. Se forma un enlace iónico. Se forma un enlace metálico. No se forma ningún enlace. Se produce una reacción nuclear.

¿Qué ocurre cuando se comparten electrones entre átomos para formar un enlace?. Se forma un enlace iónico. Se forma un enlace metálico. Se forma un enlace covalente. Se produce una fisión nuclear. Se libera energía en forma de calor.

¿Cómo explica la teoría del enlace de valencia el enlace covalente?. Por la atracción electrostática entre iones. Por el solapamiento de orbitales atómicos semillenos de dos átomos. Por la donación de electrones de un átomo a otro. Por la formación de una nube electrónica compartida. Por la repulsión entre electrones de la misma capa.

¿Qué tipo de enlace covalente se forma por solapamiento frontal de orbitales (s-s, s-p, p-p)?. Enlace pi (π). Enlace sigma (σ). Enlace dativo. Enlace de hidrógeno. Enlace metálico.

¿Qué tipo de enlace se origina por el solapamiento lateral de orbitales, normalmente entre orbitales p?. Enlace sigma (σ). Enlace pi (π). Enlace iónico. Enlace de van der Waals. Enlace de hidrógeno.

¿Qué son las transiciones electrónicas en el contexto de la absorción de luz?. Cambios en la vibración de los enlaces químicos. Cambios en la rotación de la molécula. Desplazamiento de un electrón de un orbital a otro. Emisión de luz por parte de la molécula. Transferencia de energía entre moléculas.

¿Qué tipo de radiación es necesaria para que ocurra una transición electrónica que provoque un cambio químico?. Cualquier tipo de radiación. Solo radiación infrarroja. Solo radiación ultravioleta. La radiación que es absorbida por la molécula. Radiación de microondas.

¿Qué son los espectros de absorción y emisión?. Representaciones de la estructura nuclear. Diagramas de los orbitales atómicos. Patrones de líneas o bandas que muestran las energías absorbidas o emitidas por una sustancia. Gráficos de la velocidad de reacción. Tablas de las propiedades físicas de los elementos.

¿Por qué los espectros de absorción molecular suelen aparecer como bandas anchas en lugar de líneas discretas?. Debido a la existencia de múltiples subniveles vibracionales y rotacionales. Porque los electrones se mueven en órbitas elípticas. Debido a la alta energía de los fotones absorbidos. Porque los átomos son muy pequeños. Debido a la repulsión entre núcleos.

¿Qué son los pigmentos en el contexto de la biología y la absorción de luz?. Moléculas que emiten luz. Moléculas orgánicas que absorben radiación visible. Moléculas que reflejan toda la luz. Moléculas que solo absorben radiación infrarroja. Moléculas inorgánicas que absorben ultravioleta.

¿Qué es un cromóforo?. Un grupo funcional que modifica la intensidad de la absorción. La parte de una molécula responsable de la absorción de radiación. Un tipo de enlace químico. El núcleo de un átomo. Una partícula subatómica.

¿Por qué las hojas se ven verdes?. Porque reflejan la luz azul. Porque absorben toda la luz visible. Porque reflejan o transmiten la luz verde. Porque emiten luz verde. Porque absorben la luz roja y azul.

¿Qué es la multiplicidad de un estado electrónico?. El número de electrones en la capa externa. La orientación de los espines electrónicos, determinada por el momento angular total de espín (S). La energía total de la molécula. La diferencia de energía entre niveles. La velocidad de la transición electrónica.

¿Cómo se calcula la multiplicidad de un estado electrónico?. M = S + 1. M = 2S. M = 2S + 1. M = S. M = 2S - 1.

¿Qué tipo de estado electrónico es un singlete (S=0, M=1)?. Con electrones desapareados con espines paralelos. Con un electrón desapareado. Con electrones apareados con espines opuestos. Con electrones desapareados con espines opuestos. Con electrones en diferentes capas.

¿Qué tipo de estado electrónico es un triplete (S=1, M=3)?. Con electrones apareados con espines opuestos. Con un electrón desapareado. Con dos electrones desapareados con espines paralelos. Con dos electrones desapareados con espines opuestos. Con electrones en diferentes subniveles.

¿Qué es el diagrama de Jablonski?. Un diagrama que muestra la estructura de los orbitales atómicos. Un diagrama que representa las transiciones electrónicas y los procesos de relajación de una molécula excitada. Un gráfico de la velocidad de reacción fotoquímica. Una representación de los enlaces químicos en una molécula. Un esquema de los niveles de energía de los electrones.

¿Cuál es la diferencia principal entre fluorescencia y fosforescencia en cuanto al tiempo de emisión?. La fluorescencia es mucho más lenta que la fosforescencia. La fluorescencia ocurre en nanosegundos, mientras que la fosforescencia ocurre en microsegundos o más. La fosforescencia es instantánea y la fluorescencia tiene un retraso. Ambos procesos ocurren en el mismo lapso de tiempo. La fluorescencia emite fotones de mayor energía que la fosforescencia.

¿Qué es el desplazamiento de Stokes en la fluorescencia?. Que el fotón emitido tiene mayor energía que el absorbido. Que el fotón emitido tiene menor energía que el absorbido. Que la longitud de onda de emisión es menor que la de absorción. Que la molécula se descompone al emitir luz. Que la fluorescencia ocurre solo en el estado triplete.

¿Qué es la up-conversion en el contexto de la absorción de luz?. La emisión de un fotón de menor energía tras absorber uno de mayor energía. La absorción de un fotón de baja energía y la emisión de uno de mayor energía. La transferencia de energía entre moléculas cercanas. La relajación térmica de una molécula excitada. La formación de un enlace covalente.

¿Qué condición debe cumplirse para que ocurra la transferencia resonante de energía entre dos moléculas (A y B)?. Que las moléculas tengan la misma energía basal. Que los espectros de emisión del donador y de absorción del aceptor no se solapen. Que las moléculas estén muy separadas. Que los espectros de emisión del donador y de absorción del aceptor se solapen y las moléculas estén próximas. Que una molécula emita luz y la otra la absorba sin intercambio de energía.

¿Qué son las reacciones fotoquímicas?. Reacciones que ocurren en la oscuridad. Procesos químicos que se inician por la absorción de luz. Reacciones que solo involucran la transferencia de calor. Reacciones nucleares inducidas por la luz. Procesos de oxidación y reducción sin luz.

En una reacción fotoquímica, ¿cómo puede actuar una molécula excitada?. Solo como donadora de electrones. Solo como aceptora de electrones. Como donadora o aceptora de electrones, dependiendo de su estado energético. Invariablemente como donadora. Invariablemente como aceptora.

¿Qué sucede cuando una molécula S (fotosensibilizador) absorbe un fotón de energía hv?. Pasa de un estado excitado a su estado basal. Cede un electrón a otra molécula donadora. Pasa de su estado basal a un estado excitado. Emite luz de forma instantánea. Se rompe el enlace químico.

En la reacción S* + A → S+ + A¯, ¿qué le ocurre a la molécula A?. Se oxida. Se reduce. Se excita. Absorbe un fotón. Cede un electrón.

En la reacción S* + A → S+ + A¯, ¿qué le ocurre al fotosensibilizador S*?. Se reduce. Se excita. Se regenera. Se oxida. Absorbe un electrón.

¿Cuál es la función del fotosensibilizador oxidado (S+) en el ciclo S+ + D → S + D+?. Actuar como agente reductor. Actuar como agente oxidante. Actuar como donador de electrones. Aceptar un electrón y reducirse. Ceder un fotón.

¿Qué significa que una sustancia tenga baja afinidad electrónica en términos de potencial redox?. Que tiende a captar electrones fácilmente. Que tiende a ceder electrones fácilmente y actúa como agente reductor. Que es un fuerte agente oxidante. Que tiene un potencial redox muy positivo. Que no participa en reacciones de transferencia electrónica.

¿Qué significa que una sustancia tenga alta afinidad electrónica en términos de potencial redox?. Que tiende a ceder electrones fácilmente. Que actúa como agente reductor. Que tiende a captar electrones y actúa como agente oxidante. Que su potencial redox es bajo. Que es muy inestable.

Según el texto, ¿cuál es el orden natural del flujo de electrones entre moléculas con diferente afinidad electrónica?. Desde las moléculas con mayor afinidad hacia las de menor afinidad. Desde las moléculas con menor afinidad hacia las de mayor afinidad. El flujo es aleatorio y no sigue un patrón. Solo ocurre en presencia de luz. El flujo es siempre desde el aceptor al donador.

¿Cuál es un ejemplo importante de transferencia electrónica inducida por la luz en sistemas biológicos?. La respiración celular. La fotosíntesis. La digestión. La replicación del ADN. La síntesis de proteínas.