UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA FACLTAD DE

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA
FACLTAD DE CIENCIAS
ESCUELA DE QUIMICA
Unidad Docente de Química Inorgánica
Química Inorgánica II
EXAMEN RESUELTO
PARTE I. Seleccione la respuesta correcta y complete donde sea necesario. Cada pregunta
vale 0.5 puntos.
1. El término inducción magnética se refiere a:
a. El campo magnético dentro de una sustancia de valor Ho
b. El campo magnético externo que induce cambios en una sustancia de valor H
c. El campo magnético dentro de una sustancia de valor B
d. Todas las anteriores
2. El valor de la susceptibilidad magnética es positivo, cuando:
a. La magnetización de la muestra es perpendicular al campo
b. La magnetización de la muestra refuerza al campo
c. La magnetización de la muestra se opone al campo
d. Todas las anteriores
3. Una de las características del diamagnetismo es:
a. Su origen está en las circulaciones de los pares electrónicos inducidas por el campo que
se opone a él y que tienden a desplazar la muestra fuera del campo
b. Su origen está en los momentos angulares de las partículas cargadas, los cuales tienen
asociado un momento magnético
c. Los spines de los diferentes centros metálicos se acoplan en orientaciones paralelas,
reforzándose entre sí y dando momentos magnéticos fuertes
d. Ninguna de éstas
4. Los siguientes materiales se caracterizan por ser diamagnéticos:
a. Al, Ir, V, Mg, W, Li
b. Fe,Co, Ni
c. HCl,H2O, Ni, Zn, Si
d. Ninguna de éstas
5. La contribución del paramagnetismo a la susceptibilidad magnética proviene de:
a. Los momentos angulares, spin electrón y orbital
b. La magnetización en el seno del campo magnético
e. Los spines de los diferentes centros metálicos se acoplan en orientaciones paralelas,
reforzándose entre sí y dando momentos magnéticos fuertes
c. Todas éstas
6. Los materiales ferromagnéticos se caracterizan por:
a. Se presenta un alineamiento paralelo espontáneo, que se da entre sus momentos
magnéticos atómicos en ausencia de campo
b. Sus capas electrónicas se encuentran parcialmente llenas, y como consecuencia de esto,
(
(
(X
(
)
)
)
)
(
(X
(
(
)
)
)
)
( X)
( )
( )
( )
( )
( )
(X)
( )
(X)
( )
( )
( )
(X)
7.
8.
e.
9.
presentan un momento magnético resultante distinto de cero, o permanente.
c. Se caracterizan por presentar una susceptibilidad negativa, debido al movimiento orbital
de los electrones
d. Ninguna de éstas
La permeabilidad magnética se puede definir como:
a. La capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través de sí los
campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la intensidad de campo
magnético existente y la inducción magnética que aparece en el interior de dicho material.
b. La capacidad de una sustancia o medio para alinear sus spines, permitiendo el paso a
través de sí del campo magnético.
c. Es el grado de magnetización de un material, en respuesta a un campo magnético
d. Ninguna de éstas
El término inducción magnética se refiere a:
a. El campo magnético dentro de una sustancia de valor Ho
b. El campo magnético externo que induce cambios en una sustancia de valor H
c. El campo magnético dentro de una sustancia de valor B
d. Todas las anteriores
El valor de la susceptibilidad magnética es positivo, cuando:
a. La magnetización de la muestra es perpendicular al campo
b. La magnetización de la muestra refuerza al campo
c. La magnetización de la muestra se opone al campo
d. Todas las anteriores
El fenómeno del ferromagnetismo se presenta debido a:
a. En una sustancia ferromagnética, los espines de los distintos centros metálicos se acoplan
en orientaciones paralelas, reforzándose entre sí y dando momentos magnéticos
fuertes.
b. Ferromagnetismo y antiferromagnetismo son comportamientos que precisan de la
cooperación de muchos átomos en un sólido.
c. Hay presencia de un gigantesco dipolo magnético, donde hay dominios macroscópicos o
regiones en las que todos los espines se alinean en la misma dirección
d. Todas las anteriores
10. El paramagnetismo independiente de la temperatura (PIT) se presenta en el el caso de
especies químicas que en su estado fundamental pueden poseer o no electrones
desapareados. Una característica del PIT es:
a. Al aplicar un campo magnético externo se producen cambios en el estado fundamental por
distorsión de la distribución electrónica de un orbital. Se mezcla con estados de energía más
alta, induciéndose una susceptibilidad que disminuye con el aumento de la diferencia de
energía entre los estados.
b. Al aplicar un campo magnético externo no se producen cambios en el estado fundamental
por distorsión de la distribución electrónica de un orbital. No se mezcla con estados de
energía más alta, y la susceptibilidad aumenta con el aumento de la diferencia de energía
entre los estados.
c. Los spines de los diferentes centros metálicos se acoplan en orientaciones paralelas,
reforzándose entre sí y dando momentos magnéticos fuertes
d. Ninguna de éstas
11. La ley de Curie demostró que:
a. La susceptibilidad paramagnética depende inversamente de la temperatura
( )
( )
( )
(
(
(X
(
)
)
)
)
(
(X
(
(
)
)
)
)
(
)
(
)
( )
( X)
( X)
( )
( )
( )
( X)
b. La susceptibilidad magnética puede aplicarse a una sustancia que se comporte como un
ferromagnéto
c. La relación entre la temperatura mínima por la cual un material ferromagnético se comporta
como un material paramagnético
d. Ninguna de éstas
PARTE II. Desarrollo
Desarrollo
1. Calcule el momento magnético para el caso del Ti3+ en el ion hexaacuotitanio(III),
[Ti(H2O)6]3+, sin interacción orbital. Compare el valor calculado con el obtenido
experimentalmente obs = 1.75 MB.
2. ¿Calcule el momento magnético para el caso del ion Ce3+, en los siguientes casos:
a. Sin interacción orbital
b. Considerando interacción orbital
c. Compare ambos casos con el valor experimental obs = 2.5 MB.
Ce3+es un lantánido Z=58 y conf. electrónica  Xe 4f 1 5d1 6s2
Su término es 2F
posee 14 microestados:
los correspondientes a
y los correspondientes a
2
7 5 3 1 1 3 5 7
son: ( , , , ,  ,  ,  ,  )
2 2 2 2 2 2 2 2
F7
2
2
F5 son: ( 5 , 3 , 1 ,  1 ,  3 ,  5 )
2
2 2 2
2
2
2
( )
( )
( )
se toma entonces el más alto valor de J, el de menor energía, es decir:
2
F5 J =
2
5
2
ahora calculamos el valor de la constante giroscópica:
 J+  J+1 +S  S+1 -L  L+1 
g=1+ 
2J  J+1

 
  


 5 + 5 +1 + 1 1 +1 -3+  3+1 
2
2
2 2
  0,86
g=1+ 
5
5
2
+
+1
2
2
Ahora empleamos la expresión que mejor explica los momentos magnéticos de los lantánidos
corresponde a la ecuación:
μ=g J(J+1
μ=0,86
El valor experimental es obs = 2.5 MB
55 
  1  2.54
22 
3. Observe las siguientes figuras
(a)
(b)
(c)
Complete la información específica que proyecta cada uno de los casos de la figura.
(a) Una muestra paramagnética siguiendo la ley de Curie
(b) Sustancia ferromagnética, por debajo de la temperatura de Curie TC,
el efecto cooperativo de los iones se traduce en un fuerte aumento de la susceptibilidad.
(c) En una sustancia antiferromagnética, por debajo de la temperatura de Néel TN, la
interacción de los iones se traduce en una disminución de la susceptibilidad.