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Química cuántica - Examen
Contribuido por: Bustamante
  • 1. La química cuántica es una rama de la química teórica cuyo objetivo es comprender el comportamiento de átomos y moléculas utilizando los principios de la mecánica cuántica. Mediante la aplicación de técnicas matemáticas avanzadas y herramientas computacionales, los químicos cuánticos estudian la estructura, propiedades y reactividad de los sistemas químicos a nivel atómico y molecular. Los conceptos fundamentales de la química cuántica, como las funciones de onda, la teoría orbital y las estructuras electrónicas, proporcionan una descripción detallada de los fenómenos químicos que la física clásica no puede explicar. La química cuántica desempeña un papel crucial en la química moderna, la ciencia de materiales y el descubrimiento de fármacos, ya que permite a los científicos predecir los resultados de las reacciones químicas, diseñar nuevos materiales y optimizar el rendimiento de los compuestos farmacéuticos.

    ¿Quién formuló la ecuación de Schrödinger?
A) Erwin Schrödinger
B) Max Planck
C) Albert Einstein
D) Niels Bohr
  • 2. ¿Qué es una superposición cuántica?
A) Un equilibrio químico
B) Estado en el que un sistema se encuentra en varios estados al mismo tiempo.
C) Una transición de fase termodinámica
D) Una simetría molecular
  • 3. ¿Qué es el principio de incertidumbre de Heisenberg?
A) Establece un límite fundamental a la precisión con la que pueden conocerse simultáneamente pares de variables complementarias, como la posición y el momento.
B) Un principio de estequiometría química
C) Una teoría de la estructura atómica
D) Una ley de la termodinámica
  • 4. ¿Qué es la dualidad onda-partícula?
A) La teoría de la fisión nuclear
B) El proceso de enlace químico
C) Concepto según el cual las partículas pueden presentar propiedades tanto ondulatorias como particulatorias.
D) El principio de configuración electrónica
  • 5. ¿Quién descubrió la naturaleza ondulatoria de los electrones?
A) Louis de Broglie
B) Erwin Schrödinger
C) Werner Heisenberg
D) Wolfgang Pauli
  • 6. ¿Qué principio establece que dos electrones de un átomo no pueden tener el mismo conjunto de cuatro números cuánticos?
A) El modelo de Bohr
B) Principio Aufbau
C) Principio de exclusión de Pauli
D) Regla de Hund
  • 7. ¿Qué es el entrelazamiento en química cuántica?
A) Un método para determinar la velocidad de reacción
B) Un tipo de simetría molecular
C) Un principio de equilibrio químico
D) Fenómeno en el que dos o más partículas se conectan de tal manera que el estado cuántico de cada partícula no puede describirse de forma independiente.
  • 8. ¿Qué ecuación describe la distribución de electrones en un átomo?
A) Ecuación de Planck
B) Ecuación de Hartree-Fock
C) Ecuación de Bohr
D) Ecuación de Schrödinger
  • 9. ¿Qué papel desempeña la química cuántica en la predicción de las propiedades moleculares?
A) Determina la velocidad de reacción
B) Proporciona métodos teóricos para calcular niveles de energía, estructuras moleculares y propiedades espectroscópicas.
C) Define el peso molecular
D) Controla las reacciones químicas
  • 10. ¿Cuál es el modelo mecánico cuántico del átomo?
A) Teoría de los isótopos atómicos
B) Un concepto de polaridad molecular
C) Una ley de reacciones gaseosas
D) Modelo que describe el comportamiento de los electrones en los átomos utilizando principios cuánticos.
  • 11. ¿Qué magnitud física corresponde al cuadrado de la función de onda en mecánica cuántica?
A) Impulso
B) Densidad energética
C) Densidad de probabilidad
D) Velocidad de las ondas
  • 12. ¿Qué ecuación describe la relación entre la energía y la frecuencia de un fotón?
A) F=ma
B) E=hf
C) E=mc2
D) P=mv
  • 13. ¿Qué tipo de orbital molecular resulta de la interferencia constructiva de orbitales atómicos?
A) Híbrido orbital
B) Orbital antibonding
C) Orbital de par solitario
D) Orbital de enlace
  • 14. ¿Qué importancia tiene el entrelazamiento cuántico en la química cuántica?
A) Determina las vías de reacción
B) Desempeña un papel crucial en el procesamiento cuántico de la información y la informática cuántica.
C) Afecta al equilibrio químico
D) Controla los procesos termodinámicos
  • 15. ¿Cuál de los siguientes NO es uno de los cuatro números cuánticos utilizados para describir un electrón en un átomo?
A) Número cuántico de luminosidad
B) Número cuántico principal
C) Número cuántico magnético
D) Número de giro
  • 16. ¿Qué científico es conocido por el modelo Bohr del átomo?
A) Max Planck
B) Erwin Schrödinger
C) Niels Bohr
D) Wolfgang Pauli
  • 17. ¿Qué término describe la distancia entre dos núcleos enlazados en una molécula?
A) Energía de enlace
B) Orden de fianza
C) Ángulo de enlace
D) Longitud del enlace
  • 18. ¿Qué teoría sugiere que partículas como los electrones presentan propiedades tanto ondulatorias como de partículas?
A) Principio de complementariedad
B) Entrelazamiento cuántico
C) Dualidad onda-partícula
D) Principio de incertidumbre de Heisenberg
  • 19. ¿Qué tipo de orbitales se forman por la hibridación de orbitales atómicos en una molécula?
A) Orbitales de transición
B) Orbitales híbridos
C) Orbitales isoelectrónicos
D) Orbitales degenerados
  • 20. ¿Cómo se denomina el efecto que se produce cuando una partícula tiene su estado cuántico determinado instantáneamente por una medición?
A) Entrelazamiento cuántico
B) Colapso de la función de onda
C) Superposición
D) Efecto túnel
  • 21. ¿Qué operador mecánico cuántico corresponde a la energía observable de un sistema?
A) Hamiltoniano
B) Lagrangiano
C) Hermitiana
D) Unitario
  • 22. ¿Qué regla establece que los electrones ocuparán los orbitales individualmente antes de emparejarse?
A) Principio de funcionamiento
B) Regla de Hund
C) Principio de exclusión de Pauli
D) Regla de Bohr
  • 23. ¿Cuál es el objetivo principal de la química cuántica?
A) Estudiar sólo las reacciones químicas
B) Determinar la cinética química
C) Comprender y predecir el comportamiento de la materia a nivel atómico y subatómico.
D) Analizar las propiedades a granel de los materiales
  • 24. ¿Qué partícula subatómica es la principal responsable de los enlaces químicos?
A) Fotón
B) Electrón
C) Neutrón
D) Protón
  • 25. ¿Cuál de estas aproximaciones asume que la función de onda electrónica está parametrizada por las posiciones de los núcleos?
A) Teoría funcional de la densidad
B) Métodos de Monte Carlo cuántico
C) Aproximación de Born-Oppenheimer
D) Método de Hartree-Fock
  • 26. ¿Quién desarrolló el primer modelo funcional de los electrones de valencia?
A) Linus Pauling
B) Fritz London
C) Walter Heitler
D) Gilbert N. Lewis
  • 27. ¿Qué aproximación se utiliza para hacer que los cálculos de química cuántica sean computacionalmente viables?
A) Aproximaciones aplicadas de manera sistemática.
B) Ignorar las interacciones entre electrones.
C) Utilizar la mecánica clásica.
D) Soluciones exactas sin aproximaciones.
  • 28. ¿Cuál fue la contribución de Yoshikatsu Sugiura y S.C. Wang a la química cuántica?
A) Escribieron un texto de referencia sobre el enlace químico.
B) Desarrollaron la teoría del funcional de la densidad.
C) Se realizaron contribuciones importantes.
D) Introdujeron la aproximación de Born-Oppenheimer.
  • 29. ¿Cuál es una de las propiedades observables que los cálculos de química cuántica buscan representar?
A) Espectros.
B) Ondas sonoras.
C) Campos magnéticos.
D) Fuerzas gravitacionales.
  • 30. ¿Qué método implica la resolución de la ecuación de Schrödinger para los electrones en una molécula?
A) Teoría cinética.
B) Cálculos de Hartree-Fock.
C) Mecánica clásica.
D) Termodinámica.
  • 31. ¿Quién fue responsable de integrar los primeros trabajos de química cuántica en un nuevo marco teórico?
A) Gilbert N. Lewis
B) Walter Heitler
C) Linus Pauling.
D) Fritz London
  • 32. ¿Cuál de los siguientes NO es un método utilizado en la química cuántica?
A) Métodos de cúmulos acoplados
B) Teoría del funcional de la densidad
C) Métodos semiempíricos
D) Mecánica clásica
  • 33. ¿Para qué sistema atómico se puede obtener una solución exacta para la ecuación de Schrödinger no relativista?
A) Cualquier sistema con múltiples electrones.
B) El átomo de hidrógeno.
C) El ion molecular de hidrógeno dentro de la aproximación B-O.
D) El átomo de helio.
  • 34. ¿Cuál es la base de la teoría del funcional de la densidad (DFT) moderna?
A) Método de Hartree-Fock
B) Teoría de los orbitales moleculares
C) Método de Kohn-Sham
D) Teoría del enlace de valencia
  • 35. ¿En qué año Marcus generalizó la teoría RRKM?
A) 1935
B) 1927
C) 1960
D) 1952
  • 36. ¿Cómo se denominan los términos de acoplamiento en la dinámica no adiabática?
A) Superficies de energía potencial
B) Transiciones adiabáticas
C) Reacciones prohibidas por espín
D) Acoplamientos vibrónicos
  • 37. ¿Quiénes realizaron trabajos pioneros en la dinámica no adiabática?
A) Stueckelberg, Landau, Zener
B) Born y Oppenheimer
C) Marcus y Kassel
D) Rice y Ramsperger
  • 38. ¿Qué tipos de reacciones implican un cambio en el estado de espín?
A) Reacciones adiabáticas
B) Reacciones vibrónicas
C) Reacciones no adiabáticas
D) Reacciones prohibidas por el espín
  • 39. ¿En qué década se llevaron a cabo los trabajos pioneros en dinámica no adiabática?
A) década de 1950
B) década de 1940
C) década de 1930
D) década de 1920
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