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