Rodolfo Mas Temas
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TEORA CUNTICA 1. Cul es la energa estacionaria en (ev), si un electrn dista del nivel basal 7,95 ?
6. En
el
tomo
de
hidrgeno,
un
electrn
experimenta una transicin de un estado cuya energa es -0,544eV a otro estado cuya energa es -1,51 leV. Cul es la distancia entre estos dos niveles energticos?
2. Cul es la longitud de onda de un fotn emitido durante una transicin desde el estado n =5 al estado nf =2 en el tomo de hidrgeno? 7. A que serie espectral pertenece la radiacin emitida por un electrn que cae cuarto nivel si la longitud de onda emitida es 4848 A? 3. Cul es la longitud de onda asociada a un cuerpo de 6kg de masa que se desplaza a 1 km/s? Dato: RH=l,l105cm-1
4. Cul es la longitud de onda caracterstica de un electrn con una velocidad de 5,97l06 m/s? (masa de electrn: 9,1 10-28
8. Una
partcula
que
es
emitida
por
la
desintegracin de un tomo alcanza una velocidad de 8,27108 cm/s y se tiene una longitud de onda de 8,810-9cm. Si esta partcula enviada por un campo elctrico. Qu partcula ser?
g)
5. Cunto ser la longitud de onda en metros asociada al movimiento de un electrn que posee una energa cintica de 1,8 -10-8
Dato: masa [e-=9,l-10-3lkg;pA
=
n=l,6710-27]
ergios?
h = 6,63-10-34J.s
Dato: m = 9,11-10-31 Kg. ; c = 31010cm/s ; h -6,62 l0-34 J.s ; J = 107erg
9. De las proposiciones que se indican. Marque (V) verdadero o (F) falso. I. Un electrn en estado excitado es menos estable por su mayor contenido energtico. II. Un elevado valor "n" indica que la energa asociada al electrn es menor. III. En electrn libre, que no se halla bajo la influencia del ncleo tiene valor de en igual a cero (E = 0).
11. La energa de ionizacin en su estado basal del hidrgeno en el estado fundamental. La energa expresar en kJ/mol y en eV. a) 11,31103 ; 13,62 b) 1,13103 ; 12,63 c) 3,11103 ; 16,32 d) 11,3103 ; 21,63 e) 1,31103 ; 12,36
10. El
aspecto
de
ciertas
estrellas
se
han
12. Hallar el potencia de ionizacin en (kj/mol) del In
observado hasta 35 lneas de la serie de Balmer. Cul sera el dimetro del tomo de hidrgeno cuando el electrn est en la rbita 35? a) 2,3108 b) 1,2910-8 c) 6,4810-8 d) 1,310-7 e) 6,4810-7
13. Determinar el valor de la mayor longitud de onda en la serie de Paschen hidrgeno. 14. Hallar la velocidad en cm/s de un electrn que se mueve en el quinto y dcimo nivel energtico del tomo de hidrgeno. para el tomo de
15. A que lnea de la serie de Lyman del espectro de helio corresponde la longitud de onda 30,38nm?
20. Calcular la energa (J) y la frecuencia (Hz) para cada fotn emitido cuando un electrn salta del nivel 5 al 1, en un tomo de hidrgeno.
16. Calcular la longitud de onda de la luz emitida por un electrn a cuando pasa de un nivel del energtico otro inferior que dista
21. Cundo se bombardea un elemento con electrones de alta energa, se emiten rayos X. Para el cobre, cundo un electrn pasa de un orbital 2p al orbital ls que queda vaco, se emite una radiacin X de una longitud de onda igual a 154A. cul es la diferencia de energa (eV) entre estos orbitales en el cobre?
primero 3eV?
17. A que lnea de la serie de Balmer del espectro de hidrgeno corresponde una longitud onda de 434,1 nm?
22. Determinar la energa en ergios, requerida 18. Si el radio de la rbita de un electrn es 4,8A Cul ser su energa en Joules? cuando el electrn del tomo de hidrgeno desde el nivel de ms baja energa hasta el infinito. 23. La longitud de onda de diversas lneas del 19. Hallar la velocidad m/s y la energa cintica (Joules) que posee el e- ubicado en el tipo de nivel de energa? espectro de emisin que presenta el hidrgeno puede calcularse mediante la relacin: n sen = b
. Si el ngulo experimental para nea
violeta fue de 13,5. Hallar la energa (erg) que corresponde a este color.
zona o zonas del espectro ocurren? Considerar: sen 13,5= 0,234 y b =
28. En la llama de mechero Bunsen, los tomos de 24. Un tomo de hidrgeno absorve cierta cantidad de energa que permite a su elecgar hasta la tercera rbita (n =3) cuando el tomo excitado vuelve hacia su ste emiti luz detectable por el ojo humano. Cunto ser la energa (erg) emitida fotn? bario provenientes de la descomposicin de una muestra que contiene este elemento, sufre una transicin electrnica de energa 3,92 x 10-12 erg. Identificar el color de la llama que caracteriza la presencia de bario en la muestra desconocida. 29. Propuso que el tomo es una esfera compacta e 25. Un electrn posee una velocidad de 4,410 cm/s y libera una energa de 2,85eV A que nivvel salto?7
indivisible. a) Thomson b) Daltn
26. Hallar
la
diferencia
de
potencial
que
se
c) Rutherford d) Becquerel e) Bohr
necesita aplicar en un tubo de rayos X, para que emitan radiaciones de longitud de onda de 1 A.
27. Suponga dos transiciones de electrones: una de las cuales involucra 100 kcal/mol y la otra 10 kcal/mol. Qu frecuencia intervienen? En que
30. El modelo de Thomson se le conoce como: a) Sistema Planetario
b) Budn con pasas c) Estacin rbita d) Sistema orbital e) Incertidumbre
e) Bohr
33. Al incidir los rayos alfa sobre la lmina de oro, la mayora a) Se desva
31. Los rayos alfa representan partculas con carga cuyo valor es? a) +1 b) -1 c) +2 d) -2 e) Cero
b) atraviesa la lmina c) quedan atrapados d) son ligeramente desviados e) N.A
34. Es un postulado de Daltn a) El tomo es elctricamente neutro b) En el ncleo se concentra la masa
32. Determin que en el ncleo atmico se concentra la masa del tomo. a) Einstein b) Curie c) Becquerel d) Rutherford
c) Los tomos de un mismo elemento son iguales d) Los electrones giran en rbitas elpticas e) Ninguno
35. Qu
energa
no
corresponde
a
un
nivel
37. Calcular la energa liberada por el cambio de nivel n = 5 a n = 1 en el tomo de Bohr? a) 10,25eV b) 13,75 c) 13,06 d) 10,35 e) 15,6
estacionario de energa en el tomo de Bohr? a) -13,6eV b) -3,4 c) -1,7 d) -0,85 e) -0,544
36. A que distancia del ncleo el nivel de energas es -0,544eV en el tomo de Bohr? a) 10,31 b) 13,25 c) 10,56 d) 7,36 e) 5,81
38. En tomo excitado, cuando un electrn desciende de nivel, se provoca una a) Estabilidad nuclear b) Liberacin de energa c) Absorcin de energa d) Radiactividad natural e) Radiactividad artificial
39. Los
electrones
describen
trayectorias
e) Daltn - Thomson - Bohr - Rutherford Sommerfeld
circulares alrededor del ncleo. Teora que corresponde a _________ basado en el ______ a) Thomson - descubrimiento de la electricidad b) Daltn - pensamiento filosfico c) Bohr - tomo de hidrgeno d) Rutherford - descubrimiento del ncleo e) Millikan - experimento de la gota de aceite
41. La teora de Daltn, propuesta en 1803, fue un aporte al conocimiento de la estruct la materia, sin embrago, su principal error fue considerar que: a) La materia esta formada por partculas a las que llam tomos. b) Los compuestos se forman por combinacin de
40. Seale la alternativa correcta de la evolucin del conocimiento del hombre sobre la estructura del tomo. a) Thomson - Daltn - Bohr - Rutherford Sommerfeld b) Sommerfeld - Thomson - Daltn - Bohr Rutherford c) Daltn - Thomson - Rutherford - Bohr Sommerfeld d) Thomson - Daltn - Rutherford - Bohr Sommerfeld
tomos. c) Los tomos de elementos diferentes difieren en su masa y en sus propiedades. d) El tomo es indivisible o sea no esta formado por partculas. e) Todos los tomos de un mismo elemento tienen la misma masa.
42. No pertenece al modelo atmico de Thomson. a) Su modelo es posterior al descubrimiento de los rayos catdicos. b) El tomo es una esfera positiva en cuyo seno estn los electrones. c) Los electrones giran alrededor del ncleo. d) Su modelo se asemeja a un budn de pasas. e) Descubre la relacin especifica para el electrn (e/m) = 1,76.108 Coul./g
en
el
cul
los
electrones
carecen
relativamente de movimiento.
44. En las siguientes consideraciones sobre el modelo atmico de Bohr. Indique. Cul es in-. incorrecto? 1. Mientras el electrn est en estado
estacionario no emite ni absorbe energa. 2. Cuando un electrn absorve energa asciende a un nivel de energa superior constituyendo un estado excitado.
43. Cul
de
las
siguientes
afirmaciones
es
incorrecta? a) Thomson fue quien descubri el electrn en 1898 b) El modelo del sistema planetario fue
3. El electrn emitir determinada cantidad de energa cuando regrese del estado excitado a su estado basal o fundamental. 4. El electrn gira alrededor del ncleo en rbitas elpticas. 5. El electrn gira alrededor del ncleo en niveles de energa cuantizados, es decir, en niveles de energa definidos.
propuesto por Thomson c) El tomo macizo corresponde a Daltn. d) Rutherford descubri el ncleo bombardeando a una lmina de oro con rayos alfa e) Thomson proporcion un modelo para el tomo
45. En el modelo Bohr - Sommerfield se establece: a) rbitas esfricas b) rbitas circulares c) rbitas elpticas d) rbitas planas e) Ninguna
d) 412 e) 421
48. En el anlisis espectral cuidadoso muestra que la familia de lneas amarillas de las lmparas de sodio, est constituida por fotones de dos longitudes de onda 589nm y 589,6nm. Cul es la diferencia en energas (Joules) entre los fotones que tiene estas longitudes de onda? a) 200J b) 260 c) 126 d) 207 e) 344
46. Considere los siguientes niveles de energa de un tomo hipottico. a) E4 = -l,0.10-19J b) E3=-5,0.10-19J c) E2 =-10.10-19J d) E1 =-15.10-19J
47. Cul es la longitud de honda del fotn que se necesita para excitar un electrn de E1 a E4 a) 124nm b) 214 c) 142?
49. Determine frecuencia. a) n=2 b) n=3
que
transicin
presenta
mayor
nf =1 nf =2
c) ni = 7 d) ni = 5 e) nf = 6
nf = 2 nf = l nf =5
b) 2610 c) 4520 d) 3780 e) 5020
50. Indique si se emite o se absorbe energa cuando se efecta la transicin electrnica desde una rbita de radio 0,53 A a uno cuyo radio es 8,48 A a) Si;172eV b) NO; 152 c) Si; 17,57 d) No; 12,75 e) Si; 12,75 52. Thomson consider al tomo Como un ncleo cargado positivamente rodeado de cargas negativas (electrones), Como una esfera de electrificacin positiva con electrones inmersos en ella de tal forma que se neutralizan. Al modelo atmico de Thomson se llama "tomo estacionario" por la movilidad que presentan los electrones. a) FVV 51. La difraccin de neutrones es una tcnica importante para determinar las estructuras de las molculas. Calcule la velocidad de un neutrn que tiene una longitud de onda caracterstica de 0,88 . a) 4230m/s b) VFV c) FFV d) VFF e) FVF
53. Qu contribucin no se atribuye al modelo de Bohr? a) Un electrn en un estado de energa
c) Predijo el potencial hidrgeno atmico.
de ionizacin del
d) Descubri los sub niveles de energa. e) Explic la estabilidad del tomo de
permitido no caer en espiral haca el ncleo b) Explic el espectro discreto del tomo de hidrgeno. ONDAS ELECTROMAGNTICAS 1. La longitud de onda de luz verde de un semforo se centra en 522nm. Cul es la frecuencia de esta radiacin?
hidrgeno.
Observacin: t = tiempo 2. Cuntos fotones hay en una seal de luz de 1.10~16
Determinar la energa correspondiente aun mol de fotones Dato: mol de fotones =6,02.1023 fotones constante de Planck: h = 6,63.10-34J.s
J cuya longitud de onda es 500nm.
Dato: h = 6,627.10-34 J.s 3. Cul es la longitud de onda en nanmetros de una radiacin, que tenga un contenido energtico 1.103Kj/mol?
5. Un lser que emite una energa luminosa en pulsos de duracin corta, tiene una frecuencia de 4,69.1014/s, y emite 1,3.10-2 J de energa durante cada pulso, Qu cunto de energa emite en cada
4. Dada la grfica siguiente:.
pulso? Sugerencia: calcule la energa de un cunto de esta frecuencia.
8. Determinar la energa de la radiacin:
6. Los
tomos
de
un
determinado
elemento
que
proceden de la descomposicin de un determinado compuesto, sometidos a la llama de un mechero bunsen, pueden experimentar-12
transicin erg. De
electrnica de energa 3,62.10
9. Establezca la relacin de energas para la radiacin electromagntica mostradas Onda (1)
acuerdo al esquema que se muestra, diga que color de la llama indicara la presencia de dicho elemento.
w
7 Onda (2)
7. Al someter ala superficie limpia pulimentada de una placa metlica a la accin de una radiacin ultravioleta de longitud de onda 1000A, y teniendo la funcin trabajo para la plata de 7,52-10-12 erg, Calcular la velocidad mxima de los elementos emitidos por el metal?
a) 5/7 b) 5/12 c) 12/5 d) 6/13 e) 8/13
10. En el aniquilamiento de un electrn y positrn se emite una radiacin electromagntica de muy alta frecuencia (v = 4 10 Hz) Determine la energa del fotn emitido Dato: leV = l,6xl012erg. a) 1,65*l0-18 ev b) 1,65*106 c) 1,65*10-12 d) 1,65*10-9 e) 1,65*10-620
12. A travs de una onda electromagntica se quiere emitir una seal, si la distancia que separa a los puntos de llegada y partida es de 150 106 km. Cul es el tiempo que tarda en llegar? a) 5s b) 500 c) 50 d) 100 e) 250 13. Una extraccin radical emite seales con una frecuencia de 0.7 MHz. Estas indas se recepcionan en un receptor ubicada a 90 Km de la estacin radical. Determine el nmero de crestas producidas por dicha seal hasta llegar al receptor. a) 95 b) 210 c) 150 d) 100 e) 120
11. La luz monocromtica de 600 es producida por un lser, Hallar la energa de los fotones de V. a) 8,28 b) 1,23 c) 6,21 d) 4,4 e) 20,7
14. Hallar la energa de la radiacin en ergios, a) 5*10-8erg b) 4,9*10-8 c) 4,97*10-10 d) 4,9*10-8 e) 20*10-7
la velocidad de las olas del mar en (m/s) a) 4 b) 2 c) 1 d) 5 e) 3
15. En la Siguiente radicacin electromagntica. Calcular la energa de un fotn. a) 6,63 * 10-28 erg b) 0,66 * 10-22 c) 6,6 * 10 d) 3,3 * 10-29 -22 -27
17. Un foco de 100 watts transforma 21,3% en luz visible de una radiacin electrnica cuya frecuencia es 91010 s-1. Cuntos fotones emite el foco de luz visible por segundo? h = 6,6 x 10-27 erg.s a) 7,34*1014 b) 1,23*1015 c) 2,35*1016
e) 0,66 * 10
16. Una boya colocada sobre las olas del mar, determina el paso de 40 crestas durante 30s. Si la distancia entre la parte superior de la cresta y el valle adyacente es de l,5m. Hallar
d) 3,58*1023 e) 7,17*1023
18. Cuntas
crestas
de
un
radiacin
d) 240-280 e) 400-440
electromagntica de 93,6MHz se propagan en una distancia de 3 Km? a) 1000 crestas b) 938 c) 936 d) 937 e) 937
20. La funcin de trabajo del potasio es 2,26 eV. Hallar: a) La mxima longitud de onda que puede arrancar un electrn de potasio. b) El voltaje que puede impedir tal emisin, cuando incide sobre la superficie de metal luz de una longitud de onda de 350nm.
19. El ozono 03, se descompone en la estratosfera absorbiendo radiacin UV de energa 7,65-10 J. De esta manera, el ozono nos protege de esta radiacin principal causa del cncer a la piel. En que intervalo, en nanmetros, se encuentra comprendido la longitud de onda de la radiacin UV. Dato: h = 6,63*10-34J.s a) 300-400nm b) 270-300 c) 200-240
21. Para ionizar 1 mol. de sodio, se necesita 118,5Kcal de energa. Calcular la frecuencia mnima de la luz que puede ionizar un tomo de sodio, y cual es su longitud de onda Dato: Kcal/mol = 6,95 10-l4erg/atomo
22. El ozono 03, se descompone en la estratosfera absorbiendo 3,65-10-19J. radiacin De esta UV de el energa ozono nos manera,
protege de esta radiacin principal causa del
cncer
a
la
piel. se
En
que
intervalo, comprendido
en la
mnima de la luz que puede ionizar un tomo de sodio, y cual es su longitud de onda. Dato: Kcal/mol = 6,95-10-14 erg/atomo
nanmetros,
encuentra
longitud e onda de la radiacin UV. dato: h= 6,63*10-34J.s a) 300-400nm b) 270-300 c) 200-240 d) 240-280 e) 400-440
25. Para separar un electrn de la superficie del cromo metlico, se requiere 6,7310-12 erg. Poseer una luz d 2500 de longitud de onda la energa suficiente para expulsar electrones de la superficie del cromo?
26. Cuando se irradi un metal con una luz de 23. La funcin de trabajo del potasio es 2,26 eV. Hallar: i) La mxima longitud de onda que puede frecuencia de 31016 s-1, los fotoelectrones emitidos, tenan 2 veces ms energa cintica que los emitidos al irradiar el mismo metal con una luz de frecuencia 2 1016s-1. Hallar la frecuencia umbral del metal?
arrancar un electrn de potasio, ii) El voltaje que puede impedir tal emisin, cuando incide sobre la superficie de metal luz de una longitud de onda de 350nm.
27. Un rayo de luz de 1500 A de longitud de onda que transporta una energa 6,621010 para erg por segundo, incide sobre una celda fotoelctrica y se gasta totalmente producir
24. Para ionizar 1 mol. de sodio, se necesita 118,5Kcal de energa. Calcular la frecuencia
fotoelectrones. Hallar la magnitud de la corriente elctrica producida por celda?
cromo metlico se requieren 6,73 x 10-12 erg.
31. Si la funcin dce trabajo para el zinc es de 4,3 28. Qu diferencia de potencial se necesita para evitar la emisin de fotoelectrones de celda fotoelctrica de Silicio metlico iluminada con luz de 1040 A de longitud. La energa de ionizacin del silicio des de 8,1 eV 32. (IA = 10-10m, lev = 1,6*10-19 J) 12,96*10-19 erg. 33. El nquel tiene una funcin de trabajo de 5eV. 29. Las partculas alfa emitidas por el radio tiene una energa cintica de 4,8 Mev. Cul es la longitud de onda (X) asociada a una de estas partculas alfa? Dato: masa de partculas alfa [2He2+] = 6,695 x 10-27 kg 34. Determine la energa en joules asociada a las radiaciones electromagnticas cuya longitud de 30. Debe esperarse que se produzca el efecto onda es 7000 A. l010A a) 2,84.10-17j b) 2,84.10-19 Dato: IJ = 107ergios A lm = Cul es la energa cintica mi eV de los fotoelectrones expulsados por una fuente lser de argn 15w que pro de longitud de onda de 2218? ev, Cul es la energa cintica mas los electrones expulsados de una superficie pulida de zinc, mediante la luz ultravioleta 2537 A?
fotoelctrico en el cromo metlico si se emplea una luz incidente de 3500 A de longitud de onda, si para separar un electrn de la superficie del
c) 3,11.10-12 d) 2,84.10-16 e) 2,84.10-12
I. II.
De una estacin de radio. De la radiacin nuclear
III. Rayos X que se usa en el diagnstico mdico a) I, II, III
35. Calcular la energa de un fotn es de 3,6.10
n
b) II, III, I c) II, I, III d) III, I, II e) I, III, II
ergios. Cul es la longitud de onda en ngstrom ida al fotn, y cul es la regin del espectro electromagntico al cual pertenece? Datos: h = 6,6.10-27erg.s ; C=3.1010cm/s ; A = 10-8cm a) 600-IR b) 8500-IR c) 5500-visible d) 6500-UV e) 550 UV
37. La distancia entre dos crestas consecutivas de una onda electromagntica es 5000A. Cul es su frecuencia? a) 1,5.108 MHz b) 3.108 c) 1,5.1010 d) 6.108
36. De
los
siguientes
tipos orden
de
radiacin
e) 3.1010
electromagntica en longitud onda.
creciente de su
38. Un
alumno
sintoniza
una
emisora
a
una
40. Cul es la energa en el sistema internacional (SI) de un fotn de luz anaranjado de 660nm de longitud de onda? nm = 10~9m ; h = 6,6 10~34 J.s ; c = 3 108 rn/s a) 6.10-9 J b) 3.10-19 c) 4.10-9 d) 3.10-15 e) 3.10-12
frecuencia de 0,8 MHz. Indique aproximadamente el nmero de crestas que tiene la onda de radio, si entre la emisora y el alumno existe una distancia de 6 Km. a) 320 b) 160 c) 32 d) 16 e) NA
41. Qu fuente emite fotones de mayor energa? 39. En una cuerda tensa se producen ondas con una longitud de onda de 5cm, si la onda recorre 100 cm en 5s. Su frecuencia en Hz ser. a) 4 Hz. b) 3 c) 5 d) 1 e) 2 42. Un observador determin que haba 2,5m de separacin entre un valle y una cresta a) Rayos X b) Lmpara de rayos IR c) Lmpara de rayos UV d) Foco 25 W e) N.A.
adyacente de las olas superficiales de un lago y cont 33 crestas que pasaban en 35 segundos. Cunto vale la magnitud de la velocidad de las olas superficiales en m/s? a) 44/7 b) 33/7 c) 55/7 d) 11/7 e) 22/7
44. Una cantidad de 51023 fotones generan una energa de 3,31-105 J. Seale la longitud de onda de la radiacin producida por la emisin de fotones. a) 3500 A b) 4000 c) 3000 d) 5000 e) 1600
43. En una energa de 662 ergios. Cuntos fotones describen una longitud de onda de 3000? a) 109 erg b) 1014 c) 1015
45. Un lser de argn emite luz azul con una longitud de onda de 488nm. Cuntos fotones emite este lser en un segundo de funcionamiento a potencia de 625 miliwatts? Dato: 1 watt = 1 J/s a) 1,53-1016 fot. b) 1,53-1014 c) 1,53-1017 d) 1,53-101S e) N.A
d) 1012 e) -1036
46. Cierta emisora emite una seal de audio con una frecuencia de 45 MHz. A que distancia de dicha emisora vivir un individuo, s se sabe que entre la casa y la emisora se cuentan 720 ondas electromagnticas? m/s). a) 14,40 km. b) 15 c) 16 d) 15,50 e) N.A (Veloc. dlaluz= 3-108
48. En astronoma a menudo es necesario detectar solo unos pocos fotones, debido a seales de luz de las estrellas distantes son muy dbiles. Un detector de fotn una seal de energa total igual a 4,05 10-18 J de radiacin de 540nm de longituda. Cuntos fotones se han detectado? a) 11 b) 110 c) 200 d) 56 e) N.A.
47. Cul de las siguientes fuentes emite fotones de mayor energa? a) Una lmpara de luz infrarroja b) Un pequeo tubo de rayos X c) Emisor de rayos Gamma d) Una lmpara de luz ultravioleta e) N.A
49. De las proposiciones que se indican. Indique la(s) incorrecta(s). I. II. A mayor frecuencia menor longitud de onda. A mayor longitud de onda mayor energa
III. Los rayos csmicos poseen mayor frecuencia que los rayos X a) I, II, III b) 11,111
c) solo I d) I, III e) N.A.
c) 2,19 d) 8,19 e) N.A.
50. La
energa
necesaria
para
arrancar
completamente un electrn de un cierto 8,5-10"1 ergios. Cul es la menor frecuencia de la luz que puede causar la fe de electrones del metal? a) 2,18 -O'V1 b) 2,18-1015 c) 1,28-1015 d) 2,81-1015 e) N.A.
51. Qu potencial ser necesario para detener la corriente de fotoelectrones procede una superficie de sodio metlico, producida porua luz de 650nm de longitud c a) 1.19V b) 1,91