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Problemas de Química 2º Bachillerato − Estructura atómica −
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1.– A partir de las series de números cuánticos siguientes: i) (1, 0, 0, +½); ii) (1, 1, 0, +½);
iii) (1, 1, 0, –½); iv) (2, 1, –2, +½); v) (2, 1, –1, +½), responda:
a) cuáles son posibles, y cuáles son imposibles; en este último caso comente por qué no son
posibles para representar el estado de un electrón;
b) en qué tipo de orbital atómico estarían situados los electrones de aquellas series que son
posibles.
2.– Compare los elementos Mg, N, Al y P y responda razonadamente:
a) ¿Cuál tiene el radio atómico menor?¿Y el mayor carácter metálico?
b) Ordene esos elementos de mayor a menor energía de ionización.
3.– Considerando las configuraciones electrónicas de los átomos: A (1s2 2s2p6 3s1) y B
(1s2 2s2p6 6p1), razone si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a) A y B representan elementos distintos.
b) Se necesita energía para pasar de A a B.
c) Se requiere una menor energía para arrancar un electrón de B que de A.
4.–
Considerando los elementos de número atómico 11, 16, 17 y 19,
a) escriba sus configuraciones electrónicas, ubíquelos en la Tabla Periódica e indique de qué
tipo de elemento de trata;
b) ¿qué iones formarán? Razónelo;
c) indique cuál de los elementos tiene un mayor potencial de ionización. Razónelo.
5.–
Considerando los siguientes elementos: F, P, Cl y Na,
a) escriba sus configuraciones electrónicas;
b) indique su ubicación en la Tabla Periódica (período y grupo);
c) ordene los elementos por potencial de ionización creciente. Razónelo.
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6.– Considere el elemento cuya configuración electrónica es 1s2 2s2p6 3s2p4.
a) ¿De qué elemento se trata?
b) Justifique el periodo y el grupo de la Tabla Periódica a los que pertenece.
c) ¿Cuál será la configuración de su ión más estable?
7.– Considere las configuraciones electrónicas en el estado fundamental.
lª) ls2 2s2 2p7 ; 2ª) 1s2 2s3 ; 3ª) 1s2 2s2 2p5 ; 4ª) 1s2 2s2 2p6 3s1
a) Razone cuáles cumplen el Principio de exclusión de Pauli.
b) Deduzca el estado de oxidación más probable de los elementos cuya configuración sea
correcta.
8.–
Considere los elementos A, B y C de números atómicos 10, 11 y 12, respectivamente, y
responda razonadamente las siguientes cuestiones:
a) Asigne los valores siguientes, correspondientes a la primera energía de ionización, a cada
uno de los tres elementos del enunciado: 496 kJ mol–1, 738 kJ mol–1 y 2070 kJ mol–1.
b) Indique el ión más probable que formarán los elementos B y C, y justifique cuál de ellos
tendrá mayor radio iónico.
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Problemas de Química 2º Bachillerato − Estructura atómica −
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9.–
Considere los elementos A, B, C y D de números atómicos ZA = 17, ZB = 18, ZC = 19, ZD =
20. A partir de las configuraciones electrónicas de estos elementos responda, razonadamente, a
las cuestiones siguientes:
a) Ordene los elementos A, B, C y D en orden creciente de su primera energía de ionización.
b) Escriba la configuración electrónica del ion más estable que formará cada uno de estos
elementos.
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10.– Considere los elementos A, B, C y D de números atómicos ZA = 2, ZB = 11, ZC = 17,
ZD = 34, y responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
a) Escriba la configuración electrónica de cada uno de estos elementos e indique el grupo y
período al que pertenecen.
b) Clasifique cada uno de los elementos en las siguientes categorías: metal, no metal o gas
noble.
c) Ordene los elementos según valor creciente de su primera energía de ionización.
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11.–
Considere los elementos A, B, y C, de números atómicos A = 33, B = 35, C = 38, y
responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
a) Escriba la configuración electrónica de cada uno de estos elementos.
b) Explique cuál será el ion más estable que formará cada uno de estos elementos
c) Compare el tamaño atómico de cada elemento con el tamaño de su correspondiente ion más
estable.
d) Ordene los elementos según el valor creciente de su primera energía de ionización.
12.–
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13.–
Considere los elementos con número atómico 4, 11, 16 y 17, y responda, razonadamente, a
las siguientes cuestiones:
a) Nombre cada uno de estos elementos, escriba su configuración electrónica y especifique el
número de electrones de la capa de valencia.
b) Indique a qué periodo y grupo de la Tabla Periódica pertenece cada elemento y si es o no un
metal.
c) Justifique cual es el elemento más electronegativo y cuál el de menor electronegatividad.
d) Explique cuál es el ion más estable formado por cada uno de ellos.
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Considere los elementos Be (Z = 4), O (Z = 8), Zn (Z = 30) y Ar (Z = 18).
a) Según el Principio de máxima multiplicidad o Regla de Hund, ¿cuántos electrones
desapareados presenta cada elemento en la configuración electrónica de su estado
fundamental?
b) En función de sus potenciales de ionización y afinidades electrónicas, indique los iones
más estables que pueden formar y escriba sus configuraciones electrónicas. Justifique las
respuestas.
Considere los elementos con números atómicos 4, 11, 17 y 33:
a) Escriba la configuración electrónica señalando los electrones de la capa de valencia.
b) Indique a qué grupo de la Tabla Periódica pertenece cada elemento y si son metales o no
metales.
c) ¿Cuál es el elemento más electronegativo y cuál el menos electronegativo?
d) ¿Qué estados de oxidación serán los más frecuentes para cada elemento?
15.–
Considere los elementos iodo, cloro y bromo. Escriba la configuración electrónica de los
tres y asigne, razonadamente, a cada uno de ellos los valores siguientes del potencial de
ionización: 10,4; 11,8 y 13,1 eV.
Datos: Números atómicos:
l = 53 ; Cl = 17 ; Br = 35
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16.–
Considere los elementos X, Y, Z, cuyos números atómicos son 20, 35 y 37,
respectivamente. Responda razonadamente a las siguientes cuestiones.
a) Ordene los elementos X, Y, Z, en orden creciente de su energía de ionización.
b) Indique el ion más probable que formará cada uno de los elementos anteriores.
c) Indique la fórmula empírica más probable del compuesto formado por el elemento X
(Z = 20) y el elemento Y (Z = 35).
17.–
Considere los siguientes elementos: Mg, Ca, Sr, Ba y Hg.
a) Ordénelos de menor a mayor energía de ionización.
b) Ordénelos de menor a mayor electronegatividad.
c) Indique a qué grupo de la Tabla Periódica pertenece cada elemento.
18.–
Conteste las siguientes cuestiones relativas a un átomo con Z = 7 y A = 14:
a) Indique el número de protones, neutrones y electrones.
b) Escriba su configuración electrónica e indique el número de electrones desapareados en su
estado fundamental.
c) ¿Cuál es el número máximo de electrones para los que n = 2, ℓ = 0 y m = 0?
19.–
Dadas las configuraciones electrónicas para átomos neutros: M: 1s2 2s2p6 3s1 ;
N: 1s2 2s2p6 5s1, explique cada una de las siguientes afirmaciones e indique si alguna de ellas
es falsa:
a) La configuración M corresponde a un átomo de sodio.
b) M y N representan elementos diferentes.
c) Para pasar de la configuración M a la N se necesita energía.
20.–
Dadas las configuraciones electrónicas para átomos neutros: M: 1s2 2s2p6 3s2 ;
L: 1s2 2s2p6 3s1p1, explique cada una de las siguientes afirmaciones e indique si alguna de ellas
es falsa:
a) La configuración L corresponde a un metal de transición.
b) M y L representan elementos diferentes.
c) Para pasar de la configuración M a la L se necesita energía.
21.–
Dadas las energías de ionización de los primeros elementos alcalinos, que se recogen a
continuación expresadas en kJ mol–1, conteste razonadamente a las siguientes preguntas:
a) ¿Por qué no existe un valor para la 4ª E. I. del litio?
b) ¿Por qué disminuye la 1ª E. I. al desplazarnos del litio al potasio?
c) ¿Por qué aumenta la energía de ionización al desplazarnos de la 1ª E. I. a la 4ª E. I.?
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(kJ mol–1)
1ª E. I.
2ª E. I.
3ª E. I.
4ª E. I.
Li
521
7294
11819
–
Na
492
4564
6937
9561
K
415
3068
4448
5895
Dadas las siguientes configuraciones electrónicas del mismo elemento: A: 1s2 2s2 2p2;
B: 1s2 2s2 2p1 3s1, indique de un modo razonado si las afirmaciones siguientes son verdaderas
o falsas:
a) No es posible la configuración proporcionada para B.
b) Las dos configuraciones corresponden al mismo elemento pero de isótopos
distintos.
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23.–
Dadas las siguientes configuraciones electrónicas externas: ns2 np3 ; ns2 np5; ns2 np6,
a) identifique el grupo de la Tabla Periódica al que corresponde cada una de ellas;
b) para n = 3, escriba la configuración electrónica completa del elemento resultante en cada
uno de los tres casos y nómbrelo;
c) indique, razonando brevemente la respuesta, el orden esperado para sus radios atómicos.
24.–
Dadas las siguientes configuraciones electrónicas pertenecientes a elementos neutros:
A (1s2 2s2 2p2) ; B (1s2 2s2 2p5) ; C (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1) ; D (1s2 2s2 2p4) indique
razonadamente:
a) el grupo y periodo al que pertenece cada elemento;
b) el elemento de mayor y el de menor energía de ionización;
c) el elemento de mayor y el de menor radio atómico.
25.–
Dadas las siguientes configuraciones electrónicas, indique razonando:
A. 1s2 2s2p7
B. 1s2 2s2p6 3s2
C. 1s2 2s3
D. 1s2 2s2p5
a) cuáles o cuál cumplen el Principio de exclusión de Pauli;
b) la configuración electrónica del ion más probable que formarán aquellos elementos que
cumplen el Principio de exclusión de Pauli.
26.–
Dadas las siguientes configuraciones electrónicas:
a) 1s2 2s2 2p5
b) 1s2 2s1
c) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
d) 1s2 2s2 2p6
e) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6
f) 1s2 2s2 2p6 3s1,
agrúpelas de tal manera que, en cada grupo que proponga, los elementos que
representan las configuraciones tengan propiedades químicas similares. Para cada grupo
propuesto, explique alguna de estas propiedades.
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27.–
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Dado el elemento A (Z = 17) justifique cuál o cuáles de los siguientes elementos,
B (Z = 19), C (Z = 35) y D (Z = 11):
a) se encuentran en su mismo periodo;
b) se encuentran en su mismo grupo;
c) son más electronegativos;
d) tienen menor energía de ionización.
a) El D (Na); b) El C (Br) ; c) Ninguno ; d) Todos (Br, Na y K).
28.–
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Dado el elemento Z = 19,
a) escriba su configuración electrónica en estado fundamental;
b) ¿cuáles son los valores posibles que pueden tomar los números cuánticos de su electrón
más externo en estado fundamental?;
c) indique a qué grupo y periodo pertenece;
d) escriba una configuración electrónica del elemento en estado excitado.
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29.–
Dado un elemento X, de número atómico Z = 37, responda y justifique brevemente las
siguientes cuestiones:
a) ¿Cuántos electrones forman la configuración de este elemento?
b) ¿Cuál será la configuración electrónica?
c) Compare la variación de las propiedades periódicas de este elemento X con otro Y de
número atómico Z = 11.
d) Ordene los siguientes elementos según su electronegatividad decreciente: Mg , C , B ,
F , I , O , N.
e) El nitrógeno y el berilio pertenecen al mismo grupo de la Tabla Periódica, sin embargo
uno es un gas y otro es sólido. ¿Qué propiedad periódica justifica este hecho?
30.–
Dados los elementos A (Z = 13), B (Z = 9) y C (Z = 19),
a) escriba sus configuraciones electrónicas utilizando la notación s, p, d;
b) ¿cuál será la configuración electrónica del ion más estable de cada uno?;
c) defina el concepto de electronegatividad e indique cuál de los elementos anteriores se
espera que tenga el valor más alto y cuál el más bajo.
31.–
Dados los elementos A (Z = 17), B (Z = 19) y C (Z = 20):
a) escriba sus configuraciones electrónicas;
b) ordene, justificando brevemente la respuesta, esos elementos por orden creciente del
tamaño de sus átomos;
c) indique, justificando brevemente la respuesta, cuál será el ion más estable para cada uno
de esos elementos.
32.–
Dados los elementos A (Z = 17), B (Z = 19), C (Z = 35) y D (Z = 11):
a) escriba las configuraciones electrónicas de cada uno de ellos en su estado fundamental;
b) razone qué elementos se encuentran en el mismo periodo y cuáles en el mismo grupo que
el elemento A;
c) razone qué elementos son más electronegativos y cuáles tienen menor energía de
ionización que el elemento A.
33.–
Dados los elementos A (Z = 6), B (Z = 11) y C (Z = 17):
a) escriba sus configuraciones electrónicas en estado fundamental;
b) indique cuál sería su situación en la Tabla Periódica (grupo y periodo) así como el orden
decreciente de electronegatividad;
c) indique la fórmula estequiométrica más simple de los compuestos que C formaría con A y
B indicando el tipo de enlace de las uniones respectivas.
34.–
Dados los elementos A y B cuyos números atómicos son, respectivamente, Z = 20 y
Z = 35,
a) escriba la configuración electrónica de ambos;
b) ¿cuál tendrá mayor radio? Razone la respuesta;
c) ¿cuál tendrá mayor afinidad electrónica? Razone la respuesta.
35.–
Dados los elementos B (Z = 19) y C (Z = 20),
a) escriba sus configuraciones electrónicas en estado fundamental;
b) ¿cuál será la configuración electrónica del ion más estable que es capaz de formar cada
uno de ellos? Justifique cuál de esos iones tendrá menor radio;
c) defina el concepto de primera energía de ionización y justifique a cuál de los elementos
propuestos le corresponde el valor más alto de la misma.
36.–
Dados los elementos Ca, As, K, Br, responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
a) ¿Cómo quedarían ordenados según su energía de ionización creciente?
b) ¿Qué elemento poseerá un mayor carácter metálico?¿Y una mayor electronegatividad?
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37.–
a)
b)
c)
d)
e)
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Dados los elementos de números atómicos (Z) 8, 9, 19 y 20, indique razonadamente:
el grupo de la Tabla Periódica al que pertenecen;
cuáles son no metales y cuáles metales;
ordénelos de mayor a menor electronegatividad;
ordénelos de mayor a menor radio;
indique si la siguiente configuración electrónica corresponde a un átomo en estado
fundamental o en estado excitado: 1s2 2s2p6 3s2p6d5 4s1.
38.–
Dados los elementos de números atómicos 19, 23 y 48,
a) escriba la configuración electrónica en el estado fundamental de estos elementos;
b) explique si el elemento de número atómico 30 pertenece al mismo periodo y/o al mismo
grupo que los elementos anteriores,
c) ¿qué característica común presentan en su configuración electrónica los elementos de un
mismo grupo?
39.–
Dados los elementos F, P, Cl y Na, ordénelos de forma creciente en función de:
a) sus radios atómicos;
b) su primera energía de ionización;
c) su electronegatividad.
40.–
Dados los elementos flúor, cloro, potasio y sodio, indique su configuración electrónica y
ordénelos de forma creciente según:
a) su radio atómico;
b) su primera energía de ionización;
c) su electronegatividad;
Justifique su respuesta.
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41.–
a)
b)
c)
d)
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42.–
Dados los elementos Na, C, Si y Ne:
Escriba sus configuraciones electrónicas.
¿Cuántos electrones desapareados presenta cada uno en su estado fundamental?
Ordénelos de menor a mayor primer potencial de ionización. Justifique la respuesta.
Ordénelos de menor a mayor tamaño atómico. Justifique la respuesta.
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Dados los elementos siguientes: Br (Z = 35), C (Z = 6), O (Z = 8) y As (Z = 33),
a) Escriba, para cada uno de ellos, las configuraciones electrónicas de la última capa.
b) Indique, para cada uno de ellos, el número de electrones desapareados en su estado
fundamental.
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43.–
Dados los elementos: N, F, Na, Si, cuyos números másicos son 14, 19, 23 y
28 respectivamente:
a) escriba su configuración electrónica ordenada;
b) indique el número de protones, neutrones y electrones de cada uno;
c) ordénelos de menor a mayor electronegatividad, razonando la respuesta;
d) ordénelos de menor a mayor radio atómico, razonando la respuesta.
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44.– Dados los siguientes elementos y sus respectivos números atómicos: A (Z = 2), B (Z = 9),
C (Z = 11), D (Z = 12) y E (Z = 13), escriba sus configuraciones electrónicas e indique de
manera razonada cuál de ellos:
a) corresponde a un gas noble;
b) es un metal alcalino;
c) es el más electronegativo.
45.–
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Dados los siguientes elementos: C, Fe, Cl y Na,
a) indique su posición (periodo y grupo) en la Tabla Periódica;
b) determine sus números atómicos y escriba sus configuraciones electrónicas;
c) ordene razonadamente los elementos de menor a mayor radio atómico.
46.–
a)
b)
c)
d)
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47.–
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Dados los siguientes elementos: F, P, Cl y Na,
Indique su posición (periodo y grupo) en la Tabla Periódica.
Determine sus números atómicos y escriba sus configuraciones electrónicas.
Ordene razonadamente los elementos de menor a mayor radio atómico.
Ordene razonadamente los elementos en función de su primera energía de ionización.
Dados los siguientes grupos de números cuánticos (n, ℓ, m): (3, 2, 0) ; (2, 3, 0) ;
(3, 3, 2) ; (3, 0, 0) ; (2, –1, 1) ; (4, 2, 0), indique:
a) cuáles no están permitidos y por qué;
b) los orbitales atómicos que se corresponden con los grupos cuyos números cuánticos sean
posibles.
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48.–
Dados tres elementos A, B y C de números atómicos (Z), 11, 19 y 20, respectivamente,
indique:
a) qué elemento, previsiblemente, presenta el mayor valor del radio atómico y por qué;
b) qué elemento presenta, previsiblemente, el mayor valor del radio iónico del ion más
importante que forma cada uno de ellos. ¿Por qué?
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49.–
Dados tres elementos A, B y C de números atómicos (Z), 8, 16 y 17 respectivamente,
indique:
a) qué elemento, previsiblemente, presenta el mayor valor del radio atómico y por qué;
b) el ion más importante que forma cada uno de esos elementos. ¿Cuál de esos iones presenta,
previsiblemente, el mayor valor del radio ionico? ¿Por qué?
50.–
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De la serie de configuraciones electrónicas que se dan a continuación: 1.ª) 1s2 2s2p3 ;
2.ª) 1s2 2s2p6 3s2 ; 3.ª) 1s2 2s2p5 ; 4.ª) 1s2 2s2p6 3s2p5 4s1 ; 5.ª) 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6 5s2
indique, justificando la respuesta dada:
a) si alguna/s corresponden a elemento/s del grupo 2;
b) cuál de ellas corresponde a la del átomo de menor tamaño;
c) si alguna/s pertenece al 4.º Período;
d) si corresponde alguna a un gas noble.
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51.–
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De las siguientes combinaciones de números cuánticos:
A. n = 2 ; ℓ = −1 ; m = 0 ; s = ½
B. n = 1 ; ℓ = 1 ; m = 0 ; s = ½
C. n = 4 ; ℓ = 2 ; m = 0 ; s = −½
D. n = 3 ; ℓ = 2 ; m = −2 ; s = ½
a) indique cuáles o cuál de estas combinaciones son posibles para un electrón y por qué;
b) para aquella/s combinaciones posibles, nombre el correspondiente orbital atómico.
c) En el caso B, ¿cuántos orbitales pueden existir en el nivel n = 4? ¿Por qué?
52.– De las siguientes configuraciones electrónicas en su estado fundamental: 1) 1s2 2s2 2p7
2) 1s2 2s3 3) 1s2 2s2 2p5 4) 1s2 2s2 2p6 3s1,
a) indique, razonando la respuesta, cuáles cumplen el Principio de exclusión de Pauli;
b) deduzca el estado de oxidación más probable de los elementos cuya configuración sea
correcta.
53.–
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De las siguientes secuencias de iones,
Be2+ < Li+ < F– < N3– ; (I)
Li+ < Be2+ < N3– < F– ; (II)
a) razone cuál se corresponde con la ordenación en función de sus radios iónicos:
b) Ordene de mayor a menor los radios de los elementos de que proceden.
54.–
55.–
1
Desarrolle la estructura electrónica de K, Mn, Cu y Rb.
Dos elementos A y B tienen de número atómico 17 y 20, respectivamente.
a) Escriba el símbolo de cada uno y su configuración electrónica en el estado fundamental.
b) Indique el ion más estable de cada uno y escriba su configuración electrónica.
c) Justifique cuál tiene mayor radio iónico.
56.–
a)
b)
c)
d)
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1
El 88
38 Sr es el isótopo más abundante del estroncio en la Naturaleza.
Escriba la configuración electrónica de este metal.
Indique el periodo y el grupo en el que se encuentra este elemento.
Razone el número de protones y neutrones que hay en el núcleo de este isótopo.
Indique los números cuánticos n, ℓ y m del electrón diferencial del Sr.
57.–
El dióxido de carbono, uno de los gases de la atmosfera, absorbe parte de la radiación
infrarroja emitida por la superficie de la Tierra.
a) Explique qué le sucede a la molécula de dióxido de carbono cuando absorbe un fotón de
radiación infrarroja. ¿Por qué las moléculas de dióxido de carbono absorben sólo ciertas
frecuencias de radiación infrarroja?
b) Calcule la frecuencia y la longitud de onda de un fotón de radiación infrarroja que tiene una
energía de 1,33·10–20 J.
Datos: Constante de Planck: h = 6,63·10–34 J s ;
58.–
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Velocidad de la luz en el vacío: c = 3,00·108 m s–1
El electrón excitado del átomo de hidrógeno vuelve a su estado fundamental tras emitir un
fotón cuya longitud de onda es de 1250·10–10 m. Calcule la diferencia energética entre ambos
niveles.
Datos:
Constante de Planck h = 6,626·10–34 J s ;
Velocidad de la luz en el vacío c = 2,998·108 m s–1
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59.–
El elemento X pertenece al periodo 3, grupo 17. El ion monopositivo del elemento Y tiene
la configuración electrónica del cuarto gas noble. El elemento Z tiene 13 protones en su
núcleo. Con estos datos:
a) Identifique los elementos.
b) Escriba su configuración electrónica e indique grupo y periodo al que pertenecen Y y Z.
c) Ordénelos razonadamente por su potencial de ionización creciente.
60.–
El espectro visible corresponde a radiaciones de longitud de onda comprendida entre
450 nm y 700 nm.
a) Calcule la energía correspondiente a la radiación visible de mayor frecuencia.
b) Razone si es o no posible conseguir la ionización del átomo de litio con dicha radiación.
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Datos: carga del electrón, e = 1,60·10–19 C ; velocidad de la luz, c = 3,00·108 m s–1 ; 1 nm = 10–9 m ;
constante de Planck, h = 6,63·10–34 J s ; primera energía de ionización del litio: E = 5,40 eV
61.–
El ion positivo de un elemento M tiene de configuración electrónica:
: 1s2 2s2p6 3s2p6d4.
¿Cuál es el número atómico de M?
3+
¿Cuál es la configuración de su ion M expresada en función del gas noble que le
antecede?
¿Qué números cuánticos corresponderían a un electrón 3d de este elemento?
2+
M
a)
b)
1
c)
62.–
El número de protones en los núcleos de cinco átomos es el siguiente: A = 9; B = 16;
C = 17; D = 19; E = 20. Razone:
a) cuál es el más electronegativo;
b) cuál posee menor energía de ionización;
c) cuál puede convertirse en anión divalente estable.
63.–
El primer y segundo potencial de ionización para el átomo de litio son, respectivamente:
520 y 7300 kJ mol–1. Razone:
a) la gran diferencia que existe entre ambos valores de energía;
b) qué elemento presenta la misma configuración electrónica que la primera especie iónica;
c) cómo varía el potencial de ionización para los elementos del mismo grupo
64.–
El vanadio, de número atómico 23, se encuentra en la naturaleza formando dos isótopos
con masas iguales a 50 y 51 uma.
a) Determine el número de neutrones y de protones que tiene cada uno de los isótopos.
b) Escriba la configuración electrónica del vanadio.
c) Calcule la abundancia relativa de los dos isótopos si la masa atómica, que aparece en la
Tabla Periódica, del vanadio es igual a 50,94 uma.
65.–
En cada una de las siguientes parejas de elementos químicos, indique cuál sería el más
electronegativo: Cl y Ar; P y Bi; Sn y Sb; K y Ca; Na y Rb.
66.–
En el espectro del átomo hidrógeno hay una línea situada a 434,05 nm.
a) Calcule ∆E para la transición asociada a esa línea expresándola en kJ mol–1.
b) Si el nivel inferior correspondiente a esa transición es n = 2, determine cuál será el nivel
superior.
1
1
1
1
1
Datos: Constante de Planck h = 6,626·10–34 J s ; NA = 6,023·1023 átomos mol–1 ; RH = 2,180·10–18 J ;
Velocidad de la luz en el vacío Velocidad de la luz en el vacío: c = 2,998 ·108 m s–1
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67.–
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En la tabla siguiente se dan las energías de ionización (kJ mol–1) de los primeros elementos
alcalinos:
1
1ª E. I
2ª E. I
3ª E. I
4ª E. I
Li
521
7294
11819
Na
492
4564
6937
9561
K
415
3068
4448
5895
Explique:
a) por qué disminuye la 1ª E. I. del Li al K;
b) por qué no hay valor para la 4ª E. I. del Li;
c) por qué aumenta de la 1ª E. I. a la 4ª E. I.
68.–
En relación con la estructura atómica:
a) Escriba el nombre y la configuración electrónica completa y ordenada de los elementos de
número atómico 15, 19, 23 y 34.
b) Enuncie el Principio de exclusión de Pauli y la Regla de Hund y deduzca razonadamente
cuántos electrones desapareados tiene cada uno de los elementos, antes citados, en su estado
fundamental.
69.–
En relación con los números cuánticos:
a) defina el principio de exclusión de Pauli;
b) ¿qué define cada conjunto de números cuánticos n, ℓ y mℓ? Razonando la respuesta
deduzca si puede existir, en un átomo, más de un electrón con los siguientes números
cuánticos: n = 2, ℓ = 1 y mℓ = 0;
c) En un átomo cuántos electrones, como máximo, pueden tener los siguientes valores de los
números cuánticos n = 3 y ℓ = 2? ¿Que define cada conjunto de números cuánticos n y ℓ?
70.–
En relación con los números cuánticos:
a) defina los números cuánticos, su significado y posibles valores;
b) deduzca qué valores de n, ℓ y m puede tener cada orbital de la subcapa “5d”.
71.–
En tres recipientes de la misma capacidad y que se encuentran a la misma temperatura se
introducen, respectivamente, 10 g de hidrógeno, 10 g de oxígeno y 10 g de nitrógeno, los tres
en forma molecular y estado gaseoso. Justifique:
a) en cuál de los tres recipientes habrá mayor número de moléculas;
b) en cuál de los tres recipientes será mayor la presión.
1
1
1
1
Datos:
N = 14 ; O = 16
Escriba dos posibles combinaciones de números cuánticos para un electrón situado en un
orbital 3p.
73.–
Escriba la configuración electrónica de los tres elementos químicos cuyos números
atómicos son 31, 35 y 37, respectivamente.
1
74.–
Escriba la configuración electrónica de los tres elementos químicos cuyos números
atómicos son 31,35 y 37, respectivamente.
75.–
1
H=1;
72.–
1
1
Masas atómicas:
Escriba la configuración electrónica del estado fundamental de los átomos e iones
3–
2+
–
+
siguientes: N , Mg , Cl , K y Fe. ¿Cuáles son isoelectrónicos? ¿Existen en algún caso
electrones desapareados?
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1
1
1
76.–
Escriba la configuración electrónica del estado fundamental de los átomos e iones
2–
2+
+
3+
siguientes: O , Mg , Na , Al y Ne, ¿cuál tiene menor radio? Justifique la respuesta.
77.–
Escriba las configuraciones electrónicas de los elementos con Z = 17, Z = 19, Z = 35 y
Z = 11 e indique razonadamente:
a) cuál está en el mismo en el mismo periodo que el elemento con Z = 17;
b) cuál está en el mismo en el mismo grupo que el elemento con Z = 17;
c) cuál es el más electronegativo.
78.–
Escriba las configuraciones electrónicas de los elementos oxígeno, magnesio, escandio y
hierro y las de los iones más frecuentes de cada uno de los elementos anteriores.
Datos: Números atómicos:
1
Sc = 21 ;
Fe = 26
80.–
Explique cuál es el número máximo de electrones en un átomo que pueden tener los
números cuánticos dados en los apartados siguientes:
a) n = 2
b) n = 3 y ℓ = 1
c) n = 4, ℓ = 2 y mℓ = 1
d) n = 3, ℓ = 2 , mℓ = 0 y ms = +½
81.–
Explique cuáles de los siguientes grupos de números cuánticos (listados en el orden n, ℓ,
mℓ, ms) son imposibles para un electrón en un átomo:
a) (4, 2, 0, +½);
b) (3, 3, 2, –½);
c) (2, 0, 1, +½);
d) (4, 3, 0, +½);
e) (3, 2, –2, –1)
82.–
Explique la verdad o falsedad de los siguientes enunciados:
a) El número de orbitales en un subnivel m puede ser tres.
b) En el orbital 3p el número cuántico n vale 1.
1
1
Explique por qué es verdadera la siguiente afirmación: “El valor de la primera energía
83.–
de ionización es mayor para el calcio que para el potasio; en cambio, con la segunda
energía de ionización sucede lo contrario”.
1
84.–
a)
1
O = 8 ; Mg = 12 ;
79.– Escriba una combinación posible de números cuánticos para los electrones de valencia del
azufre y del magnesio (una para cada elemento).
1
1
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b)
c)
d)
Explique razonadamente por qué se producen los siguientes hechos:
El elemento con Z = 25 posee más estados de oxidación estables que el elemento con
Z = 19.
Los elementos con Z = 10, Z = 18 y Z = 36 forman pocos compuestos.
El estado de oxidación más estable del elemento Z = 37 es +1.
El estado de oxidación +2 es menos estable que el +1 para el elemento Z = 11.
85.– Explique, a partir de la configuración electrónica, las valencias covalentes del átomo de
cloro (Z = 17).
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1
86.–
Indique el máximo número de electrones de un átomo que pueden tener los siguientes
números cuánticos, asigne los restantes y especifique los orbitales en los que pueden encontrarse
los electrones.
a) n = 2; s = +½.
b) n = 3; ℓ = 2.
c) n = 4; ℓ = 3; m = −2.
87.–
1
1
88.–
89.–
1
1
Indique la configuración electrónica del estado fundamental y la posición en la Tabla
Periódica del átomo 79
35 X . Justifique, así mismo, el carácter metálico y el poder oxidante de
dicho elemento.
Indique los números cuánticos del electrón cuya notación es 4d6.
Indique los orbitales correspondientes a las siguientes combinaciones de números
cuánticos y el número máximo de electrones que puede haber en cada uno de ellos:
a) n = 3 y ℓ = 2;
b) n = 4 y ℓ = 0.
90.– Indique los valores posibles de los números cuánticos del electrón diferenciador del
arsénico, sabiendo que el número atómico de este elemento es 33.
91.–
Indique para los elementos A, B y C cuyos números atómicos son, respectivamente, 13, 16
y 20,
a) su configuración electrónica;
b) el grupo y el periodo de la Tabla Periódica en que se encuentra cada elemento.
c) Justifique cuál tendrá mayor energía de ionización.
92.–
Indique razonadamente cuáles de las siguientes combinaciones de números cuánticos son
correctas y, en su caso, el nombre de los orbitales que representan los valores de n y ℓ, así
como el número de electrones que pueden alojar dichos orbitales.
a) n = 2, ℓ = 0, mℓ = –1, ms = +½.
b) n = 3, ℓ = 2, mℓ = 1, ms = –½.
c) n = 2, ℓ = 1, mℓ = –1, ms = –½.
d) n = 1, ℓ = –1, mℓ = 0, ms = +½.
e) n = 4, ℓ = 3, mℓ = –2, ms = –½.
93.–
Indique razonadamente la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones:
a) "Un electrón situado en un orbital 2p podría representarse por los siguientes
números cuánticos (2, 1, 0, ½)".
b) "Un elemento químico que presenta propiedades químicas semejantes al carbono
2
2
tiene de configuración electrónica de su capa de valencia ns np ".
c) "Si un elemento químico que pertenece al grupo 2 pierde dos electrones adquiere
una configuración electrónica en su capa de valencia correspondiente al grupo 18".
94.–
Indique razonadamente para el elemento de número atómico 20 y número másico 40:
a) la composición del núcleo y de la corteza;
b) la estructura electrónica;
c) el ion más probable que puede originar, con la configuración electrónica correspondiente.
1
1
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1
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Indique razonadamente si son ciertas o falsas cada una de las siguientes afirmaciones:
a) Dos iones de carga +1 de los isótopos 23 y 24 del sodio (Z = 11) tienen el mismo
comportamiento químico.
b) El ion de carga –2 del isótopo 16 del oxígeno (Z = 8) presenta la misma reactividad
que el ion de carga –1 del isótopo 18 del oxígeno.
c) La masa atómica aproximada del cloro es 35,5, siendo este un valor promedio
1
ponderado entre las masas de los isótopos 35 y 37, de porcentajes de abundancia
75 % y 25 %, respectivamente.
d) Los isótopos 16 y 18 del oxígeno se diferencian en el número de electrones que
poseen.
96.–
Indique razonadamente,
a) para el par de átomos sodio y magnesio, cuál posee mayor potencial de ionización;
b) para el par de átomos iodo y cloro, cuál posee mayor afinidad electrónica.
97.–
Indique razonadamente:
a) la posición en la Tabla Periódica y el estado de oxidación más probable de un elemento
cuyos electrones de mayor energía poseen la configuración 3s2;
b) si es metal o no metal un elemento de configuración electrónica de su capa de valencia
4s2p5;
c) por qué en los halógenos la energía de ionización disminuye a medida que aumenta el
número atómico del elemento.
98.–
Indique razonadamente:
a) la ordenación de los elementos Cl, Si, S y P según su electronegatividad decreciente;
b) las valencias covalentes del Cl (Z = 17) y del S (Z = 16).
99.–
Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando la respuesta.
a) Un fotón con frecuencia 2000 s−1 tiene mayor longitud de onda que otro con
−1
frecuencia 1000 s .
b) De acuerdo al modelo de Bohr, la energía de un electrón de un átomo de hidrógeno
en el nivel n = 1 es cuatro veces la energía del nivel n = 2.
c) Cuando un átomo emite radiación, sus electrones pasan a un nivel de energía
inferior.
d) Los números cuánticos (3, 1, 1, +½) corresponden a un electrón de la configuración
electrónica fundamental del átomo de carbono.
1
1
1
1
1
100.–
a)
b)
c)
Indique, de forma razonada, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas.
Los números cuánticos (2, 2, 0, +½) representan un orbital 2s.
+
El radio de un elemento A es siempre menor que el radio de su ion A .
Isótopos son átomos de un mismo elemento que difieren en el número de
electrones.
+
2+
3+
d) Los iones Na [Z(Na) = 11], Mg [Z(Mg) = 12] y Al [Z(Al) = 13] son isoelectrónicos.
Datos:
1
isoelectrónicos = mismo número de electrones
101.– Indique, justificando brevemente la respuesta, cuáles de las siguientes combinaciones de
números cuánticos, listadas en orden n, ℓ, mℓ, ms, son imposibles para un electrón en un átomo.
a) (4, 3, 2, 1).
b) (4, 2, –2, +½).
c) (1, 0, 0, 0).
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1
102.– Indique, justificando brevemente la respuesta, qué relación existe entre las especies
químicas de cada una de las siguientes parejas:
a) 108Rh ; 108Ag.
b) 76Kr ; 75Kr.
c) 54Co2+ ; 54Co3+.
–
+
d) 19F ; 21Na .
103.– Justificando su respuesta, ordene de mayor a menor:
a) el primer potencial de ionización de los siguientes elementos: Be ; Li ;
2+
+
–
3–
b) el radio iónico de los iones: Be ; Li ; F ; N .
Datos:
1
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Números atómicos: Li = 3 ; Be = 4 ;
F ; N;
N=7; F=9
104.– Justifique por qué el tamaño de los átomos de yodo es mayor que los de cloro, el potencial
de ionización del carbono es menor que el del argón, la electronegatividad del litio es mayor que
la del potasio y el carácter oxidante del bromo es mayor que el del sodio.
Datos: Números atómicos; I: Z = 53 ; Br: Z = 25 ;
C: Z = 6 ; Li: Z = 3 ; H: Z = 1
K: Z = 19 ;
Ar: Z = 18 ;
Cl: Z = 17 ;
Na: Z = 11 ;
1
105.– Justifique qué especie de cada una de las parejas (átomos o iones) siguientes tiene mayor
volumen:
a) (Fe, Kr).
b) (Fe, K).
c) (Fe, C).
3+
d) (Fe, Fe ).
1
106.–
a)
b)
c)
d)
1
107.– La configuración electrónica 1s2 2s2p6 3s2p6 corresponde a un ion dipositivo X . Explique
razonadamente:
a) cuál es el número atómico del elemento X y de qué elemento se trata;
b) a qué periodo pertenece;
c) el tipo de enlace que formaría el elemento X con un elemento A cuya configuración
electrónica fuera 1s2 2s2p5;
d) la fórmula de un compuesto formado por X y A.
1
108.–
a)
b)
c)
1
109.– La configuración electrónica de un elemento X es 1s2 2s2p6 3s2p6 4s1. Razone si las
siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas; en este último caso transfórmelas en
afirmaciones correctas:
a) X pertenece al grupo de los metales alcalinos.
b) Su valencia más probable será –1.
c) Si un electrón pasara del orbital 4s al 5s se emitiría energía luminosa que daría
lugar a una línea en el espectro de emisión.
Justifique qué especie de cada una de las parejas siguientes tiene un radio mayor:
Fe, K.
Si, C.
+
Na, Na .
–
+
Cl , K .
2+
La configuración electrónica de un elemento A es [Kr]5s2.
Justifique si se trata de un metal o un no metal.
Escriba el conjunto de números cuánticos que describen a los electrones de su última capa.
Indique razonadamente un elemento que tenga menor energía de ionización que A.
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1
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110.– La configuración electrónica del último nivel energético de un elemento es 4s2 4p3. De
acuerdo con este dato:
a) deduzca la situación de dicho elemento en la Tabla Periódica;
b) escriba los valores posibles de los números cuánticos para su último electrón;
c) deduzca cuántos protones tiene un átomo de dicho elemento;
d) deduzca los estados de oxidación más probables de este elemento.
111.– La energía de ionización (Ei) es una propiedad periódica relacionada con el volumen
atómico y con la configuración electrónica. Razone qué elemento tendrá mayor valor de
energía de ionización en los dos casos siguientes:
a) Primera energía de ionización del Na y del Mg.
b) Segunda energía de ionización del K y Ca.
112.– La figura siguiente muestra el radio atómico de los cuarenta y cinco primeros elementos
de la Tabla Periódica.
a) Justifique, a partir de la estructura electrónica de los átomos, la variación del radio atómico
al largo del segundo período de la Tabla Periódica (números atómicos del 3 al 9).
b) Compare el radio atómico del litio (Z = 3) y el del potasio (Z = 19) y justifique estos valores
a partir de la estructura electrónica de los dos átomos.
113.– La primera energía de ionización del fósforo es de 1012 kJ mol–1 y la del azufre de
999,5 kJ mol–1. Defina energía de ionización e indique razonadamente si los valores anteriores
son los que cabe esperar para la configuración electrónica de los dos elementos.
114.– La primera energía de ionización del sodio es 498,07 kJ mol–1. Calcule la frecuencia de la
radiación capaz de efectuar dicha ionización. Determine si ésta pertenece al espectro visible, al
infrarrojo o al ultravioleta, sabiendo que la longitud de onda de la luz visible en el vacío está
comprendida entre 3900 y 7800 angstroms.
Datos: Velocidad de la luz en el vacío c = 2,998·108 m s–1 ; Constante de Planck h = 6,626·10–34 J s ;
Número de Avogadro: NA = 6,022·1023 átomos mol–1
1
115.– La primera y segunda energía de ionización para el átomo A, cuya configuración
electrónica es 1s2 2s1, son 520 y 7300 kJ mol–1, respectivamente.
a) Indique qué elemento es A, así como el grupo y periodo a los que pertenece.
b) Defina el término energía de ionización. Justifique la gran diferencia existente entre los
valores de la primera y la segunda energía de ionización del átomo A.
+
2+
c) Ordene las especies A, A y A de menor a mayor tamaño. Justifique la respuesta.
+
d) ¿Qué elemento presenta la misma configuración electrónica que la especie iónica A ?
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116.– La producción de la propanona, CH3COCH3, llamada habitualmente acetona, es un
indicador de crecimiento económico por su gran uso en la industria de plásticos, fibras y
medicamentos, entre otros productos. Para comprobar la pureza de la acetona producida se
pueden emplear técnicas como la espectrometría de masas o la espectrofotometría de infrarrojo.
En la figura se muestra el espectro de masas de la acetona.
a) Indique qué magnitud se representa en el eje de abscisas del espectro de masas. Interprete la
información del espectro indicando a qué pueden ser debidos los picos que se obtienen en los
valores 15, 43 y 58.
b) ¿Qué magnitudes se representan en los dos ejes de un espectro infrarrojo? ¿Qué
información útil nos proporcionaría el espectro infrarrojo de una muestra de acetona para
comprobar si está o no impurificada con propan−2−ol?
Datos: Masas atómicas: Mat (g mol–1):
H = 1,0 ; C = 12,0 ; O = 16,0
117.– La siguiente tabla proporciona los valores de las energías de ionización (eV) de tres
elementos.
1
Energía de ionización (eV)
1ª
2ª
3ª
4ª
Li
5,4
75,6
122,5
––––––
Na
5,1
47,3
71,9
99,1
K
4,3
31,8
46,1
61,1
a) ¿Por qué la primera energía de ionización disminuye del litio al potasio?
b) ¿Por qué la segunda energía de ionización de cada elemento es mucho mayor que la
primera?
c) ¿Por qué no se da el valor de la cuarta energía de ionización del litio?
118.–
a)
b)
c)
1
1
1
La Tabla Periódica se estructura en 18 grupos y 7 períodos:
¿Cómo se caracterizan los elementos de un mismo período?
Deduzca la configuración electrónica de un elemento con número atómico Z = 18.
Para el elemento anterior y a partir de su configuración, determine el grupo y el período
que ocupa en la Tabla Periódica.
d) ¿Qué es lo que caracteriza la estructura electrónica de los elementos de este grupo?
e) El Helio (Z = 2) constituye un ejemplo ilustrativo del apantallamiento entre electrones. ¿A
lo largo de un grupo, cómo varía el efecto de la carga nuclear efectiva sobre el electrón
más externo?
119.– Las configuraciones electrónicas corresponden a átomos neutros: A = 1s2 2s2p5 ; B = 1s2
2s2p6 3s2p3 ; C = 1s2 2s2p6 3s2p6d2 4s2 ; D = 1s2 2s2p6 3s2p6 4s1. Indique razonadamente:
a) el grupo y el periodo a que pertenece cada elemento;
b) qué elemento posee mayor energía de ionización y cuál menor;
c) qué elemento tiene mayor radio atómico y cuál menor.
120.– Las energías de ionización sucesivas para el berilio (en eV) son: 9,3; 18,2 y 153,4.
a) Defina la primera energía de ionización y represente el proceso mediante la ecuación
química correspondiente.
b) Justifique el valor tan alto de la tercera energía de ionización.
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1
121.– Las energías de ionización sucesivas para el berilio (Z = 4), dadas en eV, son: Ei1 = 9,3 ;
Ei2 = 18,2 ; Ei3 = 153,4 ; …
a) Defina “primera energía de ionización” y represente el proceso mediante la ecuación
química correspondiente.
b) Justifique el valor tan alto de la tercera energía de ionización.
122.– Las frecuencias de un fotón de luz roja y de un fotón de luz violeta son: 4,3·1014 s−1 y
7,1·1014 s−1, respectivamente.
a) ¿Cuál tendrá mayor longitud de onda? Exprese el resultado en nanómetros.
b) Calcule el número de ondas de cada uno de ellos.
Datos: Velocidad de la luz en el vacío: c = 3,00·108 m s−1 ;
vacío
1
1
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Suponga que el medio de transmisión es el
123.– Los átomos A, B, C y D corresponden a elementos del tercer período y tienen 1, 3, 5 y 7
electrones de valencia respectivamente. Conteste razonadamente a las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué elemento tendrá mayor energía de ionización? ¿Cuál tendrá mayor carácter
metálico? ¿Y mayor radio atómico?
b) ¿Qué fórmula tendrán los compuestos formados por A y D? ¿Y los de B y D?
124.– Los átomos neutros X, Y, Z, tienen las siguientes configuraciones: X = 1s2 2s2p1 ;
Y = 1s2 2s2p5 ; Z = 1s2 2s2p6 3s2.
a) Indique el grupo y el periodo en el que se encuentran.
b) Ordénelos, razonadamente, de menor a mayor electronegatividad.
c) ¿Cuál es el de mayor energía de ionización?
1
125.– Los elementos A, B y C tienen de números atómicos 9, 14 y 26, respectivamente.
a) Escriba sus configuraciones electrónicas.
b) ¿Cuál de ellos es un elemento de transición y de qué elemento se trata? Razone su
respuesta.
c) ¿Cuál es el elemento más electronegativo de los tres? Razone su respuesta.
d) ¿Qué fórmula y qué tipo de enlace tendrá el compuesto más probable formado por A y B?
Razone su respuesta.
1
126.– Los elementos A, B, C y D tienen números atómicos 10, 15, 17 y 20, respectivamente.
Indique:
a) cuál tiene mayor potencial de ionización y cuál mayor radio atómico;
–
2+
b) la configuración electrónica de A, B, C y D .
Razone las respuestas.
1
1
127.– Los elementos A, B, C y D tienen números atómicos 12, 14, 17 y 37, respectivamente.
2+
–
a) Escriba la configuración electrónica de A , B, C y D.
b) ¿Es el elemento A el más electronegativo? Razone la respuesta.
128.–
a)
b)
c)
Los elementos de número atómico 7 y 15 pertenecen al mismo grupo de la Tabla Periódica.
Identifique a estos elementos.
Indique sus configuraciones electrónicas.
Justifique, en función de su configuración electrónica, que:
c.1) el elemento de número atómico 7 actúe con valencia 3;
c.2) el elemento de número atómico 15 actúe con valencias 3 y 5.
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1
129.–
a)
b)
c)
Los elementos Na, Al y Cl tienen de números atómicos 11, 13 y 17, respectivamente.
Escriba la configuración electrónica de cada elemento.
+
3+
–
Escriba la configuración electrónica de los iones Na , Al y Cl .
Ordene, de forma razonada, los radios de los iones anteriores.
1
130.– Los elementos X, Y y Z tienen números atómicos 13, 20 y 35, respectivamente.
a) Escriba la configuración electrónica de cada uno de ellos.
b) ¿Serían estables los iones X2+, Y2+ y Z2–?
Justifique las respuestas.
1
131.– Los iones X e Y tienen la misma configuración electrónica: 1s2 2s2p6 3s2p6. Indique,
justificando brevemente la respuesta:
a) cuál es el número atómico de los elementos X e Y;
b) cuál de los dos iones tendrá mayor volumen;
+
–
c) si los iones X e Y tendrán tendencia a aumentar su carga;
d) cuál de los dos elementos tendrá mayor tendencia a perder un electrón.
1
132.– Los números atómicos de dos elementos desconocidos son Z = 16 y Z = 20. Indique,
razonándolo:
a) las configuraciones electrónicas y ubicación en la Tabla Periódica;
b) la valencia ionica más probable de cada uno de ellos;
c) cuál de los dos iones mencionados en el apartado anterior tendrá un radio mayor.
1
133.–
a)
b)
c)
1
134.– Los números atómicos de varios elementos son los siguientes: A = 9, B = 16, C = 17,
D = 19, E = 20. Explique, razonando la respuesta:
a) cuál de ellos es un metal alcalino;
b) cuál es el más electronegativo;
c) cuál es el de menor potencial de ionización.
+
1
–
Los números atómicos de los elementos A, B y C son, respectivamente, 19, 20 y 35.
Diga la configuración electrónica de cada elemento. Razónelo.
Ubique cada uno de los tres elementos en la Tabla (grupo y período).
Ordene los elementos por radios atómicos crecientes. Razónelo.
135.– Observando esta gráfica, en la que se muestra la energía de ionización de los sesenta
primeros elementos de la Tabla Periódica, responda a las cuestiones siguientes:
a) Defina el concepto de energía de ionización de un elemento. Justifique, a partir de la
estructura electrónica de los átomos, por qué la primera energía de ionización es tan alta en
los elementos situados en los picos de la figura.
b) Compare la energía de ionización del sodio (Z = 11) con la del magnesio (Z = 12) y
justifique los valores según las estructuras electrónicas de estos dos elementos.
1
136.– Obtenga la configuración electrónica de los siguientes elementos Sr (Z = 38), Ti (Z = 22),
Al (Z = 13) y Se (Z = 34).
1
137.– Ordene de menor a mayor y de manera razonada los siguientes elementos: sodio, aluminio,
silicio, fósforo y cloro, según:
a) el primer potencial de ionización;
b) el radio atómico.
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1
1
1
1
1
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138.– Para cada uno de los elementos con la siguiente configuración electrónica en los niveles de
energía más externos: A = 2s2 2p4 ; B = 2s2 ; C = 3s2 3p2 ; D = 3s2 3p5,
a) identifique el símbolo del elemento, el grupo y el periodo en la Tabla Periódica;
b) indique los estados de oxidación posibles para cada uno de esos elementos;
c) justifique cuál tendrá mayor radio atómico, A o B;
d) justifique cuál tendrá mayor electronegatividad, C o D.
139.– Para cada uno de los siguientes apartados, indique el nombre, símbolo, número atómico y
configuración electrónica del elemento de masa atómica más bajo que tenga:
a) un electrón d;
b) dos electrones p;
c) diez electrones d;
d) un orbital s completo.
140.– Para el conjunto de números cuánticos que aparecen en los siguientes apartados, explique
si pueden corresponder a un orbital atómico y, en los casos afirmativos, indique de qué orbital
se trata.
a) n = 5, ℓ = 2, mℓ = 2
b) n = 1, ℓ = 0, mℓ = –½
c) n = 2, ℓ = –1, mℓ = 1
d) n = 3, ℓ = 1, mℓ = 0
141.– Para el elemento alcalino del tercer periodo y para el segundo elemento del grupo de los
halógenos:
a) Escriba sus configuraciones electrónicas.
b) Escriba los cuatro números cuánticos del último electrón de cada elemento.
c) ¿Qué elemento de los dos indicados tendrá la primera energía de ionización menor?
Razone la respuesta.
d) ¿Cuál es el elemento que presenta mayor tendencia a perder electrones? Razone la
respuesta.
142.–
a)
b)
c)
–
Para el ion Cl (Z = 17) del isótopo cuyo número másico es 36:
indique el número de protones, electrones y neutrones;
escriba su configuración electrónica;
indique los valores de los números cuánticos de uno de los electrones externos.
143.– Para el segundo elemento alcalinotérreo y para el tercer elemento del grupo de los
halógenos:
a) escriba su configuración electrónica;
b) escriba los cuatro números cuánticos de su último electrón.
c) ¿Cuál de los dos elementos tendrá mayor afinidad electrónica, en valor absoluto? Justifique
la respuesta.
d) ¿Cuál de los dos elementos es más oxidante? Justifique la respuesta.
144.– Para ionizar un átomo de rubidio se requiere una radiación luminosa de 4,2 eV.
a) Determine la frecuencia de la radiación utilizada.
b) Si se dispone de luz naranja de 600 nm, ¿se podría conseguir la ionización del rubidio con
esta luz?
Datos:
h = 6,6·10–34 J s ; c = 3,0·108 m s–1 ;
–19
1 eV = 1,6·10
–9
J ; 1 nm = 10 m
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145.– Para los átomos A (Z = 8) y B (Z = 38) determine su estructura electrónica y su situación
en la Tabla Periódica. Indique de qué elementos se trata, el tipo de compuesto que formarían
entre ellos y las propiedades generales de este tipo de compuestos.
1
146.–
a)
b)
c)
d)
1
147.– Para los elementos de número atómico: Z = 11, Z = 13 y Z = 22,
a) escriba su configuración electrónica. ¿Cuál será el orbital de mayor energía en cada uno de
ellos?;
b) indique, para cada elemento, los números cuánticos (n, ℓ, mℓ, s) de un electrón situado en el
orbital de mayor energía.
1
148.– Para los elementos químicos cuyos números atómicos son: 11, 14, 35, 38 y 54,
a) escriba su estructura electrónica;
b) conteste a las siguientes cuestiones:
b.1) ¿A qué grupo de la Tabla Periódica pertenece cada elemento?
b.2) ¿Qué estados de oxidación serán los más frecuentes?
b.3) ¿Cuáles son metales y cuáles no metales?
b.4) ¿Cuál es el elemento más electropositivo y cuál es el más electronegativo?
1
1
Para los elementos de número atómico 9, 10, 11, 12 y 13, justifique el elemento que:
corresponde a un gas noble;
es el más electronegativo;
es un elemento alcalino;
presenta valencia 3.
149.– Para los siguientes elementos: flúor (Z = 9), cloro (Z = 17), potasio (Z = 19) y sodio
(Z = 11):
a) escriba la configuración electrónica de cada uno de ellos;
b) ordénelos de forma creciente según su radio atómico;
c) ordénelos de forma creciente según su electronegatividad.
150.– Para pasar un mol de moléculas de HCl desde el nivel más bajo de vibración (estado
fundamental) hasta el siguiente nivel de vibración se requiere una energía de 32,7 kJ.
a) Calcule la energía, expresada en J, que se necesita para pasar una molécula de HCl desde el
estado fundamental hasta el siguiente nivel de vibración. ¿Qué tipos de radiación
electromagnética tendría de absorber una molécula de HCl para realizar este proceso?
b) Calcule la frecuencia y la longitud de onda de la radiación electromagnética que habría de
absorber una molécula de HCl para pasar del estado fundamental al nivel de vibración
siguiente.
Datos: Constante de Avogadro: NA = 6,02·1023 átomos mol–1 ; Constante de Planck: h = 6,63·10–34 J s
; Velocidad de la luz en el vacío: c = 3,00·108 m s−1
1
151.– Para un átomo en su estado fundamental, razone sobre la veracidad o falsedad de las
siguientes afirmaciones:
a) El número máximo de electrones con número cuántico n = 3 es 6.
b) En un orbital 2p sólo puede haber 2 electrones.
c) Si en los orbitales 3d se sitúan 6 electrones, no habrá ninguno desapareado.
1
152.–
a)
b)
c)
Para un elemento de número atómico Z = 20, a partir de su configuración electrónica,
indique el grupo y el periodo al que pertenece y nombre otro elemento del mismo grupo;
justifique la valencia más probable de ese elemento;
indique el valor de los números cuánticos del electrón más externo.
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153.– Razone si las configuraciones electrónicas siguientes corresponden a un estado
fundamental, excitado o no son posibles. En los casos de estados fundamentales o excitados,
indique a qué átomo corresponden:
a) 1s2 2s1 2p1.
b) 1s2 2s2 2p1 2d1.
c) 1p1.
d) 1s2 2s2 2p6.
154.– Razone si son verdaderas o falsas las afirmaciones para las dos configuraciones que se
indican a continuación correspondientes a átomos neutros: A) 1s2 2s2p6 3s1; B) 1s2 2s2p6 5s1.
a) Ambas configuraciones corresponden a átomos diferentes.
b) Se necesita menos energía para arrancar un electrón de B que de A.
1
155.– Razone si son verdaderas o falsas las afirmaciones siguientes:
a) La masa de un ion monovalente positivo es menor que la del átomo neutro
correspondiente.
b) El número atómico de un ion monovalente positivo es menor que el del átomo
neutro correspondiente.
c) La configuración electrónica de un átomo puede ser 1s2 2s2 2p3 3s1.
d) La diferencia entre el hidrógeno ( 11 H ) y el deuterio ( 21 H ) es el número de protones.
Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
1
156.–
a)
b)
c)
1
157.–
a)
b)
c)
Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
2–
Ar y S tienen la misma configuración electrónica.
2–
Ar y S tienen el mismo número de protones.
Ar tiene mayor energía de ionización que S.
1
158.–
a)
b)
c)
d)
1
159.– Razone, considerando la carga nuclear efectiva, la diferencia de tamaño entre el átomo de
cloro (99 pm) y el anión cloruro (181 pm). El número atómico del cloro es 17.
1
2–
El neón y el O tienen la misma configuración electrónica.
El neón tiene una energía de ionización menor que la del oxígeno.
El neón y el O
2–
tienen el mismo número de protones.
Razone sobre la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones:
En los orbitales 2p sólo puede haber 4 electrones.
Si en los orbitales 3d se colocan 6 electrones no habrá ninguno desapareado.
En un mismo orbital dos electrones se diferencian por su número cuántico ms.
2
6
La configuración electrónica externa 3s 3p corresponde a un gas noble.
160.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Indique, justificando brevemente la respuesta, si es válida la siguiente combinación de
números cuánticos: (3, 0, –1, +½).
b) Determine cuántos electrones caben en un orbital con n = 3.
c) Indique los números cuánticos (n, ℓ, m, s) de todos los electrones que pueden encontrarse
en un orbital 5p.
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161.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Razone si las siguientes configuraciones electrónicas de los átomos neutros M y N
incumplen alguna de las reglas o principios que corresponde aplicar para establecer la
configuración electrónica de los átomos en estado fundamental.
M: 1s ↑↓ 2s ↑↓ 2p ↑↓ ↑↓
; N: 1s ↑↓ 2s ↑ 2p ↑↓ ↑↓ ↑↓.
b) ¿A qué grupo de la Tabla Periódica pertenecen cada uno de los elementos anteriores?
c) Razone cuál de ellos posee menor radio atómico.
d) ¿Cuáles son los valores de los números cuánticos n y ℓ que le corresponden a un orbital
2p?
162.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
+
–
2+
a) Escriba la configuración electrónica de los átomos o iones: Na , F , Ne y Mg indicando
qué tienen en común estas especies.
b) Clasifíquelos por orden creciente de sus radios, justificando esta clasificación.
163.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Describa la configuración electrónica de los elementos aluminio, cobre, fósforo y potasio
en su estado fundamental.
b) Indique su ubicación en la Tabla Periódica (Grupo y Período) y los electrones de valencia
de cada uno de ellos.
Datos:
1
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Números atómicos:
Al = 13 ; P = 15 ; K = 19 ;
Cu = 29
164.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Indique la configuración electrónica de los átomos de los elementos A, B y C cuyos
números atómicos son respectivamente: 13, 17 y 20.
b) Escriba la configuración electrónica del ion más estable de cada uno de ellos.
c) Ordene razonadamente dichos iones por orden creciente de sus radios.
1
165.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Ordene los siguientes átomos en orden decreciente de su radio atómico: sodio, aluminio,
fósforo, flúor, calcio y magnesio.
3–
+
–
2+
2–
b) Ordene los siguientes iones en orden creciente de su radio iónico; N , Na , F , Mg , O .
c) Ordene los siguientes átomos en orden creciente respecto a su primera energía de
ionización; sodio, aluminio, azufre, flúor y cesio.
1
166.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Nombre los números cuánticos necesarios para caracterizar los electrones en los átomos.
Indique su significado y posibles valores.
b) Conteste las siguientes cuestiones relativas a un elemento con Z = 7 y A = 14.
c) Número de protones, neutrones y electrones.
d) Configuración electrónica y número de electrones desapareados en su estado fundamental.
e) Número máximo de electrones para los que: mℓ = 0 ; n = 2 ; o ℓ = 1.
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167.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Un átomo A tiene como configuración electrónica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 5s1, ¿cuáles serán
los números cuánticos de su electrón más externo?
b) Justifique la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones:
c) A se encuentra en su estado fundamental.
d) A pertenece al grupo de los metales alcalinos.
e) A está en el quinto período de la Tabla Periódica.
f) A formará preferentemente compuestos con enlace covalente.
Si son falsas rehágalas para hacerlas verdaderas.
1
168.–
a)
b)
c)
1
169.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) ¿Los orbitales s de todos los niveles o capas tendrán el mismo tamaño y forma?
b) ¿Los orbitales s, situados en distintos niveles, tendrán valores diferentes del número
cuántico ℓ?
c) ¿El número de orbitales para n = 2 es igual a 2?
1
170.–
a)
b)
c)
1
171.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Escriba las configuraciones electrónicas del átomo e iones siguientes: Al (Z = 13),
+
2–
Na (Z = 11), O (Z = 8).
b) ¿Cuáles son isoelectrónicos?
c) ¿Cuál o cuáles tienen electrones desapareados?
1
172.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Defina el concepto de energía de ionización de un elemento.
b) Justifique por qué la primera energía de ionización disminuye al bajar en un grupo de la
Tabla Periódica.
c) Ordene de mayor a menor la energía de ionización de los elementos cloro, argón y potasio.
1
173.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Escriba la configuración electrónica, completa y ordenada, de los siguientes átomos o iones:
+
2–
Al, Na y O .
b) Deduzca cuáles de las especies anteriores son isoelectrónicas.
c) Indique cuál de ellos tiene electrones desapareados y qué valores pueden tener los números
cuánticos del electrón más externo.
1
174.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
+
2+
2–
–
a) Indique para los siguientes pares de iones cuál es el de mayor radio: K y Ca ; S y Cl .
b) Defina electronegatividad y energía de ionización.
1
175.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
+
2–
a) Ordene de menor a mayor tamaño las siguientes especies químicas: Na , Ne , O ,
2+
–
Mg y F .
b) Defina primera energía de ionización y asigne los siguientes valores expresados en
kJ mol−1: 496 ; 738 ; 1314 y 1681 a los elementos F , Mg , Na y O.
Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
–
+
Escriba las configuraciones electrónicas de los iones Cl y K .
Razone cuál de los dos iones tiene mayor radio.
Razone cuál de los dos elementos, cloro y potasio, tiene mayor energía de ionización.
Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
–
+
Escriba la configuración electrónica de los iones Cl (Z =17) y K (Z = 19).
Razone cuál de los dos iones tendrá mayor radio.
Razone cuál de los dos elementos neutros tendrá mayor energía de ionización.
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176.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) ¿Los orbitales 2px, 2py y 2pz tienen la misma energía?
b) ¿Por qué el número de orbitales d es 5?
1
177.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Enuncie el Principio de máxima multiplicidad de Hund (regla de Hund) y aplíquelo a
algún ejemplo.
b) Indique el tipo de enlace, o fuerza intermolecular, que es necesario vencer para poder
fundir los siguientes compuestos:
b.1) Cloruro de sodio.
b.2) Dióxido de nitrógeno.
b.3) Hierro.
1
178.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Razone si las siguientes configuraciones electrónicas de los átomos neutros M y N se
corresponden con un estado fundamental o un estado excitado:
M = 1s2 2s2 2p4 3s1
N = 1s2 2s2 2p4 3s2 3p6 4s2
b) ¿A qué grupo y periodo de la Tabla Periódica pertenecen cada uno de los elementos
anteriores?
c) Razone cuál de ellos posee mayor radio atómico.
d) ¿Cuáles son los valores de los números cuánticos n y ℓ que le corresponden a un orbital
3s?
1
179.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
+
–
a) Escriba las configuraciones electrónicas de los átomos 19K y 17Cl y de sus iones K y Cl .
+
–
b) Justifique la razón por la que el radio del ion K (0,133 nm) es inferior al del ion Cl
(0,181 nm).
c) ¿Qué se entiende por primera energía de ionización de un átomo? Señale la causa principal
por la que la primera energía de ionización del átomo de potasio es también menor que la
del átomo de cloro.
1
180.–
a)
b)
c)
Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
–
+
Justifique, de las siguientes especies: F , Ar y Na , cuáles son isoelectrónicas.
Enuncie el Principio de Pauli y ponga un ejemplo.
Enuncie la Regla de Hund y ponga un ejemplo para su aplicación.
1
181.–
a)
b)
c)
Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
2–
3+
Escriba la configuración electrónica de los iones S y Fe .
Indique un catión y un anión que sean isoelectrónícos con S.
Justifique por qué la segunda energía de ionización del magnesio es mayor que la primera.
1
182.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Justifique cómo es el tamaño de un átomo con respecto a su anión y con respecto a su
catión.
b) Explique qué son especies isoelectrónicas y clasifique las siguientes según esta categoría:
–
3–
3+
+
2+
Cl ; N ; Al ; K ; Mg .
1
183.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué caracteriza, desde el punto de vista de la configuración electrónica, a un metal de
transición?
b) Indique la configuración electrónica del ion hierro(II) y justifique la existencia de ese estado
de oxidación.
c) ¿Por qué existen siete clases de orbitales f?
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184.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
3–
a) Escriba las configuraciones electrónicas de las especies siguientes: N (Z = 7),
2+
–
Mg (Z = 12), Cl (Z = 17), K (Z = 19) y Ar (Z = 18).
b) Indique los que son isoelectrónicos.
c) Indique los que presentan electrones desapareados y el número de los mismos.
1
185.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Formule o nombre los siguientes compuestos: carbonato de sodio, permanganato de
potasio, MgBr y CH3CH2COCH3.
b) Determine el número de oxidación de todos los átomos de K2Cr2O7 y H4P2O5.
1
186.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Escriba la configuración electrónica de cada una de las siguientes especies en estado
3–
3+
fundamental: Cl, P , Al .
b) Ordene los elementos químicos P, Na, Si, Mg, S, Ar, Al, Cl, según su primera energía de
ionización, razonando la respuesta.
Datos: Núm. atómicos:
Cl = 17
P = 15 ;
Na = 11 ; Si = 14 ; Mg = 12 ;
S = 16 ; Ar = 18 ;
Al = 13 ;
1
187.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Escriba las configuraciones electrónicas de los elementos A (Z = 6), B (Z = 17) y C
(Z = 36), en su estado fundamental.
b) Indique razonadamente Grupo y Periodo de cada uno de ellos.
c) Indique razonadamente el elemento con más electrones desapareados en su estado
fundamental.
d) Indique razonadamente el elemento con mayor energía de ionización.
1
188.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Escriba la configuración electrónica del átomo de fósforo (Z = 15), del calcio (Z = 20) y
del arsénico (Z = 33). Ordénelos de mayor a menor radio atómico;
3–
2+
3–
b) Escriba la configuración electrónica de los iones P ; Ca y As . Nómbrelos y ordénelos
de mayor a menor radio iónico.
1
189.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Escriba la configuración electrónica del estado fundamental de los átomos e iones
3–
2+
–
+
siguientes: N , Mg , Cl , K y Fe.
b) ¿Cuáles de ellos son isoelectrónicos? ¿Existen en algún caso electrones desapareados?
Datos:
Números atómicos:
N=7;
Mg = 12 ;
CI = 17 ,
K = 19 ; Fe = 26
1
190.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
2+
a) Escriba la configuración electrónica del estado fundamental de los átomos e iones Ca
–
2–
(Z = 20), Br (Z = 35), Ar (Z = 18) y S (Z = 16).
b) ¿Cuáles de ellos son isoelectrónicos?
c) ¿Hay algún caso en el que existan electrones desapareados?
1
191.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Indique la configuración electrónica de un átomo de zinc (Z = 30).
b) Indique los cuatro números cuánticos de cada electrón de un átomo de nitrógeno (Z = 7).
1
192.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Defina el concepto de energía de ionización de un elemento.
b) Justifique por qué la primera energía de ionización disminuye al descender en un grupo de
la Tabla Periódica.
c) Dados los elementos F, Ne y Na, ordénelos de mayor a menor energía de ionización.
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193.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Escriba la configuración electrónica de los átomos de azufre (Z = 16), calcio (Z = 20) y
selenio (Z = 34). Ordénelos de mayor a menor tamaño.
2−
2+
2−
b) Escriba la configuración electrónica de los iones S , Ca y Se . Ordénelos de mayor a
menor tamaño.
1
194.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Indique la ubicación en la Tabla Periódica (grupo y período) de los elementos cuyos
números atómicos son 4, 10, 17, 23, 55 y 82.
b) Justifique además cuál de ellos será el elemento más oxidante y cuál el más reductor.
Identifique los elementos de esa serie que presentarán carácter metálico.
1
195.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Comente las diferencias de configuración electrónica entre los elementos de los grupos 2, 8
y 16 de la Tabla Periódica.
b) Justifique cómo varía la electronegatividad dentro de cada grupo y compare el tamaño de
los elementos Be, Fe y O, que son los de menor número atómico de cada uno de los tres
grupos citados.
1
196.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Configuraciones electrónicas: Principio de Pauli y Regla de Hund.
b) Aplíquelos en la descripción de las configuraciones electrónicas en estado fundamental del
nitrógeno (Z = 7) y del cobre (Z = 29).
1
197.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Ordene los siguientes átomos: C (Z = 6), Si (Z = 14), Ca (Z = 20) y Sr (Z = 38), en orden
creciente de su:
a.1) primera energía de ionización;
a.2) primera afinidad electrónica;
a.3) radio atómico.
2–
2+
b) En el siguiente grupo de átomos e iones: F (Z = 9), N (Z = 7), S (Z = 16), Mg (Z = 12),
indique aquél que tenga el mayor número de electrones desapareados en su estado
fundamental.
1
198.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
+
2+
+
a) ¿Cuál de los siguientes cationes, Rb , Sr y K tendrá mayor radio ionico?
b) ¿Qué número de oxidación tiene el C en los compuestos CH3−CH3, CH3OH y H2CO3?
Datos: Número atómico (Z):
1
Rb = 37 ; Sr = 38 ;
K = 19
199.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:
a) Indique, justificando brevemente la respuesta, cuáles de las siguientes designaciones de
orbitales atómicos no son posibles:
a.1) 9s.
a.2) 1p.
a.3) 4d.
a.4) 0s.
a.5) ½s.
b) Indique, justificando brevemente la respuesta, cuáles de las siguientes configuraciones
electrónicas corresponden a un elemento en su estado fundamental:
b.1) 1s2 2s1.
b.2) 2s1.
b.3) 1s2 2s2 3s2.
b.4) 1s2 2s2 2p5 3s1.
b.5) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s1.
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Problemas de Química 2º Bachillerato − Estructura atómica −
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200.– Sabiendo que el boro es el primer elemento del grupo trece de la Tabla Periódica, conteste
razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a) La energía de ionización es la energía que desprende un átomo, en estado gaseoso,
cuando se convierte en ion positivo.
b) La energía de ionización del boro es superior a la del litio (Z = 3).
c) La configuración electrónica del boro le permite establecer tres enlaces
covalentes.
d) El átomo de boro en el BH3 tiene un par de electrones de valencia.
201.– Sabiendo que la energía que posee el electrón de un átomo de hidrógeno en su estado
fundamental es 13,625 eV, calcule:
a) la frecuencia de la radiación necesaria para ionizar el hidrógeno;
b) la longitud de onda en nm y la frecuencia de la radiación emitida cuando el electrón pasa
del nivel n = 4 al n = 2.
Datos:
h = 6,626·10–34 J s ; e = 1,602·10–19 C ; c = 2,998·108 m s–1
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202.– Sabiendo que los átomos neutros X, Y, Z tienen las siguientes configuraciones:
X: 1s2 2s2 2p1 ; Y = 1s2 2s2 2p5 ; Z = 1s2 2s2 2p6 3s2,
a) indique el grupo y periodo en el que se encuentran;
b) ordénelos, razonadamente, de menor a mayor electronegatividad;
c) ¿cuál es el de mayor energía de ionización?
1
203.– Sabiendo que los números atómicos del argon y del potasio son 18 y 19 respectivamente,
razone sobre la veracidad de las siguientes afirmaciones:
+
a) El número de electrones de los iones K es igual al de los átomos neutros del gas
argon.
+
b) El número de protones de los iones 39K es igual al de los átomos 40Ar.
+
c) Los iones K y los átomos de gas argon no son isótopos.
d) El potasio y el argon tienen propiedades químicas distintas.
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204.– Se lleva a cabo un proceso mediante el cual la configuración electrónica de un átomo
neutro pasa de 1s2 2s2p6 3s2 a 1s2 2s2p6 3s1p1. Indique, justificando brevemente la respuesta, si
son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) El proceso necesita energía para llevarse a cabo.
b) El proceso es imposible ya que cada elemento tiene una única configuración
electrónica.
c) El proceso corresponde a una hibridación sp.
d) El proceso supone la ionización del átomo.
1
205.– Sean dos electrones a y b cuyos números cuánticos son (2, 1, –1, +½) y (3, 0, 0, –½),
respectivamente. Indique razonadamente:
a) cuál es el que posee menor energía;
b) cuál se encuentra en un orbital de forma esférica.
+
1
1
2+
206.– Sean las especies He, Li , y Be . ¿Se necesitará la misma energía para arrancar un electrón
a cada una de ellas? Justifique la respuesta.
207.– Sean los elementos A y B cuyos números atómicos son 12 y 35, respectivamente:
a) Escriba la configuración electrónica de los 2 elementos y la de sus iones más estables.
b) Razone en cada caso cuál de las dos especies, átomo neutro o ion, tendrá mayor radio
atómico.
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208.– Sean los elementos A, B, C, D y E cuyos números atómicos son 2, 11, 9, 12 y 13,
respectivamente. Justifique cuál es el elemento que:
a) es más electronegativo;
b) es un gas noble;
c) es un metal alcalino;
d) presenta valencia 3;
e) puede formar un nitrato cuya fórmula es X(NO3)2.
209.– Si la energía de ionización del K gaseoso es de 418 kJ mol–1:
a) calcule la energía mínima que ha de tener un fotón para poder ionizar un átomo de K;
b) calcule la frecuencia asociada a esta radiación y, a la vista de la tabla, indique a qué región
del espectro electromagnético pertenece;
c) ¿podría ionizarse este átomo con luz de otra región espectral? Razone la respuesta. En
caso afirmativo, indique una zona del espectro que cumpla dicho requisito.
λ (m):
10–1
Radio
Datos:
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210.–
a)
b)
c)
d)
Microondas
10–5
Infrarrojo
10–6
Visible
4·10–7
Ultravioleta
3·10–9
Rayos X
10–12
Rayos γ
h = 6,63·10–34 J s ; c = 3,00·108 m s–1 ; NA = 6,02·1023 átomos mol–1
Teniendo en cuenta los elementos Z = 7, Z = 13 y Z = 15, conteste razonadamente:
¿Cuáles pertenecen al mismo periodo?
¿Cuáles pertenecen al mismo grupo?
¿Cuál es el orden decreciente de radio atómico?
De los dos elementos Z = 13 y Z = 15, ¿cuál tiene el primer potencial de ionización
mayor?
1
211.– Tres electrones de la capa de valencia de tres elementos químicos poseen las siguientes
combinaciones de números cuánticos: A (4, 0, 0, –½) , B (2, 1, 0, –½) y C (4, 1, 0, +½).
Explique qué elementos pertenecen al mismo periodo.
1
212.– Un átomo tiene 35 electrones, 35 protones y 45 neutrones y otro átomo posee 20
electrones, 20 protones y 20 neutrones
a) Calcule el número atómico y másico de cada uno de ellos.
b) Justifique cuál de los dos es más electronegativo.
c) Razone la valencia con la que pueden actuar.
1
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213.– Un átomo X tiene la configuración electrónica siguiente: 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s1. Explique
razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas.
a) X se encuentra en un estado excitado.
b) X pertenece al grupo de los metales alcalinos.
c) X pertenece al 4.º periodo de la Tabla Periódica.
d) X tiene poca tendencia a ceder el electrón de su última capa cuando se une con
otro átomo muy electronegativo como el cloro.
214.– Un átomo X, en estado excitado, presenta la siguiente configuración electrónica: 1s2 2s2p2
3s1.
a) Identifique al elemento X indicando también en qué grupo y periodo de la Tabla Periódica
se encuentra.
b) Indique los cuatro números cuánticos de cada uno de los electrones desapareados de X en
su estado fundamental.
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215.– Un electrón de un átomo de hidrógeno salta desde el estado excitado de un nivel de energía
de número cuántico principal n = 3 a otro de n = l.
a) Calcule la energía y la frecuencia de la radiación emitida, expresadas en kJ mol–1 y en Hz,
respectivamente.
b) Si la energía de la transición indicada incide sobre un átomo de rubidio y se arranca un
electrón que sale con una velocidad de 1670 km s–1, ¿cuál será la energía de ionización del
rubidio?
Datos:
1
216.–
a)
b)
c)
1
217.–
a)
b)
c)
1
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RH = 2,18·10–18 J ;
NA = 6,023·1023 átomos mol–1 ; h = 6,63·10–34 J s ; me = 9,11·10 –31 kg
Un elemento tiene la siguiente configuración electrónica: 1s2 2s2p6 3s2p6 4s1.
¿Cuál es su situación en la Tabla Periódica?
¿Qué características tienen los elementos de este grupo?
Explique su valencia y escriba la configuración electrónica del ion más estable que forme.
Un elemento tiene la siguiente configuración electrónica: 1s2 2s2p6 3s1.
¿Cuál es su situación en la Tabla Periódica?
¿Qué características tienen los elementos de este grupo?
Explique su valencia y escriba la configuración electrónica del ion más estable que forma.
218.– Utilizando la ecuación de De Broglie y sabiendo que la energía cinética de un neutrón es
de 2,60·10–20 J, calcule la longitud de onda del neutrón emitido en un determinado proceso.
Datos:
Constante de Planck h = 6,626·10–34 J s ;
Masa del neutrón mn = 1,675·10–27 kg
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