Es correcta, le corresponde un estado excitado, un electrón del subnivel 2p ha pasado a otro de mayor energía, el 3s.

Transcripción

1 IES Menéndez Tolosa Dto Física y Química - Tabla eriódica Configuración electrónica y eriodicidad 1 Considere las siguientes configuraciones electrónicas en el estado fundamental: a) 1s s 7 b) 1s s 3 c) 1s s 5 d) 1s s 3s 1 Indica: 1) Si son correctas. ) Cuáles ertenecen al mismo bloque. 1) Configuraciones: a) 1s s 7 es incorrecta, en un orbital se alojan electrones y no uede tener 7. b) 1s s 3 es incorrecta, como en el caso anterior en un orbital s se alojan electrones y no uede tener 3. c) 1s s 5 es correcta. d) 1s s 3s 1 es correcta. ) Un bloque viene caracterizado or una configuración electrónica tíica de la caa de valencia. El caso de a y b son incorrectos luego no se tienen en cuenta. En el c los electrones diferenciadores están en orbitales luego ertenece al bloque y en el d se encuentran en orbitales s, es decir, ertenece al bloque s, or lo que no están en el mismo bloque. Dadas las siguientes configuraciones electrónicas: a) 1s s 4 3s 1 b) 1s s 4 1) Indica si hay alguna incorrecta. Cuáles corresonden a estados fundamentales de los átomos y cuáles a excitados? ) Son elementos reresentativos del sistema eriódico? 1) Configuraciones: a) 1s s 4 3s 1 Es correcta, le corresonde un estado excitado, un electrón del subnivel ha asado a otro de mayor energía, el 3s. b) 1s s 4 Es incorrecta, el orbital s no uede alojar 4 electrones. ) Si orque los elementos reresentativos tienen una configuración electrónica en su caa de valencia de la forma: x x ns ( x = 1,) ns n ( x = 1,,..., ) y esto se cumle en este caso. 3 Por qué el número de elementos de cada serie de transición interna es 14? A qué es debido que sus roiedades químicas sean rácticamente iguales? 1

2 A medida que vamos avanzando en la serie de transición interna se va llenando el subnivel de tio f. Como ara un subnivel f el valor del número cuántico l es 3, hay 7 osibles valores diferentes del número cuántico magnético m= -3, -, -1, 0, 1,, y 3. Luego existen 7 orbitales en un subnivel f, de modo que ueden alojar hasta 14 electrones en dicho subnivel. Los 14 elementos de transición interna corresonden a los elementos cuyo último electrón (electrón diferenciador) se aloja en un orbital de un subnivel f. La configuración electrónica más externa de un elemento de transición interna es: x 0 ( n - ) f ( n - 1) d ns ( x = 1,, 3,...,14) Es decir, el electrón diferenciador se aloja en una caa interna, de modo que todos los elementos de la serie tienen la misma configuración en las dos últimas caas, de manera que su comortamiento químico es muy similar. 4 Un átomo X tiene la siguiente configuración electrónica: 1 1s s 3s 3 5s Razona si son verdaderas o falsas las siguientes rouestas: a) X se encuentra en estado fundamental. b) X ertenece al gruo de los metales alcalinos. c) X ertenece al eríodo 5 del sistema eriódico. a) Falsa. No se encuentra en estado fundamental, ya que el subnivel de menor energía desués del 3 es el 4s y no el 5s. Se encuentra entonces en un estado excitado. b) Verdadera. X tiene un solo electrón en su caa más externa en un orbital s, or tanto ertenece a los metales alcalinos. 1 c) Falsa orque en su estado fundamental la configuración sería: 1 s s 3s 3 4s y ertenece al 4º eriodo. 5 Por qué el número de elementos de cada serie de transición es 10? A qué es debido que sus roiedades químicas sean rácticamente iguales? A medida que vamos avanzando en la serie de transición se va llenando el subnivel de tio d. Como ara un subnivel d el valor del número cuántico l es, hay 5 osibles valores diferentes del número cuántico magnético m = -, -1, 0, 1,. Luego existen 5 orbitales en un subnivel d, de modo que ueden alojar hasta 10 electrones en dicho subnivel. Los 10 elementos de transición corresonden a los elementos cuyo último electrón (electrón diferenciador) se aloja en un orbital de un subnivel d. La configuración electrónica más externa de un elemento de transición es: x ( n - 1) d ns ( x = 1,, 3,...,10) Es decir, el electrón diferenciador se aloja en una caa interna, de modo que todos los elementos de la serie tienen la misma configuración en las dos últimas caas, de manera que su comortamiento químico es muy similar. Dadas las siguientes configuraciones electrónicas: a) 1s s 1 b) 1s s 1 d 1 c) 1s s 1 3s 1 1) Indica si hay alguna incorrecta. Cuáles corresonden a estados fundamentales de los átomos y cuáles a excitados? ) Son elementos de transición interna?

3 1) Configuraciones: a) 1s s 1 Es correcta y corresonde a un estado fundamental. b) 1s s 1 d 1 Es incorrecta, en el segundo nivel no existen orbitales d. c) 1s s 1 3s 1 Es correcta y corresonde a un estado excitado, un electrón del subnivel ha asado a otro de mayor energía, al 3s. ) Los elementos de transición interna son elementos cuyo electrón diferenciador se aloja en un orbital f. En este caso ninguna de las ociones tienen electrones en orbitales f, luego la resuesta sería no. 7 La configuración electrónica es 1s s 3s 3 corresonde a un ion diositivo Y +. a) Cuál es el número atómico de Y? Por qué? b) A qué eríodo ertenece este elemento? Por qué? c) Cuántos electrones de valencia osee el elemento Y? Por qué? d) A qué bloque ertenece? Por qué? a) La configuración corresonde a un átomo que osee 18 electrones. Al ser un catión divalente, eso significa que ha erdido electrones, luego el átomo en su estado fundamental tiene 0 electrones y or tanto, tiene que tener 0 rotones. Entonces el número atómico de Y será 0, (z=0). b) La configuración electrónica del elemento en su estado fundamental será: Y ( z = 0 ) 1s s 3s 3 4s Luego entonces ertenece al 4º eríodo, orque la última caa ocuada es la cuarta. c) Los electrones de valencia son los que hay en la caa de valencia (última caa). En este caso hay dos electrones. d) Pertenece al bloque s, orque los electrones de su caa de valencia están en un orbital s. 8 Escribe la estructura electrónica de los elementos con números atómicos 3, 9, 1, 38 y 5; contesta las siguientes cuestiones justificando cada una de las resuestas: a) A qué gruo y eríodo del sistema eriódico ertenece cada elemento. b) Clasificar los elementos dentro de los bloques del sistema eriódico. 3

4 Recordando el orden creciente de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los elementos dados en estado fundamental son: A B C D E [ z = 9] [ z = 1] [ z = 3] 5 1s s 1s s 3s 10 1s s 3s d 4s [ z = 49] 10 1s s 3s d s d 5s [ z = 5] 10 1s s 3s d 10 4s d 5s s a) A eríodo, gruo 7 ó VIIA es el F. B eríodo 3, gruo I ó IA es el Mg. C eríodo 4, gruo 4 ó IVA es el Ge. D eríodo 5, gruo 3 ó IIIA es el In. E eríodo, gruo ó IIA es el Ba. b) B y E ertenecen al bloque s y el resto, A, C y D sus electrones diferenciadores están en un orbital, or tanto ertenecen al bloque y todos ellos ertenecen al gruo de Elementos Reresentativos del Sistema Periódico. 9 Dados los elementos de configuración electrónica: A 1s s B 1s s 3s 3 C 1s s 3s 3 3d 4s 4 razona la validez de las afirmaciones siguientes: a) Pertenecen al mismo eríodo. b) Pertenecen al mismo gruo. c) C ertenece al 4º eríodo. d) El número atómico de B es 15. e) El bloque del sistema eriódico al que ertenecen es el de los metales de transición. a) El eríodo al que ertenece un elemento vienen dado or el valor del número cuántico n de la caa más externa. Por tanto, A ertenece al º eríodo; B, al 3º y C al 4º. Por lo que la afirmación del enunciado es falsa. b) Los tres elementos dados sí ertenecen al mismo gruo, ya que los tres tienen el mismo número de electrones en la caa más externa, disuestos en orbitales del mismo tio: electrones en orbital s y otro en orbital. Luego, la afirmación del enunciado es verdadera. c) Es cierta or lo exlicado en el aartado a. d) Es falsa, orque B osee 13 electrones y dado que es un átomo neutro tiene 13 rotones, luego su número atómico sería 13 y no 15 como dice. e) Falsa, orque si observamos las configuraciones de la caa de valencia de los elementos son: x ns n ( x = 1,, 3,...,) y ésta configuración corresonde a elementos reresentativos del sistema eriódico. 10 Escribe la estructura electrónica de los elementos con números atómicos 38, 11, 14, 35 y 54; contestar las siguientes cuestiones justificando cada una de las resuestas: a) A qué gruo y eríodo del sistema eriódico ertenece cada elemento. b) Clasificar los elementos dentro de los bloques del sistema eriódico. 4

5 Recordando el orden creciente de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los elementos dados en estado fundamental son: A B C D E [ z = 11] [ z = 14] [ z = 35] 1 1s s 3s 1s s 3s 10 1s s 3s d 5 4s [ z = 38] 10 1s s 3s d 4s 5s [ z = 54] 10 1s s 3s d 10 4s d 5s a) A eríodo 3, gruo 1 ó IA es el Na. B eríodo 3, gruo 4 ó IVA es el Si. C eríodo 4, gruo 7 ó VIIA es el Br. D eríodo 5, gruo ó IIA es el Sr. E eríodo 5, gruo 8 ó VIIIA es el Xe. b) A y D ertenecen al bloque s y el resto, B, C y E sus electrones diferenciadores están en un orbital, or tanto ertenecen al bloque y todos ellos ertenecen al gruo de Elementos Reresentativos del Sistema Periódico. 11 Escribe la configuración electrónica del elemento cuyo Z = 3, y sitúalo en la tabla eriódica (gruo y eríodo), justificando a qué bloque ertenece. Teniendo en cuenta el diagrama de Möller ó el orden creciente de energía, la configuración electrónica del elemento dado es: 10 z = 3 1s s 3s 3 3d 4s 4 La última caa ocuada es la que nos roorciona la información que nos iden, el eríodo es la caa que ocua y en este caso es la 4ª, luego ertenece al 4º eríodo; el gruo nos lo da la suma de los electrones que ocuan esa última caa, electrones que aloja el orbital s y electrones que ocuan el orbital, or lo que ertenece al gruo 4 (ó IVA). Al tener su caa de valencia la configuración de la forma ns n x es un elemento cuyo elemento diferenciador se encuentra en un orbital, luego ertenece al bloque y forma arte de los elementos reresentativos del sistema eriódico. Se trata del Germanio. 1 Dadas las siguientes configuraciones electrónicas más externas: a) ns 1 b) ns n 1 c) ns n 3 d) ns n Indica dos elementos de cada uno de los gruos anteriores y sus configuraciones electrónicas comletas. 5

6 a) ns 1 Esta configuración corresonde al gruo 1(IA) ó gruo de los alcalinos: Li, Na, K... 1 Li : z = 3 1s s Na : z = 11 1s s 3s 1 b) ns n 1 Esta configuración corresonde al gruo 3 (IIIA) ó gruo de los boroideos: B, Al, In... 1 B : z = 5 1s s Al: z = 13 1s s 3s 1 c) ns n 3 Esta configuración corresonde al gruo V o gruo del Nitrógeno: N, P, As... 3 N: z = 7 1s s P: z = 15 1s s 3s 3 d) ns n Esta configuración corresonde al gruo de los Gases Nobles: He, Ne... Ne: z = 10 1s s Ar: z = 18 1s s 3s 13 Un átomo Y tiene la siguiente configuración electrónica: 9 1s s 3s 3 3d 4s 4 Razona si son verdaderas o falsas las siguientes rouestas: a) Y se encuentra en estado excitado. b) Y ertenece al gruo de los halógenos. c) Y ertenece al eríodo 4 del sistema eriódico. a) Verdadero. Se encuentra en estado excitado, ya que el subnivel de menor energía desués del 4 es el 3d y éste tiene 9 electrones en vez de 10 que son los que le corresonden, ése electrón (del orbital d) está en un subnivel de mayor energía que es el 4. b) Verdadero. En estado fundamental, en la última caa (caa de valencia) el orbital aloja 5 electrones. Su 10 5 configuración sería: 1s s 3s 3 3d 4s 4 Por tanto, ertenece al gruo de los halógenos. Es el Br. c) Verdadero. El electrón diferenciador se encuentra en la caa 4ª, or tanto ertenece al 4º eríodo. 14 Para cada uno de los siguientes aartados, indica el nombre, símbolo, número atómico y configuración electrónica del elemento de eso atómico más bajo que tenga: a) Un electrón. b) Dos electrones. c) Diez electrones. d) Un orbital s comleto.

7 A artir del Sistema Períodico: a) Un electrón d. El elemento de menor eso atómico es el Sc (escandio) de número atómico 1 y su configuración electrónica es 1s s 3s 3 3d 10 4s. b) Dos electrones. El elemento de menor eso atómico es el C (carbono) de número atómico y su configuración electrónica es 1s s. c) Diez electrones d. El elemento de menor eso atómico es el Cu (cobre) de número atómico 9, es una exceción ya que se estabiliza si un electrón 4s desciende de nivel al 3d, quedando así un subnivel comleto y su configuración electrónica es 1s s 3s 3 3d 10 4s 1 d) Un orbital s comleto. El elemento de menor eso atómico será el Helio (He), de número atómico y su configuración electrónica es 1s. 15 Dadas las siguientes configuraciones electrónicas: a) 1s s 5 b) 1s s 1 c) 1s s 3s 5 d) 1s s e) 1s s 3s d 10 4s f) 1s s 3s 1 Agrúalas de tal manera que, en cada gruo que roonga, los elementos que reresentan las configuraciones tengan roiedades químicas similares. Para cada gruo rouesto da el nombre de dos elementos. Las roiedades químicas deenden, normalmente de la configuración electrónica de la caa de valencia. Luego elementos que tengan una configuración igual resentarán roiedades arecidas. Así tenemos entonces: Gruo 1: a y c, con una configuración ns n 5. Es el gruo de los halógenos: F y Cl. Gruo : b y f, con una configuración ns 1. Es el gruo de los metales alcalinos: Na y K. Gruo 3: d y e, con una configuración ns n. Es el gruo de los gases nobles: He y Ne. 7