1 Qué le sucede a un electrón si cae a un nivel de energía inferior? 2 Cómo puede un electrón cambiar a un nivel de energía superior?

Transcripción

1 1 Qué le sucede a un electrón si cae a un nivel de energía inferior? 2 Cómo puede un electrón cambiar a un nivel de energía superior? 3 Según el modelo atómico de Bohr, cómo se origina un espectro de absorción? 4 Cómo se estudian los espectros de absorción y los de emisión? 5 Explica la diferencia entre un espectro de absorción y uno de emisión. Pon ejemplos de ellos. 6 Según el modelo atómico de Bohr, cómo se originan los espectros de emisión? 7 Según el modelo atómico de Bohr, cómo se ordenan los distintos niveles de energía en los que pueden encontrarse los electrones? 8 Qué es un espectro? 9 Qué utilidad tienen los espectros de absorción y de emisión? 10 Explica brevemente el modelo atómico de Bohr. 11 Calcula la Energía de un cuanto de los siguientes tipos de radiación electromagnética: a) Luz infrarroja: ν = 6, Hz b) Luz roja: ν = 4, Hz c) Luz azul: ν = 5, Hz d) Luz ultravioleta: ν = 3, Hz e) Rayos X: ν = 5, Hz 12 Puede decirse que la manera de situarse un habitante en un edificio de plantas es análoga a cómo se disponen los electrones en un átomo, según el modelo de Bohr? 13 Calcula la frecuencia y la energía que tiene un fotón de luz roja con una longitud de onda de 0,65 μm. 1

2 14 Una estación de radio emite con longitud de onda de 650 m. Indica la frecuencia y energía de cada cuanto de radiación. 15 Qué es una órbita? 16 Qué es un orbital? 17 Cuántos orbitales hay en el nivel de energía n = 4? 18 Cuántos orbitales hay en el nivel de energía n = 2? 19 Cuál es el máximo número de electrones que pueden encontrarse en el nivel de energía n = 1? 20 Indica a qué átomos neutros corresponden las siguientes configuraciones electrónicas: a) 1s 2 2s 2 2p b) 1s 2 2s 2 2p 5 c) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 d) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2 21 Escribe, por orden de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los siguientes átomos: Cl (Z = 17); Ba (Z = 56); Ca (Z = 20); I (Z = 53). 22 Escribe, por orden de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los siguientes cationes: K + (Z = 19); Mg +2 (Z = 12); Fe +3 (Z = 26); Pd +4 (Z = 46). 23 Indica a qué átomos neutros corresponden las siguientes configuraciones electrónicas: a) 1s 2 2s 2 b) 1s 2 2s 2 2p 4 c) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 d) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 24 En qué se diferencian y en que se parecen los orbitales 3px, 3py, y 3pz? 2

3 25 Cuál es el máximo número de electrones que pueden encontrarse en el nivel de energía n = 3? 26 En qué se diferencian y en que se parecen los orbitales 2s, 3s, y 4s? 27 Indica a qué iones mononegativos corresponden las siguientes configuraciones electrónicas: a) 1s 2 2s 2 b) 1s 2 2s 2 2p 4 c) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 d) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 28 Escribe la estructura electrónica de los elementos Be (Z = 4) y Cl (Z = 17) por medio de la notación de subniveles energéticos. 29 Indica a qué iones monopositivos corresponden las siguientes configuraciones electrónicas: a) 1s 2 2s 2 b) 1s 2 2s 2 2p 4 c) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 d) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 30 Escribe la estructura electrónica de los elementos F (Z = 9) y Na (Z = 11) por medio de la notación de subniveles energéticos. 31 Explica cuáles de estas afirmaciones son correctas y cuáles son falsas: a) Un átomo se transforma en su ion negativo cuando pierde protones en el núcleo. b) Un átomo se transforma en su ion positivo cuando pierde electrones en su corteza. c) Un átomo se transforma en su ion negativo cuando pierde electrones en la corteza. d) Un átomo se transforma en su ion positivo cuando gana protones en el núcleo. e) Un átomo se transforma en su ion negativo cuando gana electrones en la corteza. 32 Con qué se relacionan las propiedades químicas de un elemento? 33 Calcula el número atómico y el número másico, así como el número de protones, neutrones y electrones de los siguientes cationes: Fe ; Al ; Be ; K 3

4 34 Calcula el número atómico y el número másico, así como el número de protones, neutrones y electrones de los siguientes aniones: Cl ; Br ; O ; P 35 En qué se parecen los átomos de un mismo grupo? 36 Calcula el número atómico y el número másico, así como el número de protones, neutrones y electrones de los siguientes átomos: Li; As; B; C Relaciona los siguientes tipos de elementos de la tabla periódica con sus correspondientes características, según su facilidad para perder o ganar electrones: a) No metales 1) Se transforman fácilmente en iones positivos. b) Inertes 2) Se transforman con dificultad en iones positivos. c) Semimetales 3) Se transforman fácilmente en iones negativos. d) Metales 4) No forman iones de ningún tipo. 38 Calcula el número atómico y el número másico, así como el número de protones, neutrones y electrones de los siguientes átomos: Rb; Mg; Sc; I; Relaciona los siguientes elementos de la tabla periódica con su correspondiente configuración electrónica: a) Gas noble 1) 6s 2 5d 10 4f 6 b) Metal de transición 2) 5s 2 5p 4 c) Metal de transición interna 3) 1s 2 d) Elemento representativo 4) 4s 2 3d 1 40 Qué favoreció el estudio del sistema periódico y permitió demostrar la similitud entre elementos de un mismo grupo? 41 Qué similitudes existen entre átomos del mismo grupo? Y entre los del mismo período? 42 Cómo están colocados los elementos en el sistema periódico? 43 Cómo se denomina a la capa más externa de un elemento? 4

5 44 Qué similitudes existen entre las configuraciones electrónicas de los elementos de un mismo grupo? 45 Cómo se denomina a los electrones de un elemento que están alojados en la capa más externa? 46 Escribir, por orden de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los elementos: litio (Z = 3), manganeso (Z = 25), aluminio (Z = 13) y titanio (Z = 22). Cuáles de ellos son elementos representativos? 47 El Uranio está formado, en la naturaleza, por tres isótopos de masas 234,0409 u; 235,0439 u y 238,0508 u. La abundancia relativa a cada uno es 0,0057 %; 0,72 % y 99,27 %, respectivamente. Con estos datos calcula la masa atómica del Uranio. 48 Escribir, por orden de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los elementos: berilio (Z = 4), magnesio (Z = 12), calcio (Z = 20) y bario (Z = 56) y razona a qué grupo pertenecen. 49 Indica y explica cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas y cuáles son falsas: a) El helio no es un gas noble, pues la configuración electrónica de su capa de valencia no es ns 2 np 6. b) Los gases nobles son los elementos que tienen los subniveles s y p llenos. c) Los elementos representativos apenas participan en reacciones químicas. d) La configuración electrónica de la capa de valencia de los gases nobles es ns 2 np 6. e) Los gases nobles son aquellos cuyo último electrón se aloja en un orbital s o en un orbital p. f) Los elementos representativos forman el grupo B del sistema periódico. 50 Escribir, por orden de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los elementos: oxígeno (Z = 8), azufre (Z = 16), selenio (Z = 34) y telurio (Z = 52) y razona a qué grupo pertenecen. 51 Indica y explica cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas y cuáles son falsas: a) Los metales de transición interna son los elementos que tienen los subniveles s y p llenos. b) Los metales de transición interna se caracterizan porque con ellos se van llenando orbitales f. c) La configuración electrónica de la capa de valencia de los metales de transición es ns 2 np 6. d) Los metales de transición se caracterizan porque con ellos se van llenando orbitales p. e) Los metales de transición interna pueden incluirse en el grupo de los elementos representativos. f) Los metales de transición interna son aquellos cuyo último electrón se aloja en un orbital f. 5

6 52 Completar la tabla siguiente consultando la tabla periódica: Elemento Z A Nº protones Nº Neutrones Nº electrones Notación 197 Au fósforo Co 53 Indica y explica cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas y cuáles son falsas: a) Los elementos representativos tienen una configuración electrónica de la capa de valencia del tipo: ns 2 (n-1)d 10 (n-2)f x (x = 1, 2,, 14) b) Los gases nobles pueden incluirse en el grupo de los elementos representativos. c) Los metales de transición son aquellos cuyo último electrón se aloja en un orbital d. d) Los metales de transición interna son aquellos cuyo último electrón se aloja en un orbital d. e) Los metales de transición interna tienen una configuración electrónica de la capa de valencia del tipo siguiente: ns 2 (n-1)d 10 (n-2)f x (x = 1, 2,, 14). f) Los metales de transición forman el grupo A del sistema periódico El Cloro tiene dos isótopos: el 75,53 % de los átomos de una muestra son de 17 Cl, cuya masa es de 37 34,96885 u, y el 24,47 % restante son de 17 Cl, de masa 36,96590 u. Calcular el peso atómico del cloro. 55 Escribir, por orden de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los elementos: berilio (Z = 4), neón (Z = 10), fósforo (Z = 15) y circonio (Z = 40). Cuáles de ellos son gases nobles? 56 El Praseodimio (Pr) está formado, en la naturaleza, por tres isótopos de masas 140,7245 u; 135,0439 u y 138,0506 u. La abundancia relativa a cada uno es 99,37 %; 0,0023 % y 0,689 %, respectivamente. Con estos datos calcula la masa del Praseodimio. 57 Qué elementos forman el grupo VIIA del sistema periódico?, cuál es su configuración electrónica más externa?, cuántos electrones de valencia tienen? y qué nombre recibe este grupo de elementos? 58 Escribir, por orden de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los elementos: sodio (Z = 11), argón (Z = 18), carbono (Z = 6) y hierro (Z = 26) Cuáles de ellos son metales de transición? 59 Escribir, por orden de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los elementos: flúor (Z = 9), cloro (Z = 17), bromo (Z = 35) y yodo (Z = 53) y razona a qué grupo pertenecen. 6

7 60 Qué elementos forman el grupo IA del sistema periódico?, cuál es su configuración electrónica más externa?, cuántos electrones de valencia tienen? y qué nombre recibe este grupo de elementos? 61 Escribir las configuraciones electrónicas, así como las fórmulas, de los iones más estables que pueden formar el berilio, el flúor, el sodio y el selenio, cuyas configuraciones electrónicas son: a) Be: 1s 2 2s 2 b) F: 1s 2 2s 2 2p 5 c) Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 d) Se: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 4 62 Halla el número atómico y el símbolo de los siguientes iones, así como el período al que pertenecen: a) Un ion dinegativo X -2, cuya configuración electrónica es 1s 2 2s 2 2p 6 b) Un ion mononegativo Y -1, cuya configuración electrónica es 1s 2 63 Dadas las siguientes configuraciones electrónicas correspondientes a determinados elementos, deduce cuáles pertenecen al mismo grupo y cuáles al mismo período, indicando los electrones de valencia, así como el nombre y símbolo de cada uno de ellos. T: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 X: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 Y: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 Z: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 3 64 Dadas las siguientes configuraciones electrónicas correspondientes a determinados elementos, deduce cuáles pertenecen al grupo de los metales alcalino-térreos, cuáles al grupo de los carbonoideos y cuáles al grupo de los halógenos. Q: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 R: 1s 2 2s 2 T: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 X: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 Y: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 2 Z: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 7

8 65 Dadas las siguientes configuraciones electrónicas correspondientes a determinados elementos, deduce cuáles pertenecen al grupo de los metales alcalino-térreos, cuáles al grupo de los carbonoideos y cuáles al grupo de los halógenos. Q: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 R: 1s 2 2s 2 T: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 X: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 Y: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 2 Z: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 66 Dadas las siguientes configuraciones electrónicas correspondientes a determinados elementos, deduce cuáles pertenecen al mismo grupo y cuáles al mismo período, indicando los electrones de valencia, así como el nombre y símbolo de cada uno de ellos. T: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 X: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 Y: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 1 Z: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 4 67 Dadas las siguientes configuraciones electrónicas correspondientes a determinados elementos, deduce cuáles pertenecen al grupo de los metales alcalinos, cuáles al grupo de los térreos y cuáles al grupo de los gases nobles. Q: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 R: 1s 2 2s 1 T: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 X: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Y: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 1 Z: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 68 Escribir las configuraciones electrónicas, así como las fórmulas, de los iones más estables que pueden formar el magnesio, el azufre, el rubidio y el bromo, cuyas configuraciones electrónicas son: a) Mg: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 b) S: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 c) Rb: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 1 d) Br: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 69 Halla el número atómico y el símbolo de los siguientes iones, así como el período al que pertenecen: a) Un ion dipositivo X +2, cuya configuración electrónica es 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 b) Un ion monopositivo Y +1, cuya configuración electrónica es 1s 2 70 Escribir, por orden de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los elementos: uranio (Z = 92), boro (Z = 5), escandio (Z = 21) y cerio (Z = 58). Cuáles de ellos son metales de transición interna? 8

9 71 Explica las variaciones de electronegatividad y de radio atómico de los elementos del cuarto período. 72 La configuración electrónica de un elemento es: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5. Indica si se trata de un metal o de un no metal, a qué grupo del sistema periódico pertenece, su símbolo, un elemento con mayor energía de ionización y otro con menor que él. 73 K +, Ca +2, Cl -, S -2 y Ar tienen el mismo número de electrones. Los números atómicos de sus átomos neutros son: K (Z =19), Ca (Z =20), Cl (Z =17), S (Z =16) y Ar (Z =18). Ordénalos, según su radio atómico, de mayor a menor. 74 Ordena en orden de electronegatividad decreciente los siguientes átomos: Mg, B, C, F, O, N y Na. 75 Ordena de mayor a menor potencial de ionización los siguientes elementos: Na, Al, Zn, Ga, N, S, P y O. 76 La afinidad electrónica del flúor es de -3,45 ev/átomo. Calcula la energía desprendida al obtener 3,6 g de iones fluoruro a partir de átomos en estado gaseoso y fundamental. La masa atómica del flúor es de 19 g/mol. 77 Dados: ion cloruro, ion sodio y neón. a) Escribe su configuración electrónica. b) Justifica cuál tendrá un radio mayor. c) Razona a cuál de ellos será más fácil arrancarle un electrón. Datos: Z(Cl) = 17; Z(Na) = 11; Z(Ne) = Justifica la pequeña disminución correspondiente a la energía de ionización entre el nitrógeno (1 400 kj/mol) y el oxígeno (1 310 kj/mol), y entre el berilio (900 kj/mol) y el boro (799 kj/mol). 79 Ordena de mayor a menor energía de ionización las siguientes especies H, Li, Li +2. Los números atómicos de sus átomos neutros son: H (Z =1) y Li (Z =3). 9

10 80 Sabiendo que las tres primeras energías de ionización, medidas en ev, del Na y del Mg son: Na Mg EI1 5,1 7,6 EI2 47,3 15,0 EI3 71,7 80,1 Explica razonadamente por qué: a) Para un mismo elemento aumentan las sucesivas energías de ionización. b) La mayor diferencia entre ellos ocurre en el sodio entre EI1 y EI2, mientras que en el magnesio ocurre entre EI2 y EI3. 81 El volumen de un mol de potasio es de 45,9 cm 3. Con este dato, y sabiendo que sólo el 46 % del volumen de un cristal de potasio está ocupado por los átomos, hallar el radio de un átomo de potasio. 82 La energía de ionización del litio es 517,4 kj/mol. a) Define energía de ionización. b) Calcula la longitud de onda máxima de una radiación capaz de ionizar átomos de litio en estado fundamental. Datos: h = 6, J s; NA = 6, mol -1 ; c = m/s. 83 La afinidad electrónica del sodio es de 5,12 ev. Si se tienen 25 g de este metal Qué cantidad de energía se necesita para ionizar todos los átomos? La masa atómica del sodio es de 23 g/mol. 84 El radio atómico del berilio es 0,89 Angstroms. Sabiendo que el volumen de un mol de litio es 4,85 cm 3, Calcular qué porcentaje de una muestra de berilio está ocupado por los átomos de este elemento. 85 El radio atómico del litio es 1,23 Angstroms. Sabiendo que el volumen de un mol de litio es 13,0 cm 3, calcular qué porcentaje de una muestra de litio está ocupado por los átomos de este elemento. 10