ESTRUCTURA ATÓMICA. SISTEMA PERIÓDICO

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1 1 ESTRUCTURA ATÓMICA. SISTEMA PERIÓDICO 1. Considere los elementos A, B, C y D cuyos números atómicos son 12, 16, 19 y 36. A partir de las configuraciones electrónicas de cada uno de ellos, responda razonadamente las siguientes cuestiones: a) Identifique y escriba la configuración electrónica del ión estable en una red cristalina para cada uno de los átomos de los elementos propuestos. (0,8 puntos) b) Identifique el grupo al que pertenece cada uno de ellos. (0,6 puntos) c) Ordene los elementos A, B y C por orden creciente de su electronegatividad. (0,6 puntos) Julio a) Escriba la configuración electrónica de cada una de las siguientes especies en estado fundamental: S 2-, Cl, Ca 2+ y Fe. (1,2 puntos) b) Explique, justificando la respuesta, si son ciertas o falsas las afirmaciones siguientes: b.1) La primera energía de ionización del átomo de azufre es mayor que la del átomo de cloro. (0,4 puntos) b.2) El radio atómico del cloro es mayor que el radio atómico del calcio. (0,4 puntos) Datos.- Números atómicos: S = 16, Cl = 17; Ca = 20; Fe = 26. Junio a) Escriba la configuración electrónica de cada una de las siguientes especies químicas: Ca 2+, Cl, Se 2-. (0,9 puntos) b) Explique, justificando la respuesta, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones: b1) La primera energía de ionización del átomo de selenio es mayor que la del átomo de cloro. (0,6 puntos)

2 2 b2) El radio del átomo de calcio es menor que el del átomo de cloro. (0,5 puntos) Datos- Números atómicos: Cl (17); Ca (20); Se (34). Julio Conteste, razonadamente, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: (0,5 puntos cada apartado) a) El ion K + presenta un tamaño mayor que el átomo de K. b) Los átomos neutros y tienen el mismo número de electrones. c) Un átomo cuya configuración electrónica es ls 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 pertenece al grupo de los halógenos (grupo 17). d) Un conjunto posible de números cuánticos para un electrón alojado en un orbital 3d es (3, 2, 3, -1/2). Junio Considere los elementos A, B y C cuyos números atómicos son 17, 18 y 20, respectivamente. Responda razonadamente las siguientes cuestiones: a) Ordene los tres elementos indicados por orden creciente de la energía de ionización de sus átomos. (0,6 puntos) b) Razone si cada uno de estos elementos forma algún ión estable e indique la carga de dichos iones. (0,6 puntos) c) Deduzca la fórmula molecular del compuesto formado por A y C. Será este compuesto soluble en agua? (0,8 puntos) Julio Considere los elementos con número atómico A = 9, B = 10, C = 20 y D = 35. Responda razonadamente las siguientes cuestiones: (0,5 puntos cada apartado)

3 3 a) Justifique si los elementos A, B y C forman algún ión estable e indique la carga de dichos iones. b) Ordene por orden creciente de su primera energía de ionización los elementos A, B y D. c) Identifique el elemento cuyos átomos tienen mayor radio atómico. d) Proponga un compuesto iónico formado por la combinación de dos de los elementos mencionados. Junio Cuatro elementos A, B, C y D tienen números atómicos 2, 11, 17 y 25 respectivamente. Responda a las siguientes cuestiones: a) Escriba la configuración electrónica de cada uno de ellos. (0,8 puntos) b) Explique cuál o cuáles, de los elementos indicados, son metales. (0,6 puntos) c) Defina afinidad electrónica y razone cuál es el elemento, de los indicados, que tiene mayor afinidad electrónica. (0,6puntos) Julio Considere los elementos Na, P, S, Cl, y explique, justificando la respuesta, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones: a) El de mayor radio atómico es el cloro. b) El de mayor electronegatividad es el fósforo. c) El de mayor afinidad electrónica es el sodio. d) El ión Na + tiene la misma configuración electrónica que el ión Cl -. DATOS.- Números atómicos: Na = 11 ; P = 15 ; S = 16 ; Cl = 17. (0,5 puntos cada apartado) Junio Considere los elementos A, B, y C, de números atómicos A=33, B=35, C=38, y responda razonadamente a las siguientes cuestiones: (0,5 puntos cada apartado)

4 4 a) Escriba la configuración electrónica de cada uno de estos elementos. b) Explique cuál será el ión más estable que formará cada uno de estos elementos c) Compare el tamaño atómico de cada elemento con el tamaño de su correspondiente ión más estable. d) Ordene los elementos según el valor creciente de su primera energía de ionización. Julio Considere los elementos A, B, C y D de números atómicos A=17, B=18, C=19, D=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. (1 punto) b) Escriba la configuración electrónica del ión más estable que formará cada uno de estos elementos. (1 punto) Septiembre Considere los elementos A, B, C y D de números atómicos A=2, B=11, C=17, D=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. (1 punto) b) Clasifique cada uno de los elementos en las siguientes categorías: metal, no metal o gas noble. (0,5 puntos) c) Ordene los elementos según valor creciente de su primera energía de ionización. (0,5 puntos) Junio Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:

5 5 a) Asigne los valores de los radios atómicos 74, 112 y 160 (en picómetros) a los elementos cuyos números atómicos (Z) son 4, 8 y 12. (1 punto) b) Relacione los valores de la primera energía de ionización 496, 1680 y 2080 (en kj/mol) con los elementos cuyos números atómicos (Z) son 9, 10 y 11. (1 punto) Septiembre a) Explique razonadamente, justificando la respuesta, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones: a1) La segunda energía de ionización del helio es más elevada que la primera. (0,6 puntos) a2) El radio del ión sodio, Na +, es mayor que el radio del ión potasio, K +. (0,6 puntos) b) Utilice el modelo de estructuras de Lewis para deducir el tipo de enlace nitrógeno-nitrógeno presente en: b1) N2H4 b2) N2F2. (0,8 puntos) Junio Considere los elementos con número atómico 4, 11, 16 y 17, y responda, razonadamente, a las siguientes cuestiones: (0,5 puntos cada una) 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 del sistema periódico 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 ión más estable formado por cada uno de ellos. Septiembre 2010

6 6 15. 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, 738 kj/mol, 2070 kj/mol. (1 punto) b) Indique el ión más probable que formarán los elementos B y C, y justifique cuál de ellos tendrá mayor radio iónico.(1 punto) Junio Considere los elementos de números atómicos 4, 11, 17 y 33. Razone y justifique cada uno de los siguientes apartados: a) Escriba la configuración electrónica señalando los electrones de la capa de valencia. b) Indique a qué grupo del sistema periódico pertenece cada elemento y si es o no metal. c) Ordene de menor a mayor los elementos según su electronegatividad. d) Qué estado de oxidación será el más frecuente para cada elemento?. Septiembre a) Escriba la configuración electrónica de cada una de las siguientes especies en estado fundamental: Cl, P 3-, Al 3+. b) Ordene los elementos químicos P, Na, Si, Mg, S, Ar, Al, Cl, según su primera energía de ionización, razonando la respuesta. Datos: Números atómicos: P (15), Na (11), Si (14), Mg (12), S (16), Ar (18), Al (13), Cl(17). Junio Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:

7 7 a) Considere los siguientes elementos químicos: Ne, F, Na, Mg y O, ordene los elementos químicos por orden creciente de su primera energía de ionización. b) Indique el ión más probable que formarían los elementos anteriormente citados. c) Ordene las especies iónicas del apartado anterior por orden creciente de sus correspondientes radios iónicos. Datos: Números atómicos (Z): O (Z = 8); F (Z = 9); Ne (Z = 10); Na (Z = 11); Mg (Z = 12) Septiembre Sean dos elementos A y B cuyos números atómicos son: Z(A) = 28; Z(B)= 35. Conteste a las siguientes cuestiones: a) Escriba la configuración electrónica del estado fundamental de ambos elementos. b) Qué elemento espera que tenga un valor de su primera energía de ionización más elevado? Razone la respuesta. c) Qué elemento tiene los átomos más pequeños? Razone la respuesta. d) En caso de que los elementos A y B se pudieran combinar para formar un compuesto estable y neutro, cuál es la fórmula que cree más probable para este compuesto? Junio a) Explique cuales son las tendencias generales en las variaciones del tamaño atómico y de la primera energía de ionización en un período y en un grupo o familia de la tabla periódica. b) Ordene los siguientes elementos según el tamaño creciente de sus átomos, justificando la respuesta: Si, Ne, F, Mg, S, K. c) Ordene los siguientes elementos según el valor creciente de su primera energía de ionización, justificando las posibles anomalías, en su caso: Al, Ne, P, Mg, S, K.

8 8 Datos: números atómicos: F: 9, Ne: 10, Mg: 12, Al: 13, Si: 14, S: 16, K: 19. Septiembre Responda justificando la respuesta a las siguientes cuestiones: a) Si la configuración electrónica de la capa de valencia de un elemento es 4s 2 3d 10 4p 3, indique a qué periodo y a qué familia pertenece dicho elemento. Qué estado de oxidación negativo puede tener? b) Cuál o cuáles de las siguientes combinaciones son conjuntos válidos de números cuánticos, para un electrón de un átomo de carbono en su estado fundamental? Razone la respuesta e indiqué porqué no son válidas el resto de combinaciones. n l ml ms ½ ½ ½ ½ Junio La configuración electrónica de un elemento A es: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 5. Explica razonadamente, cuáles de las afirmaciones siguientes son correctas: a) El Sb (Z=51) tiene una energia de ionización menor que el átomo A. b) El Sn (Z=50) posee un radio atómico mayor que el átomo A. c) La energia de ionización del Cl (Z=17) es mayor que la del átomo A. d) De la combinación del elemento A con el elemento de Z=35 se obtienen compuestos fundamentalmente iónicos. e) El elemento A es más electronegativo que el elemento de Z=17. Septiembre 2005

9 9 23. Los elementos A, B, C, y D tienen números atómicos 12, 14, 17 y 37 respectivamente. a) Escriba la configuración electrónica de A 2+, B, C - y D. b) Indique, justificando la respuesta, si las siguientes proposiciones referidad a los elementos anteriores A, B, C y D, son verdaderas o falsas: b1) El elemento que tiene el radio atómico más pequeño es el B. b2) El elemento D es el que tiene mayor energía de ionización I1. b3) El elemento C es el que tiene mayor afinidad electrónica. b4) Cuando se combinan C y D se forma un compuesto molecular. Junio a) Agrupe las siguientes configuraciones electrónicas en parejas que puedan representar elementos con propiedades químicas similares: 1s 2 2s 2 1s 2 2s 2 2p 3 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 1s 2 2s 1 b) Indique, justificando la respuesta, si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas. i. Los elementos de un mismo grupo tienen el mismo número atómico. ii. Los elementos del mismo periodo tienen fórmulas análogas para sus correspondientes compuestos. iii. El número atómico coincide con el número de protones del núcleo, pero no siempre coincide con el número de electrones de un átomo neutro. iv. El volumen del ión óxido, es superior que el átomo de neón. Septiembre Los elementos A, B, C y D tienen números atómicos 10, 15, 17 y 20.

10 10 a) Escribe la configuración electrónica de A, C - y D 2+ e indica el grupo al que pertenecen cada uno de estos elementos. b) De los cuatro elementos (neutros) indica, razonando la respuesta, cuál tiene mayor energía de ionización y cuál mayor radio atómico. Septiembre Explique razonadamente: El tipo de fuerzas intermoleculares que se producen entre las moléculas de agua pura. Por qué el etanol, CH3CH2OH, tien un punto de ebullición más elevado que el dimetil éter, CH3 O-CH3? Septiembre a) Ordene razonadamente los elementos A, B y C cuyos números atómicos son 3, 11 y 19 respectivamete, por orden creciente de su energía de ionización. b) Ordene razonadamente los elementos D, E y F cuyos números atómicos son 4, 6 y 9 respectivamente, por orden creciente de su radio atómico. Junio Ordene, razonando la respuesta, los siguientes elementos: sodio, aluminio, silicio, magnesio, fósforo y cloro según: a) Su poder reductor. b) Su carácter metálico. c) Su electronegatividad. Junio Para los elementos Plata y Selenio, cuyos números atómicos respectivos son 47 y 34, indique:

11 11 1. Su situación en la tabla periódica (grupo y periodo). 2. Los números cuánticos de los electrones desapareados. 3. El estado de oxidación más probable en sus iones monoatómicos. Septiembre Dados los siguientes conjuntos de números cuánticos para el electrón en el átomo de hidrógeno, indique las combinaciones que no sean posibles, explicando en cada caso el motivo: a) 2, 2, 1, +1/2 b) 4, 0, 2, -1/2 c) 1, 0, 0, +1/2 d) 3, -1, 0, -1/2 Junio a) La configuración electrónica del cromo, en su estado fundamental, es 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5. Justificar la "aparente" anomalía existente en dicha configuración. b) Cuál es el máximo número de electrones que puede haber en un mismo átomo con n = 3? Qué principio determina este número? Septiembre a) Definir los conceptos de afinidad electrónica y de energía de ionización, indicando se existe alguna relación entre ellos. b) Indicar los valores que puede tomar el número cuántico "m" para: 1. un orbital 2s 2. un orbital 3d 3.un orbital 4p Septiembre 1999

12 Dadas las siguientes configuraciones electrónicas de átomos neutros: X: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 Y: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 4s 1 Justificar la validez o falsedad de las siguientes proposiciones: a) La configuración de Y corresponde a un átomo de K. b) Para pasar de X a Y se necesita aportar energía. c) El radio de X es igual al radio de Y. Junio Señalar justificadamente cuáles de las siguientes proposiciones son correctas y cuáles no: a) El número atómico de los iones K + es igual al del gas noble Ar. b) Los iones K + y los átomos del gas noble Ar son isótopos. c) El radio de los iones K + es igual que el de los átomos de Ar. Datos: Números atómicos: Ar = 18; K = 19. Junio Respecto el número cuántico "n" que aparece en el modelo atómico de Böhr indicar de manera razonada cuáles de las siguientes frases son correctas y cuáles incorrectas: a) La energía del electrón en las órbitas está cuantizada y depende de n. b) El radio de las órbitas no depende de n. c) Las rayas del espectro de emisión del hidrógeno se deben a tránsitos del electrón desde una órbita a otra de n mayor. d) Cuando el electrón pasa a tener n = el átomo se ha ionizado. Septiembre Escribir la serie de los cuatro números cuánticos para uno de los electrones de valencia del átomo de azufre en su estado fundamental. (Número atómico del azufre 16) Septiembre 1998

13 Dados tres elementos químicos de números atómicos 19, 35 y 36. Indicar: a) La configuración electrónica y el grupo del sistema periódico al cual pertenece cada elemento. b) De los tres elementos cuál tiene mayor energía de ionización, cuál mayor afinidad electrónica y cuál mayor radio atómico. Razonar las respuestas. Junio Dados los siguientes elementos: He, F, S, As y Sn; indicar el que corresponda mejor a cada una de las propiedades siguientes, razonando las respuestas: a) El más metálico. b) El de radio mayor. c) El más electronegativo. Datos: Números atómicos: He = 2; F = 9; S = 16; As = 33; Sn = 50 Septiembre Clasificar en orden creciente de radios los siguientes iones (justificarlo): O 2- ; Na + ; F - ; Mg 2+. Datos: Números atómicos: O=8; Na=11; F=9; Mg=12 Septiembre Dadas las configuraciones electrónicas: Indicar: I. 1s 2 2s 2 2p 6 II. 1s 2 2s 2 III. 1s 2 2s 2 2p 2 2p 6 3s 2 3p 4 a) A qué átomos corresponden? b) A qué iones monopositivos corresponden? c) A qué iones mononegativos corresponden? Junio 1997

14 a. Indicar cuál o cuáles de las siguientes frases son ciertas: 1. Las rayas del espectro de emisión del hidrógeno se deben a tránsitos del electrón entre distintos niveles de energía. 2. El ión óxido, O 2-, tiene mayor radio que el átomo de oxígeno. 3. Conforme vamos de izquierda a derecha en una fila del Sistema Periódico disminuye la energía de ionización. b. Explicar por que es verdadera o falsa cada frase del apartado anterior. Reescribir correctamente aquéllas que sean falsas. Septiembre Qué mejoras aporta el modelo de Böhr respecto al modelo de Rutherford? Citar al menos dos. Septiembre a. Indicar cuál o cuáles de las siguientes frases son ciertas: a) Según Böhr la fuerza que mantiene al electrón en su órbita es debida sólo a la atracción gravitatoria entre dicha partícula y el núcleo. b) Se consume la misma energía para arrancar el electrón del átomo de hidrógeno si éste se encuentra en el orbital 1s que si se encuentra en el orbital 2p. c) Los elementos químicos se ordenan en el Sistema Periódico según sus pesos atómicos crecientes. b. Explicar por qué es verdadera o falsa cada frase del apartado anterior. Reescribir correctamente aquéllas que sean falsas. Junio 1996

15 Un átomo X tiene la siguiente configuración electrónica: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 5s 1. Cuáles de las siguentes frases son correctas?: (Razonar la respuesta) 1. X se encuentra en su estado fundamental. 2. X pertenece al grupo de metales alcalinos. 3. X pertenece al 5º período del sistema períodico. 4. X Si el electrón pasara desde el orbital 5s al 6s, se emitirá energía luminosa que daría lugar a una línea en el espectro de emisión. Junio a) En el modelo atómico de Bhor se habla de "órbita" del electrón y en el modelo atómico de la mecánica cuántica se habla de "orbital". Qué diferencia existe entre ambos conceptos? b) Definir la energia de ionización. Cómo es la segunda energia de ionización con respecto a la primera (mayor, igual o menor)? Justificar la respuesta. c) Los siguientes átomos e iones tienen todos diez electrones: N 3-, O 2-, F -, Ne, Na + y Mg 2+. Ordenarlos segun radio creciente. Justificar la respuesta. Septiembre a) El comportamiento de un electrón perteneciente a un atomo de hidrógeno queda descrito por el siguiente conjunto de números cuánticos: n = 3; l = 2; m = 1; s = 1/2 En qué nivel energético y en qué tipo de orbital se encuentra dicho electrón?. b) La primera fila del Sistema Periódico tiene dos elementos químicos, la segunda y tercera filas tiene ocho elementos y la cuarta y quinta filas tienen dieciocho elementos. Dar una explicación a estos hechos. Septiembre 1995

16 a) Dar una definición de orbital atómico. b) Qué significado tiene decir que una magnitud está cuantizada? Poner un ejemplo. c) Qué es la electronegatividad? Indicar cualitativamente cómo varía esta propiedad en el Sistema Periódico y cómo influye en el tipo de enlace que forman los elementos químicos al combinarse. Junio a) Cómo se puede representar gráficamente un orbital atómico? Dibuja dos orbitales atómicos distintos del hidrógeno. b) Escribir los números cuánticos que le corresponderían a un electrón alojado en los orbitales atómicos dibujados en el apartado anterior. c) Escribir la configuración electrónica del ión sulfuro S 2- y del átomo de cinc. Datos: Números atómicos: S: 16; Zn: 30 Junio Dibuja con cuidado un esquema del Sistema Periódico y sobre el mismo, traza unas líneas que delimiten las zonas siguientes: a) Elementos metálicos. b) Elementos que forman moléculas diatómicas. c) Elementos que en condiciones normales se encuentra como átomos sin combinar. d) Elementos que forman moléculas poliatómicas gigantes. e) Indicar para los elementos de los apartados (a), (b) y (c) la relación existente entre la posición de estos elementos en el Sistema Periódico y su configuración electrónica. Septiembre 1994

17 a) Define correctamente la primera energia de ionización de un metal "M". b) Dibuja cualitativamente los valores aproximados de la primera energía de ionizacíon (El1) de los elementos representados en las dos gráficas siguientes. Junio 1994