EJERCICIOS DEL TEMA 2

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1 EJERCICIOS DEL TEMA 2 1. (a) Pode haber nun mesmo átomo electróns de números cuánticos: (2,1,-1,1/2); (2,1,0,- 1/2); (2,1,-1,-1/2) (2,1,0,1/2)? En que principio se basea? (b) Indique o nivel de enerxía e o orbital á que pertencen os dous primeiros electróns do apartado anterior. (c) Que se entende por estrutura fundamental dun átomo? A estrutura electrónica 1s 2 2s 2 2p63s23p 6 4p 1 é fundamental? Por que?. Razoe as contestacións. (SETEMBRO 2003). 2. Considere a configuración electrónica: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2. a. A qué elemento corresponde? b. Cál é a súa situación no sistema periódico? c. Indique os valores dos números cuánticos do último electrón. d. Nomee dous elementos cuxas propiedades sexan semellantes a este. Razoe as respostas. (XUÑO 2004) 3. Dados os átomos e ións seguintes: ión cloruro, ión sodio e neon: a. Escribir a configuración electrónica deles. b. Xustificar cal deles terá un radio maior. c. Razoar a cal deles será máis fácil arrincarlle un electrón. (XUÑO 2005) 4. Dados os ións Cl - e K + : a. Escriba as súas configuracións electrónicas e indique os posibles números cuánticos dos seus electróns máis externos. b. Razoe cal deles ten maior radio. (SETEMBRO 2005) 5. (a) Razoar cál dos dous ións que se indican ten maior raio iónico: Na + eal 3+ (b) Cantos electróns pode haber con n=3, nun mesmo átomo? En qué principio se basea? (XUÑO 2002) 6. (a) Indique o significado dos números cuánticos que caracterizan un electrón. (b) Escriba os catro números cuánticos correspondentes a cada un dos electróns 2p do átomo de carbono. (SETEMBRO 2002) 7.Si los números atómicos respectivos de nitrógeno, argón, magnesio y cobalto son 7, 18, 12 y 27. a. Escriba las configuraciones electrónicas de los referidos átomos. b. Escriba las configuraciones electrónicas de los iones N 3-, Mg 2+ y Co 3+. c. Indique el número de electrones desapareados que existen en el elemento nitrógeno y en los iones Mg 2+ y Co 3+ del apartado anterior. 8. O primeiro e segundo potencial de ionización para o átomo de litio son, respectivamente, 520 e 7300 kj/mol. Razóese: (a) A grande diferenza que existe entre ámbolos dous valores de enerxía. (b) Qué elemento presenta a mesma configuración electrónica que a

2 primeira especie iónica? (c) Como varía o potencial de ionización para os elementos do mesmo grupo? (XUÑO 2001) 9. (a) Razoar cál dos dous ións que se indican ten maior raio iónico: Na + e Al 3+. (b) Cantos electróns pode haber con n=3, nun mesmo átomo? En qué principio se basea? (XUÑO ) 10. De cada unha das seguintes parellas de elementos: Li e B; Na e Cs; Si e Cl; C e O; Sr e Se; indique razoadamente qué elemento (dentro de cada parella) terá: (a) Maior radio atómico. (b) Maior potencial de ionización. (c) Maior afinidade electrónica. (d) Maior electronegatividade. (e) Maior carácter metálico. (SETEMBRO 2004) 11. Dados os átomos e ións seguintes: ión cloruro, ión sodio e neon: a. Escribir a configuración electrónica deles. b. Xustificar cal deles terá un radio maior. c. Razoar a cal deles será máis fácil arrincarlle un electrón. (XUÑ0 2005) 12. El electrón diferenciador de un elemento dado tiene la siguiente combinación de números cuánticos: (4, 0, 0, -1/2) a. Qué clase de elemento es? b. En qué grupo y período se encuentra? c. Escribe la posible configuración electrónica de dicho elemento. 13. Escribe para cada uno de los iones F -, Ne + y O 2- la configuración electrónica de su estado fundamental. Cuál de ellos presentará mayor radio iónico? Justifícalo. 14. Disponemos de la siguiente información de dos elementos X e Y. el elemento X tiene la misma configuración electrónica que la especie Ar +. Por otro lado, Y es un elemento del tercer período cuyo ión más frecuente tiene carga +2. a. Indica de qué elementos se trata. b. Justifica cuál de ellos tendrá mayor carácter metálico. c. Sería posible la existencia del ión Ar + en un compuesto químico? 15. Razona la veracidad o falsedad de las siguientes proposiciones: a. Los isótopos 23 y 24 del sodio tienen propiedades químicas parecidas. b. Las especies químicas Na + y Na de isótopo 23 del sodio tienen propiedades parecidas. c. El isótopo 24 del Na tiene mayor número másico que el isótopo 23, luego su radio atómico también será mayor. 16. Ordena las siguientes parejas de especies químicas de menor a mayor radio: Li, Li + ; O, O 2- ; S, S 2-.

3 17. Dadas as siguientes configuracións electrónicas asignadas a átomos en estado fundamental: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 1s22s22p5 1s22s22p63s23p6 a) A que elementos corresponden? (b) Cal será o más electronegativo?. Razoe as respostas. (SETEMBRO 2006) 18. Considere a familia dos elementos alcalinos. (a) Cal é a configuración electrónica máis externa común para estes elementos? (b) Como varía o radio atómico no grupo e por que? Xustifique as respostas. (XUÑO 2007) 20. Dados los elementos A, B y C, de números atómicos 9, 19 y 35, respectivamente: a) Escriba la estructura electrónica de esos elementos. b) Determine el grupo y período al que pertenecen. c) Ordénelos en orden creciente de su electronegatividad. 21. Los elementos A,B y C tienen de número atómico 11,18 y 25, respectivamente. a) Escriba la configuración electrónica de cada elemento. b) Clasifique dichos elementos como representativos de los bloques s, p, o d. c) Cuál será la configuración electrónica del ión divalente del elemento C (C+2)? 22. a) Qué significado tiene el número cuántico principal n?. b) Cuántos electrones pueden ocupar la capa L (n = 2) de un átomo?. c) Cuántos electrones pueden existir en un mismo átomo con n = 4, y l = 3?. 23. Los átomos neutros X, Y Z, tiene las siguientes configuraciones: X = 1s 2 2s 2 p 1 ; Y = 1s 2 2s 2 p 5 ; Z = 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 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 electronegatividad? 24. a) Defina afinidad electrónica. b) Qué criterio se sigue para ordenar los elementos en la tabla periódica? c) Justifique cómo varía la energía de ionización a lo largo de un periodo? 25. Dado el elemento de Z= 19: a) Escriba su configuración electrónica. b) Indique a qué grupo y período pertenece c) Cuáles son los valores posibles que pueden tomar los números cuánticos de su electrón más externo?. 26. Cuatro elementos que llamaremos A, B, C y D tienen, respectivamente, los números atómicos:2, 11, 17 y 25. Indique: a) El grupo y el período al que pertenecen. b) Cuáles son metales. c) El elemento que tiene mayor afinidad electrónica.

4 27. Indique razoadamente: 2.1. Para o par de átomos: sodio e magnesio, cal posúe maior potencial de ionización Para o par de átomos: iodo e cloro, cal posúe maior afinidade electrónica. (SETEMBRO- 2010) 28. Para los elementos 39 19X e 80 35Y, indique: a) Configuración electrónica de cada uno, así como su posición en el Sistema Periódico. b) Números cuánticos del electrón diferenciador (más externo) de cada uno de los elementos. c) Tipos de enlace entre Y-Y, X-X Y X-Y. d) El de mayor electronegatividad. e) El de menor radio iónico de los dos. 29. Considera as seguintes afirmacións: a) O electrón no átomo de hidróxeno xira ao redor do núcleo en órbitas circulares calquera. b) A enerxía do electrón no átomo de hidróxeno só pode ter uns valores determinados. c) É imposible determinar con exactitude a posición e a enerxía do electrón no átomo de hidróxeno. Indica de forma razoada cál ou cáles das anteriores afirmacións están de acordo, e cáles non, co modelo proposto por Bohr para o átomo de hidróxeno. 30. Para los elementos de números atómicos 19, 20, 3 y 35. a) Escriba las configuraciones electrónicas correspondientes a cada uno. b) Defina el concepto de energía de ionización y compare, razonadamente, la correspondiente a los elementos de números atómicos 3 y 19. c) Defina el concepto de electroafinidad y compare, razonadamente, la correspondiente a los elementos de números atómicos 20 y 35. d) Compare y razone el radio atómico de los elementos de números atómicos 3 y a) De los siguientes estados electrónicos, razónese adecuadamente cuales no pueden existir: 2p, 2d, 4s, 5f, 1p. b) Justificar si están excitados o no los átomos a los que corresponden las siguientes configuraciones electrónicas: 1s 2 2p 1 ; 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 1 ; 1s 2 2s 2 2p La configuración electrónica de un elemento: a) Permite conocer cual es su situación en el sistema periódico?. b) Indica que clase de enlaces puede formar con otros elementos? c) Es suficiente información para saber si el elemento es sólido, liquido o gas? d) Sirve para conocer si el elemento es o no molecular? Justifique sus respuestas. 33. Un feixe de electróns móvese cunha velocidade de 5, m/s. Se a masa do electrón é de 9, kg, calcula a lonxitude de onda asociada ao electrón. 34. Dado 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.

5 35. La configuración electrónica del último nivel energético de un elemento es 4s 2 4p 3. 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. 36. a) Por qué los espectros atómicos no son continuos? b) Asigna los siguientes valores de las energías de ionización: 5,14; 6,00; 7,64; 8,15; 10,3; 11,0; 13,01; 15,80 (ev) a los elementos siguientes: Li, Be, B, C, N, O, F, Ne. c) Asigna los siguientes valores de los radios atómicos: 0,0889; 0,1364 0,1736 0,1914 0,1981 (en nm) a los elementos: (Z) 4, 12, 20, 38, Escribir la configuración electrónica del elemento de número atómico 20, del gas noble del segundo período y del elemento del cuarto período del grupo del carbono. Identificar estos tres elementos con su nombre y su símbolo. 38. Los elementos A, B, C y D tienen números atómicos 12, 14, 17 y 37, respectivamente. a) Escriba la configuración electrónica de A2+, B, C- y D. b) Indique, justificando la respuesta, si las siguientes proposiciones referidas 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. 39. a) Cuál será la configuración electrónica del elemento de Z = 20? A qué grupo del Sistema Periódico pertenece? Qué tipo de iones formará con facilidad?. b) Indique los posibles valores de los tres primeros números cuánticos correspondientes a los orbitales 3p y 5d. 40. Responder razonando las respuestas, a las siguientes cuestiones que se plantean indicando si son VERDADERAS o FALSAS: a) Los valores (3, 2, 2, +1/2) representan a un electrón situado en un orbital 3d. b) A lo largo de un periodo las pro piedades químicas de los elementos son semejantes. c) La energía de ionización en un periodo aumenta de izquierda a derecha. d) Los elementos de un mismo grupo presentan propiedades químicas muy similares pero no iguales, debido a que su configuración electrónica externa varía muy poco de unos a otros ) Un átomo A tiene como configuración electrónica: 1s2 2s22p6 3s23p6 5s1, cuáles serán los números cuánticos de su electrón más externo? 2) Justifique la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: a) A se encuentra en su estado fundamental. b) A pertenece al grupo de los metales alcalinos. c) A está en el quinto período del sistema periódico.

6 d) A formará preferentemente compuestos con enlace covalente. 42. a) Nombre los números cuánticos necesarios para caracterizar los electrones en los átomos. Indique su significado y sus posibles valores. b) Conteste las siguientes cuestiones relativas a un elemento con Z=7 y A=14 1.-Número de protones, neutrones y electrones 2.-Configuración electrónica y número de electrones desapareados en su estado fundamental 3.-Número máximo de electrones para que: m = 0; n = 2; ó l = Razona si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos: a) Existe un electrón con los siguientes números cuánticos (n, l, m, s): 2, 2, 1, 1/2 b) El radio de un elemento A siempre es inferior al radio del catión A+ c) El radio del anión A- es mayor que el del elemento A. d) En un orbital p caben como máximo 6 electrones. 44. Tres elementos A, B y C tienen los números atómicos 15, 20, y 33 respectivamente a) Escribe sus estructuras electrónicas y a partir de ellas indica de qué elementos se trata. b) Explica cuál tiene mayor afinidad electrónica y cual presenta un menor potencial de ionización. 45. Obsérvase que un átomo de hidróxeno pode absorber 10 ev e pasar a un nivel superior. Calcular a frecuencia e a lonxitude de onda emitida cando o electrón volve ao seu estado inicial.. Dato: 1 ev = 1, J 46. Calcula a lonxitude de onda asociada a una pelota de masa 100 g que se move cunha velocidade de 150 m/s. 47. Segundo a posición no sistema periódico, indica razoadamente cál, dos elementos que se citan en cada caso, é o elemento que presenta: a) Maior potencial de ionización: Na ou Mg: b) Unha electronegatividade mais alta: Si ou Cl. c) Un maior carácter metálico: K ou Ca. 48. Qué significado tiene el principio de incertidumbre de Heisenberg? Explica qué significan cada uno de los términos que aparecen en la ecuación de Heisenberg. 49. Disponemos de la siguiente información de dos elementos X e Y. El elemento X tiene la misma configuración electrónica que la especie Ar +. Por otro lado, Y es un elemento del tercer período cuyo ión mas frecuente tiene carga +2. a) Indica de que elemento se trata. b) Justifica cuál de ellos tendrá mayor carácter metálico. c) Sería posible la existencia de ión Ar + en un compuesto químico? 50. Si conocemos la velocidad de un neutrón con una indeterminación de 10 m/s. Cuál es la máxima precisión que podemos obtener para su posición?. Dato m p = 1, kg.