Configuraciones Electrónicas y Tabla Periódica: Problemas Prácticos Historia del Átomo 1. Por qué no es posible para un electrón continuar girando en órbita alrededor del núcleo como un planeta alrededor del sol? Trabajo en casa: 2. Explica cómo el espectro de emisión de gases ayudó a los científicos a determinar que los electrones viajan en niveles de energía. Diagrama de niveles de energía 3. Dibuja el diagrama de niveles de energía para el Hierro. 4. Dibuja el diagrama de niveles de energía para el Azufre. 5. Dibuja el diagrama de niveles de energía para el Argón 6. Dibuja el diagrama de niveles de energía para el Neón. 7. Usando lo que sabes sobre los electrones y los niveles de energía, crees que el Azufre va a ganar o perder electrones para lograr una configuración de gas noble? Explica tu respuesta usando los diagramas de nivel de energía. Trabajo en Casa: 8. Dibuja el diagrama de niveles de energía para el Titanio. 9. Dibuja el diagrama de niveles de energía para el Estroncio. 10. Dibuja el diagrama de niveles de energía para el Kriptón. 11. Dibuja el diagrama de niveles de energía para el Xenón. 12. Usando lo que sabes sobre los electrones y los niveles de energía, crees que el Calcio va a ganar o perder electrones para lograr una configuración de gas noble? Explica tu respuesta usando los diagramas de nivel de energía. www.njctl.org Química Configuración electrónica y la Tabla periódica
Aufbau Trabajo en Clase 13. Cuál es la configuración electrónica del Hierro? 14. Cuál es la configuración electrónica del Bromo? 15. Cuál es la configuración electrónica del Litio? Trabajo en Casa: 16. Cuál es la configuración electrónica del Estroncio? 17. Cuál es la configuración electrónica del Níquel? 18. Cuál es la configuración electrónica del Francio? Gases Nobles Notación corta 19. Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próximo al Estaño? 20. Cuál es la notación de configuración electrónica del gas noble más próximo al Germanio? 21. Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próxima al Iodo? 22. Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próximo al Uranio? 23. Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próximo al Cesio? Trabajo en Casa: 24. Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próximo al Bismuto? 25. Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próximo al Aluminio? 26. Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próximo al Paladio? 27. Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próximo al Titanio? 28. Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próximo al Silicio? Excepciones 29. Explica por qué la configuración electrónica del Cromo es diferente que la configuración predicha.
Trabajo en Casa: 30. Explica por qué configuración electrónica del Cobre es diferente que la configuración predicha. Familias Periódicas 31. Considera los metales alcalinos a. Cuál es la terminación de la configuración electrónica de todos los metales alcalinos? b. Basado en esta configuración electrónica, crees que es más fácil para los metales alcalinos ganar o perder electrones? c. En comparación con los metales alcalinotérreos, crees que los metales alcalinos son más o menos reactivos? Explica tu respuesta con información sobre el diagrama de configuración electrónica y niveles de energía de los metales alcalinos. d. Dos metales se colocan en agua. Uno burbujea un poco y se corroe. El otro reacciona violentamente y causa una erupción de llamas desde la superficie del agua, cuál metal puedes predecir que es alcalino y cuál metal es el alcalinotérreo. Explica tu respuesta. 32. Una empresa de suministro de productos químicos se ha quedado sin Cloro para sus clientes. Qué otros metales podrías sugerir para reemplazar el Cloro y por qué? Trabajo en Casa: 33. Considera la familia del Oxígeno a. Cuál es la terminación de la configuración electrónica de la familia del Oxígeno? b. Basado en esta configuración electrónica, crees que es más fácil para estos elementos ganar o perder electrones? c. En comparación con los halógenos, crees que los elementos de la familia del oxígeno son más o menos reactivos? Explica tu respuesta con información sobre el diagrama de configuración electrónica y niveles de energía de los metales alcalinos. d. Dos piezas de hierro se calientan y se coloca en dos recipientes separados con gas. Uno corroe al instante, el otro corroe lentamente. Cuál es el gas halógeno y que gas es el de la familia del Oxígeno? Explica tu respuesta. 34. Una empresa de suministro de productos químicos se ha quedado sin berilio para sus clientes. Qué otros metales podría sugerir para reemplazar el Berilio y por qué? www.njctl.org Química Configuración electrónica y la Tabla periódica
Respuestas a problemas del Capítulo 1. Si los electrones son atraídos eléctricamente al núcleo y deberían tener una aceleración centrípeta para orbitar el núcleo. Las cargas aceleradas emiten radiación, por lo que los electrones, entonces, perderían energía y por lo tanto velocidad y caerían sobre el núcleo. 2. El espectro de emisión mostró que los electrones sólo emiten radiación en ciertas longitudes de onda y frecuencias, y, por lo tanto, en niveles de energía. Esto indica que los electrones podían encontrarse en niveles de energía u órbitas específicas. 3. 4. 5. Mira debajo
6. Mira debajo 7. El Azufre ganará 2 electrones, ya que está mucho más cerca del Argón que del Neón. 8. Mira debajo 9. Mira debajo
10. Mira debajo 11. Mira debajo 12. El estroncio pierde 2 electrones ya que está más cerca del Kriptón que del Xenón. 13. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 14. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 15. 1s 2 2s 1 16. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 17. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 8 18. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 1
19. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 2 20. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 2 21. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 5 22. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 4 23. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 1 24. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 3 25. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 26. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 8 27. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2 28. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 29. El orbital 3d del Cromo toma prestado un electrón del orbital 4s para que pueda completarse. Como resultado, su configuración electrónica es diferente que la de su estado fundamental esperado. 30. El orbital 3d del Cobre toma prestado un electrón del orbital 4s para que el orbital 3d puede estar lleno y el orbital 4s permanece a medio llenar. 31. a. ns 1 b. Pierde un electrón c. Más activo, ya que sólo tienen que perder 1 electrón y los metales alcalinos tienen que perder 2 electrones. d. El que produce solamente burbujas es el metal alcalinotérreo, el que estalla en llamas es el metal alcalino. Esta diferencia en la reactividad se debe a la diferencia en la configuración electrónica. 32. Podría ser utilizado el flúor o los elementos similares del grupo de los halógenos, ya que todos tienen reactividades similares. 33. a. ns 2 np 4 b. Gana
c. Menos reactivo, ya que tienen que ganar más electrones. d. El gas que corroe lentamente es de la familia del oxígeno, y el otro es el halógeno. Esta diferencia de reactividades puede explicarse por sus configuraciones electrónicas. 34. Podría ser utilizado el magnesio o elementos alcalinotérreos similares, ya que todos tienen reactividades similares.