ESTRUCTURA DE LA MATERIA CUESTIONES TEÓRICAS. 1

ESTRUCTURA DE LA MATERIA
CUESTIONES TEÓRICAS.
1.-
Compare los elementos químicos Li,K,C y F en cuanto:
a.) ) Cuál tendrá mayor radio atómico ?.
b.) ) Cuál tendrá mayor afinidad electrónica ?.
c.) Ordénelos según valores crecientes de sus energías de ionización.
2.-
)Qué es el potencial de ionización?.)Cómo varía dentro de un periodo?.
3.-
Ordena, de mayor a menor, según los valores de la energía de ionización las siguientes especies:
H(1s1)
Li(1s22s1) Li2+(1s1)
4.-
Indique:
a.) Cuál es la configuración electrónica para el estado fundamental del elemento químico boro.
b.) ) Qué números cuánticos asignaría a los electrones de la última capa del citado elemento ?.
c.) Proponga una configuración para un estado excitado de este elemento.
5.-
) Cuál de las siguientes series de números cuánticos están permitidas para un electrón en un átomo ?:
a) n=3,l=1,m=-1 . b) n=2,l=2,m=0 . c) n=3,l=1,m=2 . d) n=4,l=2,m=1.
Para aquellas que considere permitidas,)en qué tipo de orbital estaría situado el electrón ?.
6.-
Indique;
a.) Número de protones, neutrones y electrones que hay en un átomo del isótopo 14 del nitrógeno.
b.) )En qué se convertiría este átomo si se añadiese un neutrón más a su núcleo?.)Y si se eliminase un
electrón de su capa exterior ?.
c.) )En qué se convertiría dicho átomo si se añadiese un protón más a su núcleo ?.
7.-
Corrija razonadamente, si le parece necesario, las siguientes afirmaciones:
a.) Un anión contiene menos protones que el átomo neutro del mismo elemento.
b.) El número de aniones y de cationes que hay en un cristal de cloruro de calcio es el mismo.
c.) Un átomo del isótopo 12 del elemento carbono pesa 12 gramos.
d.) La masa de un mol de agua es la masa de una molécula de agua.
8.-
Las tres configuraciones electrónicas siguientes están relacionadas con el elemento de número atómico 8:
a) 1s22s2p4 . b) 1s22s2p33s1 . c) 1s22s2p3 .
Justifíquelo.
9.-
Un elemento químico A presenta una configuración electrónica mas externa 5s1 mientras que en otro B es
3s23p5 .Conteste razonadamente a las siguientes cuestiones:
a.) ) Es A un elemento metálico o no metálico ?.) Y B ?.
b.) ) Tiene el elemento A tendencia a ganar o perder electrones ?.
) Y el elemento B ?.
c.) )Qué tipo de enlace espera que debe existir en el compuesto AB ?.
10.-
) Cuál o cuáles de las configuraciones electrónicas que a continuación se indican corresponden a un estado
fundamental o a un estado excitado para un átomo ?:
a) 1s22s2 . b) 1s22s1p1. c) [Ne]3s2p64s1 . d) [Ar]4s23d3 .
) Alguna de las anteriores configuraciones contradice el principio de exclusión de Pauli ?.
11.-
Representar en un diagrama energético los niveles de energía (cualitativa-mente) del átomo de hidrógeno.) Por
qué las frecuencias de las líneas espectrales obtenidas por transiciones entre niveles de energía consecutivos no
tienen el mismo valor ?.
12.-
El sodio, elemento del grupo I A y periodo 31, tiene la siguiente configuración electrónica:
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1s22s2p63s1
Para cada uno de los casos siguientes, justificar cuántos electrones del átomo de sodio tienen:
a.) Número cuántico m = -1.
b.) Número cuántico l = -1.
13.-
Los iones NO+ y CN- son isoelectrónicos. Compruébelo y prediga cuál de los dos iones tendrá mayos energía
de enlace.
DATOS. N1.atómico ... C(6) .... N(7) ....O(8) .
14.-
Considere los posibles tránsitos para el electrón en el átomo de hidrógeno:
1) 1s ---> 2p //.2) 2p ---> 3p //.3) 2s ---> 4p //.4) 2p ---> 3s .
a.) ) Para cuál de ellos es necesario aportar energía ?.
b.) ) Para cuáles de ellos es necesario la misma cantidad de energía?.
c.) ) Para cuál o cuáles de ellos es necesario aportar la mayor cantidad de energía ?.
a.) ) Qué átomo en estado de gas tiene la energía de ionización más baja: Li , F , Cs , Xe. ?.
b.) ) Qué átomo en estado de gas tiene la afinidad electrónica más grande: Cl , I , Na .?.
Comente sus respuestas.
15.-
16.-
Los números encerrados entre paréntesis representan conjuntos de valores de los números cuánticos (n,l,m). )
Cuáles de dichos conjuntos corresponden a orbitales posibles?.
a) (2,1,2) ; b) (2,1,0) ; c) (2,2,0) ; d) (3,2,-2) ; e) (3,0,1)
17.-
El estado fundamental de un elemento viene descrito por la siguiente configuración electrónica 1s 22s2p2
.Representar en un diagrama energético las dos posibles distribuciones a que puede dar lugar esta configuración
electrónica e indicar cuál es la correcta.
18.-
) Cuál es el número máximo de líneas espectrales que pueden aparecer en el espectro de emisión del átomo de
hidrógeno si se tienen en cuenta todos los niveles de energía hasta el que define el tercer estado excitado
(inclusive)? (para mayor claridad, utiliza el diagrama energético del átomo de hidrógeno).
19.-
) Cuál es el número total de electrones en un átomo para cada uno de los casos siguientes en los que se
especifican los valores para algunos de los números cánticos ?:
a) n=3 , l=1 . b) n=3 , l=1 , m=-1 .
20.-
Un orbital atómico, para los números cuánticos m y s tiene los siguientes valores:
m=2 , s=2
)Qué valor o valores pueden tomar los otros dos números cuánticos n y l?
21.-
Comenta la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones, referidas a los átomos X y Z, pertenecientes al
mismo período de la tabla periódica, y siendo X más electronegativo que Z:
a.) X tiene menor energía de ionización que Z .
b.) Z tiene menor afinidad electrónica que X .
c.) Z tiene mayor radio atómico que X .
d.) El par de electrones del enlace X-Z se encuentra desplazado hacia X.
22.-
Dadas las configuraciones electrónicas correspondientes a átomos neutros, que a continuación se escriben:
1) 1s22s2p3 .
2) 1s22s2p5 .
3) 1s22s2p63s2p64s1 .
4) 1s22s2p63s2
Indique razonadamente:
a.) El grupo y periodo a que pertenecen cada elemento.
b.) Qué elemento posee mayor energía de ionización y cuál menor.
c.) Qué elemento posee mayor radio atómico y cuál menor.
23.-
Explique el significado de cada uno de los tres números cuánticos que caracterizan un orbital y diga cuáles de
los siguientes grupos (n,l,m) no son posibles, indicando la causa de la imposibilidad:
a) (3,0,-1) .
b) (4,2,1) .
c) (3,2,2) .
d)
(1,1,0) . e) (2,-1,0)
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24.-
Escribe las configuraciones electrónicas de los elementos cuyos números atómicos son Z = 11 y Z = 35.Indica
razonadamente:
a.) Sin son metálicos.
b.) Si tienen tendencia a ceder o captar electrones.
c.) Cuáles pueden ser los valores de la energía de ionización y afinidad electrónica (altos o bajos).
d.) El tipo de enlace que cabe esperar.
25.-
Dadas las configuraciones electrónicas de los átomos neutros:
A - 1s22s2p63s1 y B - 1s22s2p66p1
indicar, razonándolo, si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a.) Se necesita energía para pasar de A a B.
b.) A y B representan elementos distintos.
c.) Se requiere una menor energía para arrancar un electrón de B que de A.
26.-
Explica por qué los elementos del grupo V del Sistema Periódico - Nitrógeno, fosforo, arsénico, antimonio y
bismuto - experimentan cambios en sus propiedades, pasando de especies con carácter no metálico (nitrógeno)
a especies con carácter metálico (bismuto).
27.-
Dos electrones se encuentran situados en un mismo orbital atómico.
a.) ) Cuál o cuáles de los números cuánticos de esos dos electrones presentan el mismo valor ?.
b.) ) Cuál o cuáles números cuánticos presentan diferente valor ?.
c.) ) podría un tercer electrón situarse en ese orbital atómico ?.
Razone adecuadamente sus respuestas.
28.-
El elemento químico nitrógeno, de número atómico 7, dispone de tres electrones situados en sus orbitales 2p.
De las tres posibilidades que a continuación se indican:
a) 2px2py1 . b) 2px3 . c) 2px1py1pz1 .
Indique razonadamente cuál considera la correcta y qué principios o reglas incumplen las que considera
incorrectas.
29.-
Considere la familia de los elementos alcalinos.
a.) ) Cuál es la configuración electrónica más externa común para estos elementos?.
b.) Teniendo en cuenta como varían periódicamente sus propiedades, justifique cuál de los elementos, cesio o
sodio, debe presentar mayor tamaño atómico.
c.) ) A cuál de estos elementos será mas fácil arrancarle su electrón más externo ?.
Justifique sus respuestas.
30.-
La configuración electrónica más externa para un determinado elemento químico es 3s2p5. Indique
razonadamente:
a.) Si se trata de un elemento metálico o no metálico.
b.) Si su afinidad electrónica será elevada o poco elevada.
c.) El tipo de enlace que presentará su combinación con un elemento alcalino.
31.-
Conteste razonadamente las siguientes cuestiones:
a.) ) Qué valores del número cuántico l son posibles para un valor de n = 3 ?.
b.) ) Cuáles son los valores de n, l y m para un orbital 4s ?.
c.) ) Cómo se denominan los orbitales para los que l = 2 ?.
) Qué número de ellos son posibles para este valor del número cuántico l ?.
32.-
Conteste razonadamente a las siguientes preguntas:
a.
) Cuál es el elemento que presenta la siguiente configuración electrónica: 1s 22s2p63s2p4 ?.
b. ) Cuál es el elemento alcalino de mayor tamaño ?.
c.
) Cuál es el elemento cuyo ión dipositivo posee la configuración electrónica: [Kr]4d 6 ?.
33.-
Considera las especies químicas: Ne , F- , N3- , Na+ .)Qué tienen todas de común?.) En qué se
diferencian?.Ordénalas de menor a mayor tamaño.
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34.-
Dadas las siguientes configuraciones que corresponden a átomos neutros:
A:1s22s2p3 ; B:1s22s2p5 ; C:1s22s2p6 ; D:1s22s2p63s1 ; E:1s22s2p62s2
a.) Ordénalas de forma que aumente gradualmente el primer potencial 1 de ionización, indicando la
configuración electrónica de cada átomo ionizado.
b.) Indique el elemento cuyo segundo potencial de ionización es el más elevado, e indique la configuración
electrónica del átomo doblemente ionizado.
c.) Indique el elemento con mayor afinidad electrónica.
d.) Indique el elemento más electronegativo.
e.) Indicar los elementos que presentan carácter metálico, y ordenarlos de mayor a menor.
35.-
Considere los tres elementos del sistema periódico: cloro, bromo, iodo.
a.
Escriba la configuración electrónica de los tres elementos.
b. Asigne, razonadamente, cada uno de los valores siguientes a cada uno de los tres elementos anteriores:
10,4 ; 11,8 ; 13,1 eV .
36.
)Qué tienen en común en su estructura electrónica las especies químicas:
Ar , Cl- , K+ , Ca2+
b. Ordene las especies químicas anteriores de menor a mayor radio.
Justifique las respuestas.
(Junio - 1999)
a.
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