quimica comun repaso 1

Números cuánticos - Orbitales
Configuración electrónica.
1.Los números cuánticos nos dan
información sobre el tamaño, forma y
orientación de las zonas donde es altamente
probable hallar electrones.
Las zonas con forma, tamaño y orientación
determinadas y donde es altamente probable
hallar electrones se llaman orbitales.
Un orbital se puede caracterizar por: a) su
forma; b) su tamaño; c) su orientación; d) todas
las anteriores; e) ninguna de las anteriores
d
2.- Un orbital es una zona del espacio con
forma, tamaño y orientación determinadas
donde es: a) poco probable hallar electrones; b)
muy probable hallar electrones; c) imposible
b)
hallar electrones
3.- Un orbital es una zona del espacio con
tamaño
forma, orientación, y....................
donde es
muy probable hallar un electrón.
4.- Un orbital tiene, aparte del tamaño, otras
dos características que son:
forma
orientación
a) ........................
y b) ........................
5.- Las zonas con forma, tamaño y orientación
determinadas y donde es muy probable hallar
orbitales
electrones, se denominan:...............................
6.- Las zonas donde es muy probable hallar
electrones tienen:
forma
tamaño
a) ...........................;
b) ........................;
orientación
c) ....................................determinadas.
7.- Defina orbital:
Un orbital es una zona del espacio con
forma, orientación, y tamaño donde es muy
probable hallar un electrón.
8.- En el siguiente cuadro se resume lo que
determina cada número cuántico:
Nombre del Símbolo
Determina
número
cuántico
Principal
La energía del electrón
n
y aproximadamente el
volumen del átomo
Secundario o
Forma de los orbitales
l
azimutal
Magnético
Orientaciones de los
m
orbitales
Espín
Giro de un electrón en
s
torno a su eje
9.- El primer número cuántico es conocido por
nosotros, por cuanto es el mismo que proviene
principal
de la teoría de Bohr y es llamado.......................
n
Su símbolo es ......
10.- En lo referente al electrón, el n determina
energía
su....................................
; y en lo referente al
átomo
como
un
todo,
determina
su
volumen
....................................
aproximado.
11.- Otra forma de referirse a lo que determina
el número cuántico principal, es decir que:
electrón
a) determina la energía del..............................;
átomo
b) determina el volumen del ..............................
12.-Complete: Nombre del primer número
principal
n
cuántico.....................Simbolo.......determina
La energía del electrón y el volumen del
.........................................................................
atomo
..................
13.- El segundo número se denomina
Secundario o azimutal
.............................................................,
se
simboliza por la letra l y determina la forma del
orbital.
14.- El número cuántico secundario determina
la forma del: a) electrón; b) átomo; c) orbital;
d) núcleo c)
15.- La forma del orbital está determinada por
el segundo número cuántico simbolizado por la
l
letra ......
16.El
número
cuántico
secundario
La forma
determina .......................del
orbital.
17.- Además de determinar el volumen
aproximado del átomo, el número cuántico n
La energía del electrón
también determina .........................................
18.- Complete: Nombre del segundo número
Secundario o azimutal Simbolo .......
l
cuántico .......................................
La forma del orbital
determina ......................................................
19.-El tercer número cuántico tiene nombre:
magnético, símbolo: m y determina: las
orientaciones que puede tener el orbital. Debido
a las diferentes interacciones con los campos
magnéticos externos, los orbitales pueden tomar
orientaciones diferentes. Estas orientaciones son
cuantizadas (especificadas) por el número
magnético que se simboliza por la
cuántico .......................,
m
letra .......
20.- Ubique el número que corresponda delante
del símbolo de cada número cuántico:
4
3 (s); ......
2 (n); ........
1 (l)
......(m);
.....
1.- Forma del orbital; 2.- Energía del electrón;
3.- Giro del electrón; 4.- Orientación del orbital
21.- La letra m determina
La orientación del orbital
........................................................................
22.- Haga corresponder el símbolo del número
cuántico con la afirmación dada respecto de lo
que determina. Coloque el número antes de la
letra.
1.- Determina la naturaleza intrínseca del
electrón.
2.- Determina la orientación del orbital.
3.- Determina el volumen del átomo y energía del
electrón.
4.- Determina la energía del átomo y volumen del
electrón.
5.- Determina el giro del electrón en su eje.
6.- Determina la forma del orbital.
6
3
2
5
......l
.....n
.....m
.....s
23.- Complete: Nombre del tercer número
magnético
cuántico .......................................
Simbolo
m
.........
determina
La orientación del orbital
.....................................................................
24..- Veamos el último número cuántico. Su
nombre es: numero cuántico de espín; se
simboliza por la letra s y determina el giro de
un electrón sobre su eje. El eje en el cual gira
es imaginario. La letra s simboliza al número
De espín
...................................
25.- El giro de un electrón sobre su eje está
s
simbolizado por la letra ...........
26.- La letra s simboliza el número cuántico
De espín
...............................................
que determina .
El giro (espín) del electrón en torno a su
.....................................................................
eje
27.- Repasemos lo que hemos aprendido de los
números cuánticos:
La forma del orbital
a) l determina .............................................;
La orientación del orbital
b) m determina ...........................................;
El giro del electrón en torno
c) s determina .............................................;
a su eje
El volumen aproximado del
d) n determina ............................................;
átomo y la energía del electrón
28.- Si se desea saber la forma de un orbital,
debemos conocer el número cuántico
Secundario o azimutal
.....................................................
29.- Si se desea conocer la orientación de un
orbital, debemos usar el número
Cuántico magnético m
...................................................................
30.- Complete el cuadro siguiente:
Nombre del
Número
cuántico
Simbolo
¿Qué determina?
1.- principal
n
El volumen del átomo y
la energía del electrón
2.- secundario
l
La forma del orbital
3.- magnético
m
4.- espín
s
La orientación del
orbital
El giro en torno a su eje
La teoría atómica basada en los números
cuánticos determina las características del
electrón a través de: a) energía, b) forma, c)
orientación en el espacio, y d) giro en torno a
su eje. En la teoría de Bohr, sólo la energía
caracterizaba
al
electrón.
Veremos
a
continuación que dos electrones de la misma
energía no son iguales, puesto que la forma
puede diferir, ó la orientación, ó por último,
pueden tener igual energía, igual forma, igual
orientación, pero distinto giro.
A cada electrón le corresponde cuatro números
cuánticos (n, l, m, s) y un principio que
establece que en un átomo dos electrones no
pueden tener los mismos valores de sus
números cuánticos, es decir, a lo menos
difieren en un valor de ellos. Daremos a
continuación los valores que pueden tener los
números cuánticos y sus relaciones.
Recordemos que los números son soluciones
de una ecuación y que cada uno de ellos
representa la energía, forma, orientación y giro.
La siguiente tabla entrega los valores de los
números cuánticos:
nombre
símbolo
valores
Principal
n
Secundario
l
Magnético
m
Espín
s
Valores enteros de 1 a
infinito 1,2,3,4, .....etc.
Valores enteros desde 0 a
(n-1) 0,1,2,3, .... (n-1)
Valores enteros desde + l a
– l para cada valor de l
incluyendo el cero
+1/2 y –1/2 solamente
31.- El número cuántico principal recibe
Desde 1 hasta infinito
valores: ...........................................................
32.-Los valores de l dependen de n y se
puede decir que los valores de l son valores
enteros que van desde 0 a (n-1) para cualquier
4
valor de n. Si l vale 3, n vale .....
33.- ¿Cuál es el valor máximo de l si n es igual a
4
5? ........
34.- Por lo tanto, para cualquier valor que tenga
0 a .....................
n-1
n, los valores de l van de.....
35.- Si n es igual a 1, ¿que valores toma l?
Solamente 0
...................................
36.- ¿Qué valores toma l si n = 5?
0,1,2,3,4
.................................................
37.- ¿Qué valores toma l si n = 3?
0,1,2
.................................................
38.- Complete la siguiente tabla con los
valores que toma l, para cada valor de n:
n
l
1
0
2
0,1
1
39.- Complete: a) Los valores de n van de .....a
infinito
0
................,
b) Los valores de l van de .......a
n-1
........................
40.- Veamos ahora los valores que puede tomar
el número cuántico magnético. Este número
tiene valores determinados por l. Para cada
valor de l, m recibe valores desde + l a -l,
incluyendo al 0. Por lo tanto para determinar
n
los valores de l necesito los valores ...........
; y
para determinar los valores m, necesito los
valores de l.
41.-Para un valor de l = 2, ¿Cuál es el valor
+2
máximo de m? ...............
¿Cuál es el valor
-2
mínimo?.........
42.- Si tenemos los valores máximos y mínimos,
tenemos las condiciones para determinar los
+1
0 ;
valores intermedios. Hágalo: + 2; ..........;
.......
-1
..........;
- 2.
43.- Si l tiene valor 0, ¿qué valores puede
Solamente 0
recibir m? ...........................................
44.- Si l tiene valor 1, ¿qué valores recibe m?
+1, 0, -1
.......................................
45.- Complete:
1 a ...................
infinito
I. Los valores de n van de ....
0 a .................
n-1
II. Los valores de l van de .......
para cualquier valor de n.
-l
+l
III. Los valores de m van de ..........
a ...............
para cualquier valor de l.
46.- Coloque los valores de l y m sabiendo que
n tiene los valores señalados:
n
1
l
m
0
2
0;1
3
0;1;2
0
0;
+1,0,-1
0; +1,0,-1; +2,+1,0,-1,-2
47.- Los valores que hemos asignado hasta
ahora a l, m y n incluyen valores fraccionarios
Falso
(verdadero/falso) ...........
Sin embargo, el último número cuántico, el de
espín, tiene valores + 1/2 y -1/2, y, además
estos valores no dependen de los valores de los
demás números cuánticos.
+ 1/2 y ...........
- 1/2
48.- Los valores de s son: ..........
49.- Escriba frente a cada valor el símbolo del
número cuántico a que pertenece:
m
a) Valores enteros entre +l a -l: ..........;
n
b) Valores enteros entre 1 e infinito: ............;
s
c) Valores + 1/2 y-1/2 ........;
l
d) Valores enteros entre 0 y (n-1).................;
50.- A continuación le presentamos un cuadro
que debe completar.
Símbolo
Nombre
del
del número
número
cuántico
cuántico
n
l
m
s
Qué
determina
Valores
Principal
La
energía
del electrón
y el volumen
del átomo
Desde 1 hasta
infinito
Secundario
La forma
del orbital
Desde 0 hasta
(n - 1)
orientación Desde +l hasta
Magnético La
del orbital
- l incluido el 0
El giro del e en + 1/2 y - 1/2
De espín torno a su eje
51.Hasta aquí usted paso revista a los
números cuánticos en general. A continuación
nos detendremos en la aplicación de ellos para
la configuración electrónica. Complete: Número
l
cuántico secundario o azimutal; símbolo .....
La forma del orbital
determina ..............................................
Es decir, que al estudiar el número cuántico
secundario, estaremos examinando las formas
del orbital, que como veremos dependen de los
valores de l.
Analicemos el primer caso, en que n = 1; luego
l = 0, y la forma del orbital es s (o símbolo del
orbital es s). No confundir con el numero
cuántico s; este s se refiere a una forma de
orbital y proviene de la palabra "sharp".
52.- Para un valor 0 de l, la forma del orbital
s
se simboliza por ............
53.- Cuando n = 2, tenemos: l = 0 y 1 ; símbolo
para cada valor: s y p. Para un valor l = 1, la
p
forma del orbital se simboliza por...........
54.- De lo anterior se puede inferir que si tengo
una forma de símbolo p, el valor de l es igual a
1
.....
55.- Complete:
n
l
S ím b o lo d e l o rb ita l
1
0
2
0
s
s
1
p
56.- Sigamos aumentando el valor de n.
Consideremos un valor 3 para n y tendremos:
n
l
S ím b o lo d e l o rb ita l
3
0
s
1
p
2
d
La nueva forma que se agregó, está simbolizada
d
por la letra .........
57.- La forma d corresponde para el valor de l
igual a 2.....
58.- Complete:
n
l
Símbolo
del orbital
1
0
s
2
0
1
0
1
2
s
p
3
s
p
d
59.- Complete para n = 3:
Valores de l Símbolo del orbital
0
s
1
p
2
d
60.- Complete: Valores de l: 0; 1; 2.
s,p,d
Símbolos:...................................
61.- El símbolo p corresponde al valor de l
1
igual a .....
62.- Si l tiene valor 2, el símbolo del orbital es
d
......
62.- Las letras que simbolizan los orbitales l =
p
s y .....
0 y l = 1 son ....
63.- A estas alturas ¿recuerda Ud. la definición
de orbital? Escríbala
Un
orbital es una zona del espacio con
.........................................................................
tamaño,
forma y orientación donde es muy
.........................................................................
probable hallar un electrón.
64.- Recordemos que el orbital tenía formas y
orientaciones, definidas por los números l y m.
Estudiemos algo de las orientaciones. El
número cuántico m tiene valores enteros entre
+
l y -l
l
.....................
para cada valor de ...........
65.- Por lo tanto, si l = 1, este orbital puede
tener las siguientes orientaciones o valores de
+ 1 , 0 , -1
m: ...........................
66.- De acuerdo con lo anterior:
n
l
forma
m
1
0
s
0
2
0
s
0
1
p
+1 , 0 , -1
67. Del cuadro se puede deducir que el orbital
s tiene1 .... orientación. Mientras que el p tiene
3
............orientaciones.
68.- Entonces, aunque la forma de orbital p
1
3
sea ..........
puede tener ...........
orientaciones.
69.- Debido a los valores del número cuántico de
espín + 1/2 y -1/2: La cantidad máxima de
electrones que puede contener un orbital es
2.
Si n = 1; l es = 0 y m también 0. Luego l = 0
s
tiene un orbital de forma ......
en el cual la
cantidad máxima de electrones que puede
2
contener es .......
70.- Estudiemos la siguiente tabla de valores:
l
0
1
2
Forma del
orbital
s
p
d
m
0
+1
0
-1
+2
+1
0
-1
-2
Número de
electrones
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Total de
electrones
2
6
10
¿Cuántos electrones puede haber como máximo
6
en un orbital de forma p?.........
71.- ¿Cuántos electrones puede haber en un
10
orbital de forma d?..............
0; +1,0,-1
0 , 1 y m = ...............
72.- Cuando n = 2, l = ..........
73.- Si cuando n = 2, l = 0 y 1; m = 0; +1, 0, -1;
los valores de m están indicando la existencia
4
de ¿cuántos orbitales? ..........
74.- ¿Cuantos orbitales existen cuando n = 3?
9
........
75.- El número de orbitales los determina el
m
número cuántico ..........
18
76.- El número de electrones si n = 3 es ...........
2
77.- El número de electrones si n = 1 es ..........
4
78.- El número de orbitales cuando n = 2 es ....
79.- Los valores de la cantidad total de electrones
2 p .....:
6 d .......
10
por conjunto de orbitales es: s.....:
2
80.- En un orbital s tenemos ..........
electrones
como máximo.
6
81.- En el conjunto de orbitales p caben ..........
electrones como máximo.
82.- 18 electrones corresponden al contenido
s,p,d
máximo para un conjunto de orbitales................
83.- 6 electrones corresponden al contenido
p
máximo de un conjunto de orbitales .......
5
84.- ¿Cuántos orbitales d pueden existir?...........
85.- El conjunto de orbitales con una capacidad
p
máxima de 6 electrones tiene la forma ..........
Hemos estudiado que en un orbital cualquiera
caben máximo 2 electrones. Además, hemos
visto que para cada l los valores de m forman
un conjunto de orbitales con una capacidad
máxima de electrones. Nosotros analizaremos
estas capacidades máximas, pero esto no
significa que siempre los conjuntos de orbitales
s, p y d aparezcan completos. Los electrones se
van ubicando dentro del átomo según su
energía. La distribución de electrones se
efectúa desde el nivel de menor energía hacia
los niveles de mayor energía.
86.- Recordemos algunos puntos ya estudiados:
a) Las cantidades máximas de electrones que
pueden existir en los conjuntos de orbitales s,
2, 6 y 10
p, d son, respectivamente. .....................
b) ¿Es posible que existan en un determinado
Si
conjunto de orbitales d, sólo 8 electrones? .......
c) ¿Es posible que existan en un determinado
No
conjunto de orbitales s, 3 electrones? ..........
87.- Considerando lo anterior, si usted tiene
n
1
dos electrones, ellos entrarán al nivel .....=
....,
l
0 u orbital = .........
s
en donde ......=
......
88.- En el caso anterior representaríamos el
llenado de los orbitales de la siguiente
n
s
manera:1s2 ; en donde 1 representa......,
l
representa .......
y el 2 representa el número de
electrones.
89.- Represente la siguiente afirmación: "en el
3
2p
nivel 2 hay 3 electrones en el orbital p". ..........
90.- Represente: en el nivel 1 hay 1 electrón en
1s 1
el orbital s. ..............
91.- Explique el significado de la representación
En el nivel 3 hay un electrón en el
3s 1 ..................................................................
orbital de forma s
........................................
92.- ¿Qué significa 5d 6 ?
Que en el nivel 5 hay 6 electrones en
los orbitales de forma d
93.- Represente: en el nivel 4 hay 7 electrones
7
4d
en el orbital d. ....................
94.- Si después de llenar el 1s con 2 electrones,
aún nos quedan 2 electrones más, ¿dónde se
En el nivel 2 (2s 2)
ubicarán estos electrones? ............................
95.- Escriba la configuración electrónica del
elemento Z = 30
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
10
Una forma más resumida de escribir la
configuración electrónica es usando los gases
nobles como valores iniciales; así el caso
anterior quedaría: [ Ar ] 4s2 3d10
96.- Escriba la forma resumida de la
configuración electrónica del elemento Z = 42:
[Kr ] 5s
2
4d
4
97.- ¿Cuál es el Z del elemento cuyo último
nivel se representa por 4p5 ? 35
98.- Los valores de los números cuánticos para
el último electrón de 3p3 son: n = 3 , l = 1 ;
m = -1 ; s = + 1/2
99.- Si en el orbital 3s tenemos un electrón con
los siguientes valores para los números
cuánticos: n = 3; l = 0; m = 0; s = + 1/2
¿Cuáles son los valores para el otro electrón de
n = 3; l = 0; m = 0; s = - 1/2
este orbital? ....................................................
100.- El último electrón de un elemento tiene
los siguientes números cuánticos: n = 3; l = 2,
m = 0; s = -1/2 ¿cuál es su Z? Z = 28
101.- Si le dicen que un electrón tiene los
siguientes números cuánticos: n = 2; l =0; m =
0; s = + 1/2 ¿a cuál electrón corresponde?
Al primer electrón del orbital s
..........................................................
102.- Señale, a partir de 3d4 , ¿cuál es el
valor de m para el tercer electrón del orbital
0
d?........
103.- Señale, a partir de 2p5 , ¿cuál es el valor
del número cuántico de espín para el ultimo
- 1/2
electrón? ..........
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
5p
5d
5f
6s
6p
6d
7s
7p