02_Estructura atomica

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DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y
QUÍMICA
2º Bachillerato – QUÍMICA
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ESTRUCTURA ATÓMICA
Ejercicios para practicar
1.- El isótopo 241 del Am, de número atómico 92, se utiliza en los detectores de humo. Describe la composición de
un átomo de este isótopo en términos de protones, neutrones y electrones.
Solución: 95 p, 95 e y 146 n
2.- El cromo, de masa atómica 51,9961 u, consta de cuatro isótopos, cuyas masas son: 49,9461 u, 51,9401 u,
52,9407 u y 53,9389 u. La abundancia de los dos últimos isótopos son, respectivamente, 9,50 % y 2,36 %. Halla las
abundancias de los otros dos isótopos.
Solución: 4,32 % Cr – 50 y 83,82 % Cr – 52
3.- La luz verde asociada a las auroras boreales es emitida por átomos de oxígeno excitados y tiene una longitud de
onda de 557,7 nm. ¿Cuál es la frecuencia de esta radiación? DATOS: c = 3 x 108 m / s; 1 nm = 10–9 m
Solución: ν = 5,379 x 1014 s–1
4.- Calcula la frecuencia y la longitud de onda de la radiación electromagnética absorbida cuando un electrón realiza
en un átomo el salto entre un nivel de energía de – 13,6 eV a otro de – 1,51 eV. DATOS: c = 3 x 108 m / s; h = 6,63
x 10–34 J . s; 1 eV = 1,6 x 10–19 J
Solución: ν = 2,92 x 1015 s–1; λ = 102,7 nm
5.- Las líneas de la serie de Paschen en el átomo de hidrógeno se originan en las transiciones electrónicas desde
niveles con n > 3 hasta el nivel n = 3. Calcula la longitud de onda, en nm, de la línea de la serie de Paschen
correspondiente a la transición desde la 7ª órbita hasta la 3ª. DATOS: RH = 2,18 x 10–18 J; c = 3 x 108 m / s; h = 6,63
x 10–34 J . s
Solución: λ = 1007 nm
6.- Luis de Broglie propuso que toda partícula lleva asociada una onda, cuya longitud de onda viene dada por la
expresión:
λ = h / (m . v); donde m es la masa de la partícula, v es su velocidad y h es la constante de Planck.
a) ¿Cuál es la longitud de onda asociada a un electrón que se mueve a 5,97 x 106 m / s?
b) ¿A qué zona del espectro electromagnético pertenece una radiación que tenga una longitud de onda del mismo
orden?
Solución: (a) λ = 0,122 nm; (b) Rayos X
7.- Escribe los orbitales que aparecen en el segundo nivel de energía principal.
8.- La energía de los distintos subniveles correspondientes a un nivel de energía principal dado, ¿aumenta o
disminuye con ? Justifica la respuesta.
9.- ¿En qué se parecen y en qué se diferencian los tres orbitales 2p de un átomo?
10.- ¿Cuántos orbitales 3d y 4d existen?
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11.- ¿Qué letra se usa para identificar el subnivel
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= 3 y en qué nivel principal aparece por primera vez este
subnivel?
12.- ¿Qué condición relacionada con el spín deben cumplir dos electrones para poder ocupar el mismo orbital?
13.- Representa y nombra los subniveles de energía para un valor de nivel de energía principal de 4.
14.- Escribe los valores de los cuatro números cuánticos para cada uno de los orbitales del subnivel 3d y para los
orbitales de la capa n = 2.
15.- Escribe la configuración electrónica fundamental de los elementos C, C , Br y Mn.
16.- Escribe los valores de los cuatro números cuánticos de todos los electrones que posee el boro en su
configuración electrónica fundamental.
17.- De las siguientes combinaciones de números cuánticos, indica cuáles representan una solución permitida de la
ecuación de onda. Justifica la respuesta.
a
b
c
d
n
2
1
4
3
1
0
2
3
m
1
-1
-2
0
Solución: (a) y (c)
18.a) Define los diferentes números cuánticos, indicando con qué letra se representan y los valores que pueden tomar.
b) Enuncia el principio de exclusión de Pauli.
c) A partir de los números cuánticos, deduce el número máximo de electrones que pueden tener los orbitales 3p y
3d.
d) Indica en qué orbitales se encuentran los electrones definidos por las siguientes combinaciones de números
cuánticos (1, 0, 0, ½) y (4, 1, 0, - ½).
19.- Indica razonadamente cuáles de las siguientes combinaciones de números cuánticos son correctas y el nombre
de los orbitales que, en su caso, representan:
a
b
c
d
e
n
2
1
3
4
3
1
0
-1
3
2
m
0
0
1
4
0
s
+1/2
-1/2
-1
0
+1/2
Solución: (a) 2p; (b) 1s; (e) 3d
20.- Identifica, mediante sus números cuánticos, los electrones de mayor energía de un átomo de fósforo – 15.
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21.- Dadas las siguientes configuraciones electrónicas: (I) 1s2 2s2 2p6; (II) 1s2 2s2; (III)1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
a) ¿A qué átomos corresponden?
b) ¿A qué iones monopositivos corresponden?
c) ¿A qué iones mononegativos corresponden?
Solución: (a) Ne, Be, Ar; (b) Na+, B+, K+; (c) F–, Li–, C
–
CONSULTA EL ADJUNTO DE UNIDADES QUE APARECE EN LA WIKI
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