Guía teoría atómica I

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P
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P
o
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n
Téc
A
C
I
M
Í
QU
Teoría atómica I: modelos atómicos, estructura atómica y tipos de átomos
Nº
Ejercicios PSU
1. Rutherford, luego de realizar pruebas con una lámina de oro bombardeada por partículas alfa,
MC consideró al átomo formado por dos partes: la “corteza” y el “núcleo”. La corteza está constituida
por electrones, girando a gran velocidad alrededor del núcleo. Este último, es muy pequeño,
concentra toda la carga eléctrica positiva y casi toda la masa del átomo.
El párrafo anterior corresponde a un(a)
A)modelo.
B)observación.
C)ley.
D)hipótesis.
E)experimento.
2. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta con respecto a las propiedades de los rayos
MCcatódicos?
Son un haz de partículas positivas.
En ausencia de influencias externas, viajan de forma aleatoria.
Poseen masa.
No poseen energía cinética.
Salen del ánodo en dirección perpendicular a su superficie.
GUICTC001TC33-A16V2
A)
B)
C)
D)
E)
Cpech
1
QUÍMICA
3. En relación al modelo atómico representado,
MTP
– + –
– +
– +
–
– +
¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
A)
B)
C)
D)
E)
4.
MC
Corresponde al modelo propuesto por Rutherford.
Permite diferenciar dos partes: núcleo y corteza.
Considera la existencia de los electrones.
Permite identificar protones y electrones.
Considera el átomo como una estructura indivisible.
Las especies neutras
A) protones. B) electrones. C)neutrones.
30
Zn64 y 29Cu64 tienen igual número de
D)
E)
protones + electrones.
protones + neutrones.
5. Si el número de electrones de una especie cualquiera es 10, el de protones es 7 y el de neutrones
MC es 7, se puede afirmar que se trata de
A)
B)
C)
D)
E)
2
2
Cpech
una especie neutra.
un anión.
un catión.
un ion que ha perdido 3 electrones.
una especie que alcanzó la configuración del gas noble helio.
GUÍA
6. La siguiente figura representa un átomo con sus partículas subatómicas.
MTP
–
–
+
+
+
+
–
–
Al respecto, es correcto afirmar que
I)
II)
III)
el número atómico es 5.
el número másico es 9.
se trata de un átomo neutro.
A)
B)
C)
Solo I
Solo II
Solo III
D)
E)
Solo II y III
I, II y III
7. La siguiente figura representa un ion.
MTP
9 p+
10 nº
Al respecto, es correcto afirmar que
A)
B)
C)
D)
E)
se trata de un anión.
se trata de un catión.
presenta carga +1.
su número másico es 20.
su número atómico es 10.
Cpech
3
QUÍMICA
8.
Si un núcleo atómico presenta valores Z = 19 y A = 39, entonces la cantidad de neutrones
MC presentes corresponderá a
A) 19 B)20 C)30
9.
MC
D) 39
E)58
El número de electrones presentes en un ion X5+ con un valor Z = 20 y A = 41 será
A) 10 B)15 C)20
D) 25
E)40
10. En un átomo neutro con 22 electrones y 26 neutrones, su número atómico y número másico son,
MC respectivamente,
11.
MC
A)
B)
C)
22 y 26 26 y 48 26 y 22
El ion
I)
II)
III)
D)
E)
48 y 22
22 y 48
D) E) solo I y III.
solo II y III.
79
35 Br
es un catión.
posee 36 electrones.
posee 43 neutrones.
Es (son) correcta(s)
A) solo I. B) solo II. C) solo III.
40
12. Para el elemento 20 Ca los valores de A, p+, n° y e-, respectivamente, son
MC
A)
B)
C)
4
4
Cpech
40, 20, 20 y 18
20, 20, 20 y 20
40, 20, 20 y 20
D)
E)
20, 18, 20 y 18
40, 18, 20 y 20
GUÍA
13. El número de protones, neutrones y electrones constituyen datos importantes para caracterizar
MC un átomo. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
A) Número atómico (Z) es el número de neutrones existentes en el núcleo de un átomo.
B) Número másico (A) es la suma de los protones y electrones que existen en un átomo.
C) Isótopos son átomos con un mismo número de protones y diferente número másico (A).
D) Isóbaros son átomos con un mismo número de protones y mismo número másico (A).
E) Isótonos son átomos con un mismo número de protones y diferente número másico (A).
14. Todos los átomos del elemento nitrógeno tienen igual
MC
I) número atómico.
II) número másico.
III) configuración electrónica.
Es (son) correctas(s)
A)
B)
C)
solo I. solo II.
solo III.
D)
E)
solo I y II.
solo I y III.
15. La siguiente figura,
MTP
+
+
+
+++
representa una pareja de
A)cationes.
B)aniones.
C)isótopos.
D)isótonos.
E)isóbaros.
Cpech
5
QUÍMICA
16. El isótopo más abundante del aluminio es el 13Al27. La cantidad de protones, neutrones y electrones
MC del ion Al3+ de este isótopo son, respectivamente,
A)
B)
C)
13, 14 y 10 13, 14 y 13 10, 14 y 13
D)
E)
16, 14 y 10
10, 40 y 10
17. Un átomo posee 19 protones, 20 neutrones y 19 electrones. ¿Cuál de los siguientes átomos es
MC su isótono?
A)
B)
C)
A39 B20
10
C38
18
19
D)
E)
D58
E39
20
39
18. Sobre las especies neutras A y B se conoce la siguiente información:
MC
•
El átomo A tiene 21 electrones y número másico igual a 40.
•
El átomo B tiene número atómico igual a 20.
•
A y B son átomos isótonos entre sí.
De los datos anteriores, se infiere que el número másico del átomo B es
A) B) C) 37 38 39
D) E) 40
41
19. ¿Cuál de las siguientes relaciones es correcta para los elementos Z1CA1 y Z2DA2 ?
MTP
A) Si Z1 = Z2 y A1 ≠ A2, C y D son isótopos.
B) Si Z1 = Z2 y A1 = A2, C y D son isóbaros.
C) Si Z1 ≠ Z2 y A1 ≠ A2, C y D son isótonos.
D) Si Z1 ≠ Z2 y A1 ≠ A2, C y D son isótopos.
E) Si A1 − Z1 = A2 − Z2, C y D son isóbaros.
6
6
Cpech
GUÍA
20. La siguiente tabla resume las características de tres pares de átomos.
MTP
Z
A
n
1
≠
=
≠
2
≠
≠
=
3
=
≠
≠
Al respecto, es correcto afirmar que los números 1, 2 y 3 corresponden, respectivamente, a
A)
B)
C)
D)
E)
1
2
3
isóbaros
isótopos
isótonos
isótopos
isótonos
isóbaros
isótonos
isótopos
isóbaros
isótopos
isóbaros
isótonos
isóbaros
isótonos
isótopos
Cpech
7
QUÍMICA
Tabla de corrección
Ítem
8
8
Cpech
Alternativa
Habilidad
1
Comprensión
2
Reconocimiento
3
Comprensión
4
Comprensión
5
Comprensión
6
Comprensión
7
Comprensión
8
Aplicación
9
Aplicación
10
Aplicación
11
Aplicación
12
Aplicación
13
Reconocimiento
14
Comprensión
15
Comprensión
16
Aplicación
17
Aplicación
18
ASE
19
ASE
20
ASE
GUÍA
Resumen de contenidos
La materia compone el universo y está constituida por, relativamente, pocos elementos. A nivel
microscópico la materia consiste en átomos y moléculas. Los átomos se combinan para formar
moléculas y estas pueden constituirse con el mismo tipo de átomos o con diferentes tipos.
elemento
átomo
compuesto
molécula
El concepto de átomo, como concepto filosófico, existe desde la antigüedad. La teoría de la existencia de
los átomos fue considerada cuando Dalton retomó los estudios de Lavoisier y, gracias a demostraciones
experimentales, aportó las bases de la teoría atómica moderna.
Dalton plantea científicamente la existencia del átomo y publica una serie de postulados:
•
La materia se compone de partículas pequeñas, definidas e indestructibles llamadas “átomos”,
que no se pueden dividir por ningún método físico, ni químico ordinario.
•
Los átomos de un mismo elemento son todos idénticos y poseen las mismas propiedades.
•
Las moléculas se forman mediante la unión de un número entero de átomos de un mismo elemento
simple, o de la unión de diferentes elementos simples.
•
Las moléculas de un elemento o sustancia simple, se forman con átomos idénticos del mismo
elemento.
•
Cuando un solo átomo constituye la molécula de un elemento o sustancia simple, dicha molécula
constituye, a su vez, el átomo de ese propio elemento.
•
Las moléculas de las sustancias compuestas están formadas, al menos, por átomos de dos
elementos simples diferentes.
Con el tiempo, los científicos comenzaron a notar que el átomo tenía una estructura más compleja: es
divisible.
Cpech
9
QUÍMICA
Modelo atómicos
• Los rayos catódicos son corrientes
con carga negativa y masa.
J.J Thomson (1897)
Descubre el electrón
E. Rutherford (1910)
Descubre el núcleo
atómico
N. Bohr (1913)
Orbitas cuantizadas
• Los electrones son solo una
pequeña fracción del átomo.
Están incrustados en una esfera
de carga positiva.
• La mayor parte de la masa del
átomo y toda su carga positiva
reside en el núcleo.
Cátodo
Ánodo
(+)
(−)
Alto voltaje
Lámina de
oro
Fuente de
partículas alfa
• La mayor parte del volumen total
del átomo es espacio vacío.
• Los electrones se ubican en la
corteza, girando alrededor del
núcleo.
• El electrón del átomo de hidrógeno
gira alrededor del núcleo en
órbitas circulares estacionarias,
es decir, gira sin emitir energía.
• La
atracción
electrostática
suministra la fuerza centrípeta
que mantiene el electrón girando
alrededor del núcleo.
Partículas
alfa
Detector de
partículas
R1
R2
Núcleo
Electrón
La teoría más actual es el modelo mecánico cuántico, propuesto por de Broglie, Heissenberg y
Schrodinger, entre otros. Este modelo postula que el átomo se compone de un núcleo de carga positiva
formado por protones y neutrones, alrededor del cual se encuentra una nube de electrones de carga
negativa. Schrodinger describe a los electrones por medio de una función de onda, la que representa
la probabilidad de existencia de estos en una región delimitada del espacio. Esta zona de probabilidad
se conoce como orbital.
El número atómico (Z) corresponde al número de protones que posee el núcleo de un átomo y es lo
que identifica a un elemento. En un átomo neutro, la cantidad de protones es igual a la cantidad de
electrones, es decir, cuando se menciona que el átomo de sodio (Na) tiene un número atómico 11,
implica que en el núcleo de ese átomo existen 11 protones y, consecuentemente, 11 electrones en la
electrósfera.
El número másico (A) corresponde a la suma del número de protones y neutrones del núcleo atómico.
Luego, determina la masa atómica.
Número másico = protones + neutrones
(A = p+ + nº)
10
10
Cpech
GUÍA
Los átomos que tienen el mismo número atómico, pero diferente número másico, se conocen como
isótopos. Todos poseen las mismas propiedades químicas, y solo se pueden diferenciar por ciertas
propiedades físicas. Otros términos relacionados con la estructura nuclear son los isótonos, que son
átomos con el mismo número de neutrones, y los isóbaros, que son átomos cuyo número másico es
igual, pero difieren en el número atómico.
Protón
Neutrón
Electrón
Masa (g)
Masa (uma)
Carga (C)
1,672622x10-24
1,674927x10-24
9,109383x10-28
1,007276
1,008665
0,0005485
1,6022x10-19
0
-1,6022x10-19
Carga
(eV)
+1
0
-1
Masa
(relación)
1
1
1/1840
Símbolo
p+
nº
e-
Cpech
11
Registro de propiedad intelectual de Cpech.
Prohibida su reproducción total o parcial.