Download Examen Tabla Periódica, Configuración Electrónica y Enlace

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Preguntas del tipo del examen de la Estructura
Atómica, de la Tabla Periódica y de la
Configuración Electrónica
1.- Los números atómicos de tres elementos A, B y C son 11, 17 y 20 respectivamente:
a) Escribe sus configuraciones electrónicas, e indica de qué elementos se tratan: nombre, símbolo, familia y periodo.
b) ¿Cuáles serían los iones más estables que se obtendrían a partir de los mismos?.Justificar la respuesta.
c) Si comparamos A con B: ¿cuál es más electronegativo?, ¿cuál tiene menor Energía de ionización?. Justificar las
respuestas.
d) Explica qué tipo de enlace se podrá formar entre B y C, y cuál será la fórmula del compuesto resultante.
2.- Dados los elementos A, B y C de números atómicos 19, 17 y 12, respectivamente. Indicar:
a) Escribe sus configuraciones electrónicas en el estado fundamental, e indica de qué elementos se tratan: nombre,
símbolo, familia y periodo.
b) El Grupo de la tabla periódica al que pertenece cada uno de ellos.
c) El tipo de enlace formado cuando se unen A y B. Razonar la respuesta.
d) El tipo de enlace formado cuando se unen entre sí dos átomos de B. Razonar la respuesta.
3.- Indica, de forma razonada, si las siguientes afirmaciones son Verdaderas o Falsas:
a) Los números cuánticos (2, 2, 0, 1/2) representan un orbital 2s.
b) El radio de un elemento A es siempre menor que el radio de su ion A+
c) Isótopos son átomos de un mismo elemento que difieren en el número de electrones.
d) Los iones Na+ [Z(Na) = 11], Mg2+ [Z(Mg)=12] y Al3+ [Z(Al)=13] ¿son isoelectrónicos?
4.- Indica y explica razonadamente si las siguientes afirmaciones son Verdaderas o Falsas:
a) Un electrón situado en un orbital 3p puede representarse por los valores de los números cuánticos (3, 1, 0, -1/2).
b) La Energía de ionización del Litio es mayor que la del Potasio.
c) El radio de un átomo neutro de oxígeno [Z(O) = 8] es mayor que el radio de su ion O2- .
5.- Justifique si es posible o no que existan electrones con los siguientes números cuánticos:
(3, –1, 1, –½);
b) (3, 2, 0, ½);
c) (2, 1, 2, ½);
d) (1, 1, 0, –½)
6.- A partir de las series de números cuánticos siguientes:
a) (1, 0, 0, ½)
b) (1, 1, 0, ½)
c) (1, 1, 0, -½)
d) (2, 1, -2, ½)
e) (2, 1, -1, ½)
Responde:
a) Cuáles son posibles, y cuáles son imposibles, en este último caso comenta por qué no son posibles para representar
el estado de un electrón.
b) En qué tipo de orbital atómico estarían situados los electrones de aquellas series que son posibles.
7.- Un átomo X tiene la configuración electrónica siguiente: 1s22s22p63s23p64s1.
Explica razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) X se encuentra en un estado excitado;
b) X pertenece al grupo de los metales alcalinos; c) X pertenece al 4º periodo del sistema periódico; d) X tiene poca
tendencia a ceder el electrón de su última capa cuando se une con otro átomo muy electronegativo como el cloro.
8.- Dados los elementos
. Responde a las siguientes cuestiones, justificando las respuestas:
a) Cuántos protones y neutrones están presentes en el núcleo de cada uno de ellos. Indicar un isótopo de cada uno.
b) Indicar el número atómico y la configuración electrónica de cada elemento. ¿Qué elementos son? ¿En qué grupo y
periodo están situados?
c) Razonar qué tipo de enlace se forma cuando se unen X e Y, y cuál sería la fórmula del compuesto resultante.
9.- Dos átomos de hidrógeno se encuentran en los estados excitados correspondientes a los niveles n = 2 y n = 4,
respectivamente. Si estos dos átomos vuelven directamente a su estado fundamental:
a) Justifica si los átomos emitirán o absorberán energía en forma de radiación.
b) Razona para cuál de los dos átomos la radiación electromagnética implicada tendrá más energía y para cuál de ellos
la longitud de onda será mayor.
10. El espectro visible corresponde a radiaciones de longitud de onda comprendidas entre 450 nm y 700 nm.
a) Calcula la energía correspondiente a la radiación visible de mayor frecuencia.
b) Razona si es o no posible conseguir la ionización del átomo de litio con esa radiación.
11.- Calcula la longitud de onda, la frecuencia y el número de ondas de una radiación cuyos cuantos tienen una
energía de 3·10-3 Erg. ¿A qué zona del espectro electromagnético pertenece esta radiación?. Sol: 66,22.10-17 m ;
4,53.1023 s-1; 1,51.1015 cm-1. La radiación es infrarroja.
Datos: Constante de Planck, h = 6,62 10-27 Erg.s; c=3.108 m/s:
12.- Si cada átomo de un mol de átomos emite un fotón con una longitud de onda de 4,15.103 A, ¿cuánta energía se
pierde? Expresa la respuesta en kJ/mol. Sol: 2,82.102 kJ/mol.
13.- ¿Cuál es la longitud de onda asociada a un electrón que se mueve con una velocidad de 1.000.000 Km/s? ¿A qué
zona del espectro corresponde?. Sol: 0,0073 A
14.- Calcula la longitud de onda que corresponde a un 1 neutrón emitido en la fisión del uranio en una pila atómica,
con una energía de 0,05 eV. Enuncia (define) el principio que aplicas.
Datos: Carga del electrón = 1,60.10-19 C; masa del neutrón = 1,67.10-27 kg. Solución: 1,28.10-10 m
15. Cuando se ilumina el cátodo de una celula fotoeléctrica con una luz de 9 · 1014 Hz y 1010 fotones/ min de
intensidad, se observa una corriente eléctrica de electrones cuya energía cinética es 2,61 · 10-19 J.Cuál de las
siguientes afirmaciones es correcta y por qué:
a) Si reducimos a la mitad la frecuencia de la radiación manteniendo la intensidad, no se observará corriente
electrica.
b) Si reducimos a la mitad la intensidad de la radiación manteniendo la frecuencia, no se observará corriente
electrica.
c) Si duplicamos la frecuencia de la radiación manteniendo la intensidad, no se observará corriente electrica.
d) Si duplicamos la intensidad de la radiación manteniendo la frecuencia, no se observará corriente electrica.
Sol:
La energía de una radiación coincide con la energía de sus fotones y de acuerdo con la ecuación de Einstein para el
efecto fotoelectrico, cuando un fotón choca con una placa metálica:
Efotón = Wextracción + Ec
Efotón = h · n
Wextracción = Efotón - Ec
a) Si reducimos a la mitad la frecuencia, los fotones no tendrán energía suficiente para arrancar los
electrones del metal y no se producirá corriente eléctrica cualquiera que sea el número de fotones que le
lleguen. Es correcta
Si la frecuencia se mantiene y reducimos a la mitad la intensidad de la radiación, habrá efecto fotoeléctrico
aunque el número de electrones arrancados y con ello, la intensidad de la corriente se reducirá en la misma
proporción.
“Lo mejor que se aprende, es lo que descubre una misma” (Sir Arthur Conan Doyle)
“Tenga piedad de nosotros profe” ([email protected] de 2º Bachillerato)
SOLUCIONES:
1.-
2.-
4.a) Un electrón que se encuentre situado en el orbital 3p tendrá los siguientes números cuanticos:
n = 3 ; l = 1 ; m = +1, 0, -1 y s = + ½ o – ½
Por lo tanto es verdadero que se puede representar con los números cuanticos indicados.
b) Ambos elementos pertenecen al mismo grupo de los alcalinos, pero el número atómico del litio es menor que el del
potasio, además el Li está en el periodo 2 y el potasio en el 4, por lo que el electrón de valencia del litio está más
cercano al núcleo y por tanto estará más fuertemente atraido y la energía de ionización que se requiere para
arrancarselo es mayor que para el K donde el electrón de valencia está más alejado y apantallado por los electrones de
las capas interiores. Luego la afirmación es correcta
c) Cuando el oxígeno neutro adquiere 2 electrones se forma el ión O2-, como el número de protones no varia, la
fuerza de atracción que ejerce el núcleo sobre los electrones será menor y además como estos 2 electrones se
situarán en el mismo orbital 2p aumentará la repulsión y como consecuencia el volumen del ión será mayor
que el del átomo neutro.
3.-
5.-
6.-
7.-
8.-
9.-
10,a) Ambos emitirán energía. La energía del electrón es menor cuanto más cerca al núcleo esté.
b) En cada caso la diferencia de energía entre dos niveles vendrá dada por:
 1 1
DE = -b  2  2  = h · c/l
 n1 n2 
La diferencia de energía entre los niveles 4 y 1 es mayor que entre los niveles 2 y 1, por lo que implicará más energía
la radiación correspondiente a la transición 4-1 que a la transición 2-1
La nergía de una radiación es inversamente proporcional a su longitud de onda, por lo que la radiación
electromagnética de la transición 4-1, tendrá una longitud de onda menor que la transición 2-1.