Download Cuestiones de estructura atómica, sistema periódico y geometría

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Transcript

INTRODUCCIÓN
ElaprendizajedelaQuímicaconstituyeunretoalqueseenfrentancadaañolos,cadavezmás
escasos, estudiantes de 2° de bachillerato que eligen las opciones de “Ciencias”, “Ciencias de la
Salud”e“IngenieríayArquitectura”.Estotambiénconstituyeunretoparalosprofesoresque,no
solodebensercapacesdebuscarlaformamáseficazparaexplicarestadisciplina,sinoademás,
inculcarelinterésquenacedelreconocimientodelpapelquejuegalaQuímicaenlavidayenel
desarrollodelassociedadeshumanas.
Enestecontexto,lasOlimpiadasdeQuímicasuponenunaherramientamuyimportanteyaque
ofrecen un estímulo, al fomentar la competición entre estudiantes procedentes de diferentes
centrosycondistintosprofesoresyestilosoestrategiasdidácticas.
Estacoleccióndecuestionesyproblemassurgiódelinterésporpartedelosautoresderealizar
una recopilación de los exámenes propuestos en diferentes pruebas de Olimpiadas de Química,
conelfindeutilizarloscomomaterialdeapoyoensusclasesdeQuímica.Unavezinmersosen
esta labor, y a la vista del volumen de cuestiones y problemas reunidos, la Comisión de
OlimpiadasdeQuímicadelaAsociacióndeQuímicosdelaComunidadValencianaconsideróque
podía resultar interesante su publicación para ponerlo a disposición de todos los profesores y
estudiantes de Química a los que les pudiera resultar de utilidad. De esta manera, el presente
trabajosepropusocomounposiblematerialdeapoyoparalaenseñanzadelaQuímicaenlos
cursos de bachillerato, así como en los primeros cursos de grados del área de Ciencia e
Ingeniería. Desgraciadamente, no ha sido posible ‐por cuestiones que no vienen al caso‐ la
publicación del material. No obstante, la puesta en común de la colección de cuestiones y
problemasresueltospuedeservirdegermenparaeldesarrollodeunproyectomásamplio,enel
queeldiálogo,elintercambiodeideasylacomparticióndematerialentreprofesoresdeQuímica
condistintaformación,origenymetodología,peroconobjetivoseinteresescomunes,contribuya
aimpulsarelestudiodelaQuímica.
En el material original se presentan los exámenes correspondientes a las últimas Olimpiadas
NacionalesdeQuímica(1996‐2011)asícomootrosexámenescorrespondientesafaseslocalesde
diferentes Comunidades Autónomas. En este último caso, se han incluido sólo las cuestiones y
problemasquerespondieronalmismoformatoquelaspruebasdelaFaseNacional.Sepretende
ampliar el material con las contribuciones que realicen los profesores interesados en impulsar
este proyecto, en cuyo caso se hará mención explícita de la persona que haya realizado la
aportación.
Las cuestiones son de respuestas múltiples y se han clasificado por materias, de forma que al
final de cada bloque de cuestiones se indican las soluciones correctas. Los problemas se
presentancompletamenteresueltos.Enlamayorpartedeloscasosconstandevariosapartados,
queenmuchasocasionessepodríanconsiderarcomoproblemasindependientes.Esporelloque
enelcasodelasOlimpiadasNacionalessehaoptadoporpresentarlaresolucióndelosmismos
planteandoelenunciadodecadaapartadoy,acontinuación,laresolucióndelmismo,enlugar
de presentar el enunciado completo y después la resolución de todo el problema. En las
cuestionesyenlosproblemassehaindicadolaprocedenciayelaño.
Losproblemasycuestionesrecogidosenestetrabajohansidoenviadospor:
Juan A. Domínguez (Canarias), Juan Rubio (Murcia), Luis F. R. Vázquez y Cristina Pastoriza
(Galicia), José A. Cruz, Nieves González, Gonzalo Isabel (Castilla y León), Ana Tejero (Castilla‐
LaMancha),PedroMárquez(Extremadura),PilarGonzález(Cádiz),ÁngelF.SáenzdelaTorre
(La Rioja), José Luis Rodríguez (Asturias), Matilde Fernández (Baleares), Fernando Nogales
(Málaga).
Finalmente,losautoresagradecenaHumbertoBuenosuayudaenlarealizacióndealgunasde
lasfigurasincluidasenestetrabajo.
Losautores
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
1
11.ESTRUCTURADELÁTOMO
11.1. Los números atómicos del Mn y Ni son 25 y 28, respectivamente. Los iones Mn (II) y
Ni(II)son,respectivamente:
a)Ionesd5yd7.
b)Ambosionessond5.
c)Ionesd5yd8.
d)Ionesd6yd9.
e)Ambosionessond8.
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Sevilla2004)(O.Q.L.Extremadura2005)
LaestructuraelectrónicaabreviadadelMn(Z=25)es[Ar]4s 3d ,yaquedeacuerdocon
elPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:
4s

3d





ElMn pierdedoselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayor
valordenyqueseencuentranenelorbital4s,ysuestructuraelectrónicaes[Ar]
:
4s
3d





Delamismaforma,paraNi(Z=28)laestructuraselectrónicaes[Ar]4s 3d :
4s
3d
 




ElNi pierdedoselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayor
valordenyqueseencuentranenelorbital4s,ysuestructuraelectrónicaes[Ar]
:
4s
3d





Larespuestacorrectaeslac.
11.2.¿Cuáldelossiguientesparesdeespeciesquímicassonisoelectrónicas?
a)NeyAr
b) y
c)Ney d)
y e)
yNa
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Sevilla2004)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Madrid2011)(O.Q.L.Murcia2011)
Especiesisoelectrónicassonaquellasquetienenidénticaestructuraelectrónica.
a)Falso.ElelementoconsímboloNeeselneónyperteneceal grupo18 yperiodo2del
sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
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ElelementoconsímboloAreselargónypertenecealgrupo18yperiodo3delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .
b) Falso. El elemento con símbolo F es el flúor y pertenece al grupo 17 y periodo 2 del
sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .
LaconfiguraciónelectrónicadelionF es[He]2s 2p yaquecapta1electrónensucapa
másexterna.
ElelementoconsímboloCleselcloroypertenecealgrupo17yperiodo3delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .
LaconfiguraciónelectrónicadelionCl es[Ne]3s 3p yaquecapta1electrónensucapa
másexterna.
c)Verdadero.ElelementoconsímboloNeeselneónypertenecealgrupo18yperiodo2
delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]
.
 El elemento con símbolo F es el flúor y pertenece al grupo 17 y periodo 2 del sistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .
Laconfiguraciónelectrónicadelion
másexterna.
es[He]
yaquecapta1electrónensucapa
d) Falso. El elemento con símbolo Na es el sodio y pertenece al grupo 1 y periodo 3 del
sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .
LaconfiguraciónelectrónicadelionNa es[He]2s 2p yaquecede1electróndesucapa
másexterna.
ElelementoconsímboloKeselpotasioypertenecealgrupo1yperiodo4delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .
LaconfiguraciónelectrónicadelionK es[Ne]3s 3p yaquecede1electróndesucapa
másexterna.
e) Falso. El elemento con símbolo Na es el sodio y pertenece al grupo 1 y periodo 3 del
sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .
 La configuración electrónica del ion Na es [He] 2s 2p ya que cede 1 electrón de su
capamásexterna.
Larespuestacorrectaeslac.
11.3.Elnúmeroatómicodeunelementovienedadopor:
a)Elañoenquefuedescubiertoeseelemento.
b)Elnúmerodeneutronesqueposeesunúcleoatómico.
c)Sumasaatómica.
d)Elnúmerodeprotonesexistenteenelátomodedichoelemento.
(O.Q.L.Murcia1996)
De acuerdo con la ley periódica de H. Moseley, el número atómico de un elemento viene
dadoporelnúmerodecargaspositivas,protones,queexistenensunúcleo.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
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11.4.Alhablardepartículaselementalesenreposoesciertoque:
a)Lamasadelprotónesaproximadamente100vecesladelelectrón.
b)Lamasadelprotónesigualaladelelectrón.
c)Lamasadelelectrónescero.
d)Lamasadelprotónescasiigual,peroligeramenteinferior,aladelneutrón.
(O.Q.L.Murcia1996)
a‐b) Falso. J.J. Thomson, comparando la carga específica (m/e) de los rayos catódicos
(electrones) y la de los rayos canales del hidrógeno (protones), propuso que la masa de
éstosúltimosera1837vecesmayorqueladeloselectrones.
c)Falso.SegúndescubrióJ.J.Thomson,losrayoscatódicos(electrones)erandesviadospor
camposmagnéticosloqueindicabaquesetratabadepartículasmaterialesynodeondas
electromagnéticas.
d)Verdadero.Losneutronessonpartículasconunamasaligeramentesuperioraladelos
protones.
Larespuestacorrectaeslad.
11.5.Heisenbergafirmóensuconocidoprincipioque:
a)Esimposibleconocersimultáneamentelavelocidadyposiciónexactadelelectrón.
b)Unelectrónnopuedetenerigualesloscuatronúmeroscuánticos.
c)Laenergíanisecreanisedestruye,sólosetransforma.
d)Existeunarelacióninversaentrelaenergíadeunelectrónyelcuadradodesudistanciaal
núcleo.
(O.Q.L.Murcia1996)
ElprincipiodeindeterminaciónoincertidumbrepropuestoporW.Heisenbergdiceque:
“esimposibleconocerdeformaexactaysimultáneaelmomento(velocidad)yposición
deunelectrónaislado”.
Δx·Δp≥
Δx incertidumbredelaposicióndelapartícula
h
 Δp incertidumbredelmomento velocidad delapartícula
4π
h constantedePlanck
Larespuestacorrectaeslaa.
11.6.ElmodelodeBohryelprincipiodeincertidumbreson:
a)Compatiblessiempre.
b)Compatiblessisesuponequelamasadelelectrónesfuncióndesuvelocidad.
c)Compatiblesparaunnúmerocuánticon>6.
d)Incompatiblessiempre.
(O.Q.L.Murcia1996)
ElmodeloatómicopropuestoporN.Bohrhabladecertezas,yaquepermiteconocerde
formaexactaqueelelectróndelátomodehidrógenogiraaunadeterminadadistanciadel
núcleo,conunadeterminadavelocidadyconunadeterminadaenergía.
ElprincipiodeindeterminaciónoincertidumbrepropuestoporW.Heisenbergdiceque:
“esimposibleconocerdeformaexactaysimultáneaelmomento(velocidad)yposición
deunelectrónaislado”,
porloquealtratardedeterminarlaposiciónexactadeunelectrónsealterasuvelocidady
energía.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
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11.7.¿Cuáldelossiguientesgruposdenúmeroscuánticosesimposibleparaunelectrónen
unátomo?
n
l
m
a)
1
0
0
b)
3
1
2
c)
4
3
1
d)
2
1
0
(O.Q.L.Murcia1996)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m=‐l,…,0,…,+l
s=±½
a‐c‐d)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.
b)Prohibido.Sil=1,elvalordemsólopuedeser1,0,‐1.
Larespuestacorrectaeslab.
11.8.LafamosaexperienciadeMillikan,realizadacongotasdeaceite,permitió:
a)Determinarlamasadelprotónyneutrón.
b)Calcularladensidadrelativadelaceiteydelaguaconunagranprecisión.
c)Establecerlacargadelelectrón.
d)MedirlalongituddelenlaceC‐Cdelosexistentesenlamoléculadeaceite.
e)Establecerelpatróninternacionaldedensidades(IDP).
f)MedirlaconstantedePlanck.
g)Larelacióncarga/masadelapartículaalfa.
(O.Q.L.Murcia1996)(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.Murcia2004)
LaexperienciadelagotadeaceiterealizadaporR.Millikanen1907permitiódeterminar
lacargadelelectrón,e=‐4,77·10 u.e.e.(‐1,592·10 C).Estevalorfuecorregidoenlos
añostreintacuandosemidiócorrectamentelaviscosidaddelaceite,e=‐1,602·10 C.
Larespuestacorrectaeslac.
(Esta cuestión ha sido propuesta en varias ocasiones combinando diferentes respuestas
posibles).
11.9.UnisótopodelelementoKtienenúmerodemasa39ynúmeroatómico19.Elnúmerode
electrones,protonesyneutrones,respectivamente,paraesteisótopoes:
a)19,20,19
b)19,39,20
c)19,19,39
d)19,19,20
e)20,19,19
(O.Q.N.CiudadReal1997)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
La diferencia entre el número másico y el número atómico proporciona el número de
neutrones.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
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19protones
Elisótopo Kestáintegradopor 19electrones 20neutrones
Larespuestacorrectaeslad.
11.10.TeniendoencuentaqueelelementoNeprecedealNaenlatablaperiódica:
a)Elnúmeroatómicodelosiones
esigualaldelNe.
b)Elnúmerodeelectronesdeion
esigualaldelNe.
c)Losiones
ylosátomosdeNetienendiferentecomportamientoquímico.
d)Losiones
ylosátomosdeNesonisótopos.
e)Losiones
ylosátomosdeNereaccionanentresí.
(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Almería2005)
Si el elemento Ne precede al elemento Na en la tabla periódica, su número atómico es
unidadmenor,porloquedeacuerdoconelconceptodenúmeroatómicoelNetieneun
protónyunelectrónmenosqueelNa.
a) Falso. El ion Na tiene un electrón menos que el átomo de Na pero el número de
protones(númeroatómico)deambasespecieseselmismo.
b) Verdadero. El ion Na tiene un electrón menos que el átomo de Na y por tanto, el
mismonúmerodeelectronesqueelátomodeNe.
c) Falso. El ion Na y el átomo de Ne tienen el mismo comportamiento químico ya que
poseenidénticaconfiguraciónelectrónica,sonespeciesisoelectrónicas.
d)ElionNa yelátomodeNenosonisótopos,yaqueparaserlodeberíantenerelmismo
númeroatómico(nolotienen)ydiferentenúmeromásico(desconocido).
e) Falso. El ion Na y el átomo de Ne tienen idéntica configuración electrónica externa,
2s22p6,degasinertequelesconfieregranestabilidadeinerciaquímica.
Larespuestacorrectaeslab.
11.11.¿Cuáldelassiguientescombinacionesdevaloresparan,l,m,s,representaunadelas
solucionespermitidasdelaecuacióndeondasparaelátomodehidrógeno?
n
l
m
s
a)
2
0
3‐½
b)
2
0
0½
c)
2
1
‐11/3
d)
4
2
3‐½
e)
5
6
1½
(O.Q.N.CiudadReal1997)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m=‐l,…,0,…,+l
s=±½
a)Prohibido.Sil=0,elvalordemdebeser0.
b)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.
c)Prohibido.Elvalordessólopuedeser½ó‐½.
d)Prohibido.Sil=2,elvalordemsólopuedeser‐2,‐1,0,1,2.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
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e)Prohibido.Sin=5,elvalordelsólopuedeser0,1,2,3y4.
Larespuestacorrectaeslab.
11.12.Señalelaproposicióncorrecta:
a)Lalongituddeondacaracterísticadeunapartículaelementaldependedesucarga.
b) La transición n = 1 a n = 3 en el átomo de hidrógeno requiere más energía que la
transiciónn=2an=5.
c)Dosfotonesde400nmtienendistintaenergíaqueunode200nm.
d)Losfotonesdeluzvisible(500nm)poseenmenorenergíaquelosderadiacióninfrarroja
(10000nm).
e)LasenergíasdeloselectronesdeHy
sonigualessielnúmerocuánticoneselmismo.
(O.Q.N.CiudadReal1997)
a)Falso.Lalongituddeondaasociadaaunapartículasecalculamediantelaecuaciónde
LouisdeBroglie:
m=masadelapartı́cula
h
 v=velocidaddelapartı́cula
λ=
m·v
h=constantedePlanck
b)Verdadero.Laenergíaasociadaaunatransiciónelectrónica,enkJ,secalculamediante
laexpresióndeBohr:
ΔE=1312
1
1

n
n
Laenergíaasociadaalastransicioneselectrónicaspropuestasson:
ΔE13 =1312
1
1

=1166kJ
1
3
1
1
ΔE25 =1312

=276kJ
2
5
ΔE13 >ΔE25 c)Falso.Laenergíacorrespondienteaunfotónsecalculamediantelaecuación:
E=
h·c
λ
Lasenergíascorrespondientesaunfotónde200nmyde400nmson,respectivamente:
E200 =
h·c
h·c
E400 =
200
400
Laenergíacorrespondientea2fotonesde400nmes:
2E400 =2
h·c
E200 =2E400 400
d)Falso.Laenergíacorrespondienteaunfotónsecalculamediantelaecuación:
E=
h·c
λ
La energíaesinversamenteproporcional alalongitudde onda,portanto elfotóndeluz
visible(500nm)tienemayorenergíaquefotóndeluzinfrarroja(10000nm).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
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e) Falso. Según el modelo de Bohr, la energía correspondiente a un electrón en un nivel
cuánticosecalculamediantelaecuación:
E=‐2,18·10
Z
(J)
n Las estructuras electrónicas del H y He son idénticas, 1s , se trata de especies
isoelectrónicasenlasquen=1,sinembargoelnúmeroatómicoZesdiferenteparaambas,
1paraelHy2paraelHe.
Lasenergíasdeambasespeciesson:
EH =‐2,18·10
1
=‐2,18·10
1 J
=‐2,18·10
2
=‐8,72·10
1 J
E
E
>EH Larespuestacorrectaeslab.
11.13.Señalelaproposicióncorrecta:
a)Elnúmerodeelectronesdelosiones
esigualaldelosátomosneutrosdelgasnobleNe.
b)Elnúmeroatómicodelosiones
esigualaldelgasnobleNe.
c)Losiones
ylosátomosdelgasnobleNesonisótopos.
d)Elnúmerodeprotonesdelosiones
esigualaldelosátomosde
.
e)Lamasaatómicadelosiones
esigualaldelosátomosde
.
(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Baleares2009)(O.Q.L.Asturias2011)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
 Isótopos son átomos con el mismo número atómico (igual número de protones) y
diferentenúmeromásico(diferentenúmerodeneutrones).
a)Verdadero.LaestructuraelectrónicadelionNa esladelátomodesodio(grupo1y
periodo3delsistemaperiódico)[Ne]3s peroconunelectrónmenos,[He]2s 2p yla
estructuraelectrónicadelNe(grupo18yperiodo2delsistemaperiódico)es[He]2s 2p .
Ambastienen10electrones,setratadeespeciesquímicasisoelectrónicas.
b‐d)Falso.Deacuerdoconlasestructuraselectrónicasescritasenelapartadoanterior,el
númeroatómicoodeprotonesdelNayportantodelionNa es11,mientrasquedelNees
10.
c) Falso. Na y Ne son especies químicas con diferente número de protones, 11 y 10
respectivamente, y su número de neutrones no se puede calcular al no conocer los
númerosmásicosdelasespeciespropuestas.
e) Falso. Considerando que las masas del protón y del neutrón son aproximadamente
iguales,losnúmerosmásicospuedenconsiderarsecomomasasatómicasaproximadas.El
Na tieneunamasaaproximadade23uyladel Nees22.
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
8
11.14.Dadaslassiguientesconfiguracioneselectrónicasdeátomosneutros:
X:1 2 Y:1 2 3 a)LaconfiguracióndeYcorrespondeaunátomodesodio.
b)ParapasardeXaYseconsumeenergía.
c)LaconfiguracióndeYrepresentaaunátomodeltercerperiodo.
d)LasconfiguracionesdeXeYcorrespondenadiferenteselementos.
e)LaenergíaparaarrancarunelectrónesigualenXqueenY.
(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Asturias1998)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.Almería2005)
(O.Q.L.Asturias2011)
a‐c‐d)Falso.Elsodioesunelementopertenecientealgrupo1delsistemaperiódico,que
estáintegradoporloselementos:
Periodo
Elemento
2
Li
3
Na
4
K
5
Rb
6
Cs
7
Fr
El sodio se encuentra en el grupo 1 y periodo 3, por lo que su estructura electrónica es
1s 2s 2p 3s o, de forma abreviada, [Ne]
. Sumando el número de electrones se
observaquetiene11.
La configuración electrónica propuesta para el átomo Y cuenta con 10 electrones, un
electrónmenosqueelsodio,yademás,elúltimoelectrónseencuentraenunorbitalcon
energíasuperioraladelorbital2p,quetodavíapuedealojarunelectrónmás,porloquela
estructuradeYcorrespondeaunestadoexcitadodeunelementodel2ºperiodo.
La estructura electrónica propuesta para el átomo X corresponde a la de su estado
fundamentalodemínimaenergía.
b) Verdadero. Las configuraciones electrónicas de X e Y cuentan con 10 electrones, son
isoelectrónicas, la diferencia entre ambas estriba en que en la estructura Y el último
electrónseencuentraenunorbitalconenergíasuperior,porlotanto,parapasardeXaY
senecesitaaportarenergía.
e) Falso. El electrón más externo se encuentra en un subnivel de energía con diferente
valordenylaenergíaparaarrancarunelectrónsepuedecalcular,deformaaproximada,
mediantelaexpresión:
E=‐2,18·10
Z
(J)
n siendoZ,lacarganuclearefectivadelaespeciequímica.
Larespuestacorrectaeslab.
11.15.ElnúmeroatómicodelFees26.Siel Ru estáexactamentedebajodelFe en latabla
periódica,elionRu(II)tieneunaconfiguraciónperiódica:
a)d9
b)d7
c)d8
d)d5
e)d6
(O.Q.N.CiudadReal1997)
FeyRupertenecenalgrupo8delsistemaperiódico,queestáintegradoporloselementos:
Periodo
Elemento
4
Fe
5
Ru
6
Os
7
Hs
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
9
Fe(Z=26)seencuentraenelperiodo4,porloquesuestructuraelectrónicaes:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d o,deformaabreviada,[Ar]4s 3d .
Ru(Z=44)seencuentraenelperiodo5,porloquesuestructuraelectrónicaabreviadaes:
[Kr]
.
Larespuestacorrectaeslae.
11.16.UnodelospostuladosdeBohrestableceque:
a)Laenergíanisecreanisedestruye,sólosetransforma.
b)Nopuedeexistirunelectrónconloscuatronúmeroscuánticosiguales.
c)Loselectronesgiranentornoalnúcleoenórbitascircularessinemitirenergíaradiante.
d)Esimposibleconocersimultáneamentelavelocidadyposicióndelelectrón.
(O.Q.L.Murcia1997)
ElprimerpostuladodeBohrestableceque:
“los electrones en sus giros en torno al núcleo no emiten energía y aunque están
gobernados por ecuaciones clásicas, sólo son posibles las órbitas que cumplen la
condicióndecuantización”.
Suexpresiónmatemáticaes:
v=velocidaddelelectró n
n·h
m=masadelelectró n

m·v·r=
h=constantedePlanck
2π
r=radiodelaó rbita
n es el número cuántico principal que sólo puede tomar valores enteros (1, 2, 3,…, ∞) y
queindicalaórbitaenlaquesemueveelelectrón.
Estasórbitasenlasqueelelectrónnoemiteenergíasellamanestacionarias.
Larespuestacorrectaeslac.
11.17.¿Cuáldelassiguientescombinacionesdenúmeroscuánticosn,lymesimposibleparael
electróndeunátomo?
n
l
m
a)
4
2
0
b)
5
3
‐3
c)
5
3
4
d)
3
1
1
(O.Q.L.Murcia1997)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m=‐l,…,0,…,+l
s=±½
a‐b‐d)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.
c)Prohibido.Sil=3,elvalordemsólopuedeser3,2,1,0,‐1,‐2,‐3.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
10
11.18.Laslíneasdelespectrodeemisióndeunelementosedebenaqueloselectrones:
a)Saltandeunniveldeenergíadeunátomoaotroniveldeenergíadeotroátomo.
b)Chocanentresíenlaórbita,elásticamente.
c)Saltandeunnivelaotrodemenorenergía,enelmismoátomo.
d)Saltandeunnivelaotrodemayorenergía,enelmismoátomo.
(O.Q.L.Murcia1997)
Cuando los electrones de un átomo energéticamente excitado caen un nivel cuántico
inferior(demenorenergía)emitenladiferenciadeenergíaexistenteentrelosdosniveles
enformaderadiaciónelectromagnéticaquedalugaraunalíneaenelespectrodeemisión.
ΔE=hν
h=constantedePlanck
ν=frecuenciadelaradiació n
Larespuestacorrectaeslac.
11.19.Rutherfordrealizóunafamosaexperienciaquelepermitióproponersumodeloatómico.
Paraello:
a)Empleóelectronesfuertementeaceleradosyunánododemolibdeno.
b)UsóunnuevoespectrómetrodemasasqueacababadeinventarBohr.
c)Hizoincidirradiaciónalfasobreláminasdeoro.
d) Bombardeó una pantalla de sulfuro de cinc con la radiación obtenida en el tubo de rayos
catódicos.
(O.Q.L.Murcia1997)
ElexperimentodeRutherfordrealizadoporH.GeigeryE.Marsdenquepermitiódemostrar
la existencia del núcleo atómico consistió en bombardear una fina lámina de oro con
partículas alfa y medir la gran desviación de unas pocas partículas al “chocar” contra la
láminametálica.
E.Rutherfordexplicóladesviacióndeestaspartículassuponiendolaexistenciaenelátomo
deunnúcleocentral,pequeño,másicoypositivoquerepelíaalaspartículasalfacargadas
positivamente.
Larespuestacorrectaeslac.
11.20.DeacuerdoconelprincipiodeincertidumbredeHeisenberg:
a)Loselectronessemuevendescribiendoórbitascirculares.
b)Loselectronessemuevendescribiendoórbitaselípticas.
c)Sielelectrónestádescritoporelorbital1s,sumovimientoestárestringidoaunaesfera.
d)Nosepuedeconocerlatrayectoriadelelectrón.
(O.Q.L.Murcia1997)
ElprincipiodeindeterminaciónoincertidumbrepropuestoporW.Heisenbergdiceque:
“es imposible conocer de forma exacta y simultánea el momento (velocidad) y
posicióndeunelectrónaislado”.
Suexpresiónmatemáticaes:
Δx·Δp≥
Δx incertidumbredelaposicióndelapartícula
h
 Δp incertidumbredelmomento velocidad delapartícula
4π
h constantedePlanck
Si no se puede conocer, de forma exacta, la posición, tampoco es posible conocer la
trayectoria.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
11
11.21.LaconfiguraciónelectrónicadelLienelestadofundamentales1s22s1yportanto:
a)ElLiesunelementodelgrupo12.
b)ElátomodeLitienepropiedadesmagnéticas.
c)Laenergíadelelectrón2senelLivienedadaporlafórmuladeBohrconn=2.
d)Laenergíadelorbital2senelLiyenelHeslamisma.
e)Estaconfiguraciónpodríaser1s22p1yaquelosorbitales2sy2psondegenerados.
(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Madrid2004)
a) Falso. De acuerdo con la estructura electrónica, el Li es un elemento que tiene un
electrónensuúltimacapa,2s ,yloselementosconunúnicoelectrónexternopertenecen
algrupo1delsistemaperiódico.
b) Verdadero. De acuerdo con la estructura electrónica, el Li tiene un electrón
desapareado. Los átomos o iones que presentan electrones desapareados son especies
paramagnéticasquecreanuncampomagnéticoquehacequeseanatraídasporuncampo
magnético externo. La atracción aumenta con el número de electrones despareados que
presentan.
c) Falso. Según el modelo de Bohr, la energía correspondiente a un electrón en un nivel
cuánticosecalculamediantelaecuación:
E=‐2,18·10
Z
(J)
n dondeZeselnúmeroatómicoynelnúmerocuánticoprincipalqueindicaelnivelcuántico
enelqueseencuentraelelectrónperosóloesaplicableaátomoshidrogenoides,esdecir,
que tienen un solo electrón. De acuerdo con su estructura electrónica, el Li tiene tres
electrones(Z=3).
d) Falso. Según el modelo de Bohr, la energía correspondiente a un electrón en un nivel
cuánticosecalculamediantelaecuación:
E=‐2,18·10
Z
(J)
n dondeZeselnúmeroatómicoynelnúmerocuánticoprincipalqueindicaelnivelcuántico
enelqueseencuentraelelectrón.
De acuerdo con sus estructuras electrónicas, H y Li tienen diferente valor de Z,
respectivamente, 1 y 3, así que aunque el valor de n sea el mismo (2 por tratarse del
orbital2s),lasenergíasserándiferentes.
e) Falso. La configuración electrónica 1s 2p no correspondería al estado fundamental
seríaunestadoexcitadodelLiyaqueseincumpleelprincipiodemínimaenergíaquedice
que:“loselectronesvanocupandolosorbitalessegúnenergíascrecientes”.Ademáselorbital
1snoseencuentraenergéticamentedegenerado.
Larespuestacorrectaeslab.
11.22.¿Cuáldelassiguientesondaselectromagnéticastienenlongituddeondamáslarga?
a)Rayoscósmicos
b)Microondas
c)RayosX
d)Rayosγ
e)Luzvisible
(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Barcelona2001)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.Extremadura2005)(O.Q.L.Murcia2010)
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en4.(S.Menarrgues&F.Latree)
12
La ffigura adju
unta muesstra las d
diferentes ondas que
e componeen el esp
pectro
electromagnético(EEM),ord
denadasde mayorameenorlongitud:
ondas
Deaccuerdocon lafigura,lassondasmásslargas(de menorfrecuencia)sonnlasmicroo
(MW
W).
Lareespuestacorrrectaeslab
b.
(En la cuestión propuesta en Barceloona 2001, Extremadurra 2005 y Murcia 201
10 se
untacuálessonlasquetienenmen
norfrecuenccia).
pregu
11.23
3. Calcule la
a frecuencia
a de la radiaación de miicroondas co
on una longgitud de onda de
0,10ccm.
a)3,3
3·10 Hz
b)3,3
3·10 Hz
c)3,0
0·10 Hz
d)3,0
0·10 Hz
e)3,0
0·10 Hz
(Datoo.Velocidaddelaluz=3
3,00·10 m·
)
((O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.A
Asturias2002)(O.Q.L.Madrid
d2010)
La reelación entrre la longitu
ud de onda y la frecuen
ncia de una radiación eelectromagn
nética
vieneedadaporlaaexpresión:
c=λ·ν
Lafreecuenciadelaradiación
nes:
ν=
3,00·10 m·s
0,1
10cm
10
00cm
=3,0
00·10 1m
(Hz)
Lareespuestacorrrectaeslad
d.
11.24
4. Los números atómico
os del Cr y C
Co son 24 y 27, respectiivamente. Loos iones Cr (III)
(
y
Co(IIII)sonrespeectivamente::
a)d5losdosionees
b)d4yd6
c)d6losdosioness
d)d3yd6
e)d3yyd7
(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Madrid
d2011)
Laesstructuraeleectrónicaab
breviadadellCr(Z=24))es[Ar]4s 3d ,yaqueedeacuerd
docon
elPriincipiodeM
MáximaMulttiplicidaddeeHundqued
diceque:
“en los orb
bitales de id
déntica enerrgía (degeneerados), los electrones se encuentrran lo
mássepara
adosposiblee,desapareaddosyconlossespinesparralelos”,
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
13
lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:
4s

3d





ElCr pierdetreselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayor
valordenyqueseencuentranunodeellosenelorbital4syotrosdosenelorbital3d,ysu
estructuraelectrónicaes[Ar]
:
4s
3d



Delamismaforma,paraCo(Z=27)laestructuraselectrónicaes[Ar]4s 3d :
4s
3d
 




ElCo pierdetreselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayor
valor de n y que se encuentran dos de ellos en el orbital 4s y otro en el orbital 3d, y su
estructuraelectrónicaes[Ar]
:
4s
3d





Larespuestacorrectaeslad.
(CuestiónsimilaralapropuestaenNavacerrada1996).
11.25.ParalaespecieiónicaO,sepuedeafirmarque:
a)Sunúmeroatómicoeselmismoqueeldelelementosituadoacontinuaciónenelmismo
períododelatablaperiódica.
b)Suconfiguraciónelectrónicaseráigualaladelelementoquelesigueenelmismoperíodo.
c)Tienedoselectronesdesapareados.
d)Sunúmeromásicoeselmismoqueeldelelementoquelesigueenelmismoperíodo.
e)Notienepropiedadesparamagnéticas.
(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.Baleares2002)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.LaRioja2010)
LaestructuraelectrónicadelionO es1s 2s 2p yaquetieneunelectrónqueelátomo
deO.Aunquetiene9electronessunúmeroatómicoZes8.
a)Falso.Unelementose diferenciadelinmediatoanterioren quesunúmeroatómicoes
unaunidadsuperioryportantotieneunprotónyunelectrónmás.
b)Verdadero.ElionO yelelementoquelesigueenelmismoperiodo,F(Z=9),tienenla
mismaestructuraelectrónica,
.Setratadeespeciesisoelectrónicas.
c‐e)Falso.DeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”
alionO lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:
2s

2p



ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
14
Comoseobserva,tieneunúnicoelectróndesapareado.
Lasespeciesquímicasconelectronesdesapareadossedenominanparamagnéticasyson
aquellasqueinteraccionanconuncampomagnético.
d) Falso. Dos elementos situados en diferentes periodos tienen números atómicos
diferentes (tienen diferente número de capas electrónicas). Alcrecer el número atómico
(protones) también crece el número de neutrones, por tanto, ambos elementos tienen
númerosmásicosdistintos.
Larespuestacorrectaeslab.
11.26.¿Quécombinacióndenúmeroscuánticosnopuedecorresponderaunelectrón?
n
l
m
a)
5
0
1
b)
3
1
‐1
c)
5
3
‐2
d)
3
1
0
(O.Q.L.Murcia1998)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m=‐l,…,0,…,+l
s=±½
a)Prohibido.Sil=0,elvalordemsólopuedeser0.
b‐c‐d)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.27.Unadelassiguientesdesignacionesparaunorbitalatómicoesincorrecta,¿cuáles?
a)6s
b)3f
c)8p
d)4d
(O.Q.L.Murcia1998)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
Además los diferentes valores del número cuántico secundario se corresponden con el
tipodeorbitalatómico:
l=0orbitals l=1orbitalp
l=2orbitald
l=3orbitalf
a)Verdadero.Orbital6s(n=6,l=0).
b)Falso.Orbital3f(n=3,l=3).Combinaciónprohibida.
c)Verdadero.Orbital8p(n=8,l=1).
d)Verdadero.Orbital4d(n=4,l=2).
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
15
11.28.Laconfiguraciónelectrónica:
1 2 2 3 3 nopuedecorresponderalasiguienteespeciequímica:
a)
b)
c)
d)
d)
(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
a)Verdadero.ElelementocuyosímboloesAreselargóncuyaconfiguraciónelectrónicaes
1s 2s 2p 3s 3p , de forma abreviada [Ne] 3s 3p . Esta configuración electrónica
coincideconlapropuesta.
b)Verdadero.ElelementocuyosímboloesCaeselcalciocuyaconfiguraciónelectrónica
abreviadaes[Ar]4s .
La configuración electrónica del ion Ca es [Ne] 3s 3p ya que pierde dos electrones
externosdelorbital4s.Estaconfiguraciónelectrónicacoincideconlapropuesta.
c)Verdadero.ElelementocuyosímboloesCleselclorocuyaconfiguraciónelectrónicaes
[Ne]3s 3p .
La configuración electrónica del ion Cl es [Ne] 3s 3p ya que gana un electrón y
completaelorbital3p.Estaconfiguraciónelectrónicacoincideconlapropuesta.
d) Falso. El elemento cuyo símbolo es S es el azufre cuya configuración electrónica es
[Ne]3s 3p .
La configuración electrónica del ion S es [Ne] 3s 3p ya que pierde dos electrones
externosdelorbital3p.Estaconfiguraciónelectrónicanocoincideconlapropuesta.
e)Verdadero.ElelementocuyosímboloesSeselazufrecuyaconfiguraciónelectrónicaes
[Ne]3s 3p .
La configuración electrónica del ion S es [Ne] 3s 3p ya que gana dos electrones y
completaelorbital3p.Estaconfiguraciónelectrónicacoincideconlapropuesta.
Larespuestacorrectaeslad.
11.29.Delassiguientesparejas,¿encuáldeellaslasdosespeciessonisoelectrónicas?
a)
yFe
b)Ky
c)
y
d)
y
(O.Q.L.Murcia1998)
Especiesisoelectrónicassonaquellasquetienenidénticaestructuraelectrónica.
ElelementoconsímboloSeselazufreypertenecealgrupo16yperiodo3delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .
La configuración electrónica del ion S
completaelorbital3p.
es [Ne]
ya que gana dos electrones y
ElelementoconsímboloFeeselhierroypertenecealgrupo8yperiodo4delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]
.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
16
ElelementoconsímboloKeselpotasioypertenecealgrupo1yperiodo4delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]
.
 El elemento con símbolo Mg es el magnesio y pertenece al grupo 2 y periodo 3 del
sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .
LaconfiguraciónelectrónicadelionMg
sucapamásexterna.
es[He]
yaquecededoselectronesde
ElelementoconsímboloCaeselcalcioypertenecealgrupo2yperiodo4delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .
LaconfiguraciónelectrónicadelionCa es[Ne]
capamásexterna.
yaquecededoselectronesdesu
ElelementoconsímboloCleselcloroypertenecealgrupo17yperiodo3delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .
La configuración electrónica del ion Cl es [Ne]
completaelorbital3p.
Laparejadeespeciesisoelectrónicases
y
ya que gana un electrón y
.
Larespuestacorrectaeslac.
11.30.Lasespeciesquímicas yHe:
a)ReaccionanentresíparaformarHeH.
b)Sonisotópicas.
c)Sonisotónicas.
d)Sonisoeléctricas.
(O.Q.L.Murcia1998)
Lasdosespeciestienenlamismaconfiguraciónelectrónica,1s ,porlosonisoeléctricaso
isoelectrónicas.
Larespuestacorrectaeslad.
11.31.Elespectrodeemisióndelhidrógenoatómicosepuededescribircomo:
a)Unespectrocontinuo.
b)Seriesdelíneasigualmenteespaciadasrespectoalalongituddeonda.
c)Unconjuntodeseriesdecuatrolíneas.
d)Seriesdelíneascuyoespaciadodisminuyealaumentarelnúmerodeondas.
e)Seriesdelíneascuyoespaciadodisminuyealaumentarlalongituddeonda.
(O.Q.N.Almería1999)
Un espectro atómico se define como un conjunto discontinuo de líneas de diferentes
coloresconespaciadoentreéstasquedisminuyealdisminuirlalongituddeondaoloque
eslomismoalaumentarelnúmerodeondas(1/)yescaracterísticoparacadaelemento.
Porejemplo,paralaseriedeLyman:
Salto
21
31
41
51
61
(nm)
121,5
102,5
97,2
94,9
93,7
1/(nm
8,2·10
9,8·10
1,02·10
1,05·10
1,07·10
)
Δ(nm)
19,0
5,3
2,3
1,2
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
17
Larespuestacorrectaeslad.
11.32. El conjunto de números cuánticos que caracteriza al electrón externo del átomo de
cesioensuestadofundamentales:
a)6,1,1,½
b)6,0,1,½
c)6,0,0,‐½
d)6,1,0,½
e)6,2,1,‐½
(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L:LaRioja2011)
El cesio es un elemento perteneciente al grupo 1 y periodo 6 del sistema periódico. Le
corresponde una estructura electrónica abreviada [Xe] 6s . De acuerdo con ella, los
valoresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdesuelectrónmásexternoson:
n=6(seencuentraenel6ºperiodooniveldeenergía)
l=0(setratadelsubnivels)
m=0(setratadeunorbitals)
s=±½(segúncuálseaelspíndelelectrón)
Larespuestacorrectaeslac.
11.33.Dadaslassiguientesconfiguracionesdeátomosneutros:
X:1 2 2 3 Y:1 2 2 3 3 a)LaenergíaparaarrancarunelectrónesigualenXqueenY.
b)LasconfiguracionesdeXeYcorrespondenadiferenteselementos.
c)LaconfiguracióndeYrepresentaaunmetaldetransición.
d)ParapasardeXaYseconsumeenergía.
e)LaconfiguracióndeYcorrespondeaunátomodealuminio.
(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.Asturias2009)
a) Falso. El electrón más externo se encuentra en un subnivel de energía con diferente
valordenylaenergíaparaarrancarunelectrónsepuedecalcular,deformaaproximada,
mediantelaexpresión:
E=‐2,18·10
Z
(J)
n siendoZ,lacarganuclearefectivadelaespeciequímica.
b‐c‐e) Falso. La configuración electrónica propuesta para el átomo Y cuenta con 12
electrones,yademás,elúltimoelectrónseencuentraenunorbitalconenergíasuperiora
ladelorbital3s,quetodavíapuedealojarunelectrónmás,porloquelaestructuradeY
correspondeaunestadoexcitadodeunelementodel3erperiodo.
AlátomoYlecorrespondeunaestructuraelectrónicaabreviadaenelestadofundamental
del átomo [Ne] 3s por lo que se encuentra en el grupo 2 y periodo 3 del sistema
periódico.Estegrupo(metalesalcalinotérreos)estáintegradoporloselementos:
Periodo
Elemento
2
Be
3
Mg
4
Ca
5
Sr
ElátomoYeselMgenunestadoenergéticoexcitado.
6
Ba
7
Ra
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
18
d) Verdadero. Las configuraciones electrónicas de X e Y cuentan con 12 electrones, son
isoelectrónicas, la diferencia entre ambas estriba en que en la estructura Y el último
electrónseencuentraenunorbitalconenergíasuperior,porlotanto,parapasardeXaY
seconsumeenergía.
Larespuestacorrectaeslad.
11.34.¿QuécombinacióndenúmeroscuánticospuedecorresponderlealelectrónddelSc?
n
l
m
a)
2
3
0
b)
4
2
1
c)
3
2
‐2
d)
3
1
‐1
(O.Q.L.Murcia1999)
ElelementoSc,escandio,seencuentraenelgrupo3yperiodo4delsistemaperiódico.Por
tanto,lecorrespondeunaconfiguraciónelectrónicaabreviada[Ar]4s 3d .Losnúmeros
cuánticoscorrespondientesalelectrón3d son:
n=3(tercerniveldeenergía)
l=2(subniveldeenergíad)
 m = 2, 1, 0, ‐1, ‐2 (indistintamente, ya que el subnivel d está quíntuplemente
degenerado,esdecir,elsubniveldtiene5orbitalesdiferentesd ,d ,d ,d
,d )
Larespuestacorrectaeslac.
11.35.Laenergíadelelectróndelátomodehidrógeno,enjulios,puedecalcularsepormedio
delaexpresión =‐2,18·10 / (J),dóndenindicaelnúmerocuánticoprincipal.¿Cuál
serálafrecuenciadelaradiaciónabsorbidaparahacerpasarelelectróndesden=2hasta
n=4?
a)0,082ciclos·
b)6,023·10 Hz
c)6,17·10 d)1,09·10 Hz
(Dato.h=6,626·10
J·s)
(O.Q.L.Murcia1999)
Laenergíaasociadaaunatransiciónelectrónicasecalculamediantelaexpresión:
1
1

n
n
ΔE 2,18·10
Laenergíaabsorbidaparalatransiciónelectrónica24es:
ΔE24 2,18·10
1
1

4
2
4,09·10
J
Laenergíadelsaltoestácuantizadadeacuerdoconlaexpresión:
ΔE=h·ν
Despejando:
ν=
4,09·10
6,626·10
J
J·s
=6,17·10 (Hz)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
19
Larespuestacorrectaeslac.
11.36.Ladistribuciónelectrónica:
1 2 2 3 3 4 3 4 corresponde:
a)Alion
.
b)Alion
.
c)AunátomodeSe,ensuestadofundamental.
d)AunátomodeHgexcitado.
(O.Q.L.Murcia1999)
a) Falso. El elemento con símbolo Ga es el galio y pertenece al grupo 13 y periodo 4 del
sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]3d 4s 4p .
LaconfiguraciónelectrónicadelionGa es[Ar]3d 4s yaqueelelectróndelorbital4p.
b)Falso.ElelementoconsímboloBreselbromoypertenecealgrupo17yperiodo4del
sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]3d 4s 4p .
La configuración electrónica del ion Br es [Ar] 3d 4s 4p ya que gana un electrón y
completaelorbital4p.
c)Verdadero.ElelementoconsímboloSeeselselenioypertenecealgrupo16yperiodo
4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicacoincideconlapropuesta
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p .
d)Falso.ElelementoconsímboloHgeselmercurioypertenecealgrupo12yperiodo6
del sistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Xe] 6s 4f 5d .
Para que se encuentre en un estado excitado basta con que uno de sus electrones no
cumplaelPrincipiodeMínimaEnergíaoeldeMáximaMultiplicidaddeHund.
Larespuestacorrectaeslac.
11.37.Eldeuterio:
a)Estáformadopordosátomosdeuterio.
b)Esunátomoisotópicodelátomodehidrógeno.
c)Tieneconfiguraciónelectrónicadegasnoble.
d)Tienesunúmeroatómicoiguala2.
(O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.L.Baleares2011)
Eldeuterioesunisótopodelhidrógeno( H)quetieneunneutrónensunúcleo.
Larespuestacorrectaeslab.
11.38.Indiquelacombinacióncorrectadenúmeroscuánticos:
n
l
ms
a)
0
0
0½
b)
1
1
0½
c)
1
0
0‐½
d)
2
1
‐2½
e)
2
2
‐2½
(O.Q.N.Murcia2000)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m=‐l,…,0,…,+l
s=±½
20
a)Prohibido.Elnúmerocuánticonnopuedeser0.
b)Prohibido.Sin=1,elvalordelsólopuedeser0.
c)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.
d)Prohibido.Sil=1,elvalordemsólopuedeser‐1,0,1.
e)Prohibido.Sin=2,elvalordelpuedeser0ó1yelvalordemsólopuedeser0(sil=0)
y‐1,0,1(sil=1).
Larespuestacorrectaeslac.
11.39.ElmodeloatómicodeBohrsecaracteriza,entreotrascosas,porque:
a)Loselectronestienenaceleraciónapesardenovariarsuenergía.
b)Loselectronesexcitadosdejandeestarenórbitascirculares.
c)Loselectronespuedenpasaraunaórbitasuperioremitiendoenergía.
d)Loselectronestienenlamismavelocidadencualquierórbita.
e)Loselectronesnotienenenergíapotencial,sólocinética.
f)Loselectronesexcitadosnoestándescritosporestemodelo.
g)Todoloanteriorescierto.
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Murcia2003)(O.Q.L.Murcia2009)
a)Verdadero.Enelátomodehidrógeno,elnúcleoatraealelectrónconunafuerzacentral
electrostáticadeformaqueelelectróngiraenunaórbitacircularsinemitirenergía(órbita
estacionaria).
Laexpresiónmatemáticaparaunadeestasórbitases:
v=velocidaddelelectró n
e=cargadelelectró n
e
v
k =m  m=masadelelectró n
r
r
k=constante
r=radiodelaó rbita
Elvalorv /reslaaceleraciónnormaldelelectrón.
b) Falso. En el átomo de Bohr sólo existen órbitas circulares asociadas con el número
cuánticoprincipaln.
Cuandoloselectronesgananenergíayquedanexcitados,saltanaunaórbitacircularcon
mayorenergía(nsuperior).
c) Falso. Cuando los electrones parar pasar a una órbita superior deben ganar energía.
Cuandolaemitencaenaunaórbitainferior(nmenor).
d)Falso.EnelátomodeBohrlavelocidaddelelectrónestácuantizadaysólodependedel
valordelnúmerocuánticoprincipalndeacuerdoconlaexpresión:
v=
2220
(km·s
n
)
e)Falso.Loselectronestienenenergíapotencialporserpartículascargadasenelinterior
delcampoeléctricocreadoporelnúcleo.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
21
f) Falso. Los electrones excitados son los responsables de los saltos electrónicos y por
tantodelaaparicióndelasrayasenlosespectros.
Larespuestacorrectaeslaa.
(Enlasdiferentesolimpiadashansidopropuestascuatrodelasrespuestas).
11.40. De acuerdo con la teoría mecanocuántica, el electrón del átomo de H en su estado
fundamental:
a)Tieneunaenergíaiguala0.
b) Estaría situado a una cierta distancia del núcleo, calculable exactamente, aunque de
formacompleja.
c)Existeunaciertaprobabilidaddequeelelectrónpuedaestaraunadeterminadadistancia
delnúcleo.
d)Podríaencontrarseenelorbital2s.
e)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L:Baleares2009)
a)Falso.Laenergíadelelectróndelátomodehidrógenosólopuedevalor0cuandoéstese
encuentraaunadistanciainfinitadelnúcleo,esdecir,fueradedichoátomo.
b)Falso.Loselectronesseencuentranenorbitales,regionesdelespacioconciertaenergía
dondeexisteunaelevadaprobabilidaddeencontrarunelectrón.Dichaposiciónnopuede
determinarseconexactitud.
c)Verdadero.Loselectronesseencuentranenorbitales,regionesdelespacioconcierta
energíadondeexisteunaelevadaprobabilidaddeencontrarunelectrón.
d)Falso.Elelectróndelátomodehidrógenoensuestadofundamentalseencuentraenel
orbital1s.
Larespuestacorrectaeslac.
11.41.LaprimeralíneadelaseriedeBalmerdelespectrodelhidrógenotieneunalongitud
deondade656,3nm,correspondiéndoleunavariacióndeenergíade:
a)6,62·10 J
b)1,01·10 J
c)4,34·10 J
d)3,03·10 J
e)3,03·10 J
(Datos.ConstantedePlanck=6,62·10
J·s;velocidaddelaluz=3,0·10 m·
)
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Baleares2003)(O.Q.L.Madrid2011)
Laenergíaasociadaaunsaltoelectrónicopuedecalcularsepormediodelaecuación:
ΔE=
h·c
λ
Sustituyendo:
ΔE=
6,62·10
J·s 3,0·10 m·s
656,3nm
10 nm
=3,03·10
1m
Larespuestacorrectaeslae.
J
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
22
11.42. ¿Cuántas líneas espectrales cabe esperar, en el espectro de emisión del hidrógeno,
considerando todas las posibles transiciones electrónicas de los 5 primeros niveles
energéticosdedichoátomo?
a)4
b)5
c)8
d)10
e)20
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.PreselecciónC.Valenciana2009)
Desde el nivel 5 el electrón puede caer a los cuatro niveles inferiores dando lugar a 4
líneasenelespectrodeemisión.Asuvez,desdenivel4hastaelnivel1seproducirían3
líneasmásenelespectrodeemisión;desde3seobtienen2líneasmásydesdeelnivel2
otralínea.Entotalaparecen(4+3+2+1)=10líneas.
Larespuestacorrectaeslad.
11.43. Si [Ar] representa la estructura electrónica de un átomo de argón (Z = 18), el ion
titanio(II)(Z=22)puedeentoncesrepresentarsepor:
a)[Ar]4 3 b)[Ar]4 c)[Ar]3 d)[Ar]3 (O.Q.L.Murcia2000)
LaestructuraelectrónicaabreviadadelTi(Z=22)es[Ar]4s 3d ,yaquedeacuerdocon
elPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:
4s

3d


ElTi pierdedoselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienen mayor
valordenyqueseencuentranenelorbital4s,ysuestructuraelectrónicaes[Ar]
:
4s
3d


Larespuestacorrectaeslac.
11.44.Alhablardeisótoposnosestaremosrefiriendoa:
a)Átomosdelamismamasaatómica.
b)Átomoscondistintonúmerodeelectrones.
c)Átomosconelmismonúmeroatómicoperocondistintonúmerodeneutrones.
d)Átomosconelmismonúmeromásicoperocondistintonúmerodeprotones.
(O.Q.L.Murcia2000)
Isótopos son átomos de un mismo elemento con el mismo número atómico (número de
protones)ydistintonúmeromásico(distintonúmerodeneutrones).
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
23
11.45. ¿En cuál de las siguientes parejas ambos átomos tienen el mismo número de
neutrones?
a)
y
b)
c)
y
y
d)
y
(O.Q.L.Murcia2000)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
Elnúmerodeneutronesdeunátomoseobtienemedianteladiferencia(A–Z).
a)C(12–6)=6neutrones Mg(24–12)=12neutrones
b)F(19–9)=10neutrones
Ne(20–10)=10neutrones
c)Na(23–11)=12neutrones
K(39–19)=20neutrones
d)Co(59–27)=32neutrones
Ni(59–28)=31neutrones
Larespuestacorrectaeslab.
11.46.¿Cuáldelassiguientesconfiguracioneselectrónicascorrespondeaunátomoenestado
excitado?
a)1 2 2 3 b)1 2 2 3 3 4 c)1 2 2 6 d)1 2 2 3 3 4 3 (O.Q.L.Murcia2000)
a)Falso.SetratadeunestadoprohibidoyaquedeacuerdoconelPrincipiodeExclusión
de Pauli, en un orbital pueden existir, como máximo, dos electrones con los spines
opuestos.Enlaconfiguraciónpropuestaenelorbital2shaytreselectrones.
b‐d) Falso. Se trata de un estado fundamental ya que de acuerdo con el Principio de
MínimaEnergía,loselectroneshanidoocupandolosorbitalessegúnenergíascrecientes.
c) Verdadero. Se trata de un estado excitado ya que de acuerdo con el Principio de
MínimaEnergía,sedeberíahaberempezadoallenarelorbital3senlugardel6p.
Larespuestacorrectaeslac.
11.47.Laconfiguraciónelectrónica:
1 2 2 3 3 4 3 4
correspondealaespeciequímica:
a)Xe
b)
c)
d)
(O.Q.L.Murcia2000)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
24
a) Falso. El elemento cuyo símbolo es Xe es el xenón cuya configuración electrónica es
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p odeformaabreviada[Kr]4d 5s 5p .
Estaconfiguraciónelectrónicanocoincideconlapropuesta.
b) Falso. El elemento cuyo símbolo es Sr es el estroncio cuya configuración electrónica
abreviadaes[Kr]5s .
LaconfiguraciónelectrónicadelionSr es[Kr]5s yaquepierdeunelectrónexternodel
orbital5s.Estaconfiguraciónelectrónicanocoincideconlapropuesta.
c)Verdadero.ElelementocuyosímboloesRbeselrubidiocuyaconfiguraciónelectrónica
abreviadaes[Kr]5s .
LaconfiguraciónelectrónicadelionRb es[Ar]
yaquepierdeunelectrón
externodelorbital5s.Estaconfiguraciónelectrónicacoincideconlapropuesta.
d) Falso. El elemento cuyo símbolo es Y es el itrio cuya configuración electrónica es
[Kr]5s 4d .
LaconfiguraciónelectrónicadelionY es[Kr]4d yaquepierdedoselectronesexternos
delorbital5s.Estaconfiguraciónelectrónicanocoincideconlapropuesta.
Larespuestacorrectaeslac.
11.48.Supuestaslassiguientesafirmaciones:
1)Isótopossonátomosdeunmismoelementocondiferentenúmerodeelectrones.
2)Lamasaatómicarelativadeunelementovienedadaporsunúmerototalde
electrones.
3)Aproximadamente,lamasaatómicarelativadeunelementoeslasumadelamasa
deprotonesmáslamasadeloselectrones.
4)Aproximadamente,lamasaatómicarelativadeunelementoeslasumadeprotones
máslosneutrones.
Señalecuáldelaspropuestassiguientesescorrecta:
a)Sólola1y2sonfalsas.
b)1y4sonciertas.
c)Sólola4escierta.
d)Ningunaescierta.
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
Lamasaatómicarelativadeunelementosecalculaapartirdelasmasasatómicasdelos
diferentesisótoposnaturalesdeeseelementoydesusabundanciasrelativas.
1)Falso.Isótopossonátomosdeunmismoelementocondiferentenúmerodeneutrones.
2‐3) Falso. El número de electrones de un átomo no afecta prácticamente al valor de su
masa.
4)Falso.Lasumadeprotonesyneutronesdeunelementoproporcionasunúmeromásico.
Larespuestacorrectaeslad.
11.49.Delsiguientegrupodenúmeroscuánticos,¿cuálocuálessonfalsos?
1)(2,1,0,½) 2)(2,1,‐1,½) 3)(2,0,0,‐½) a)Sólo1y4.
b)Sólo2y3.
c)Sólo4.
d)Ningunaesfalso.
4)(2,2,1,½)
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
25
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m=‐l,…,0,…,+l
s=±½
1‐2‐3)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.
4)Prohibido.Sin=2,elvalordelsólopuedeser0y1.
Larespuestacorrectaeslac.
11.50.LafuncióndeondaΨ(2,2,0)representa:
1)Elorbital2p
2)Elorbital3p
3)Elorbital2d
4)Norepresentaningúnorbital.
Señalecuáldelassiguientespropuestasescorrecta:
a)Sólola3esfalsa.
b)Sólola4escierta.
c)Sólola2escierta.
d)Ningunaescierta.
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunorbital:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m=‐l,…,0,…,+l
Si n = 2, el valor de l sólo puede ser 0 y 1, por tanto, la función de onda propuesta no
correspondeaningúnorbitalatómico.
Larespuestacorrectaeslab.
11.51.Indiquecuálesdelassiguientesproposicionesparaeloxígeno(Z=8)sonciertas:
1)1 2 2 3 esunestadoprohibido
2)1 2 2 esunestadoprohibido
3)1 2 2 esunestadoexcitado
4)1 2 2 esunestadofundamental
a)1y2sonciertas.
b)Sólo3esfalsa.
c)Sólo1y3sonfalsas.
d)Sólo4escierta.
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
1) Falso. La estructura 1s 2s 2p 3s no corresponde a un estado fundamental del
oxígeno,yaquetienetreselectronesmás.
2)Falso.Laestructura1s 2s 2p nocorrespondeaunestadofundamentaldeloxígeno,
yaquetieneunelectrónmás.
3) Falso. La estructura 1s 2s 2p no corresponde a un estado excitado, ya que de
acuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,lossubnivelessehanidollenandopororden
crecientedeenergía.
4)Verdadero.Laestructura1s 2s 2p correspondeaunestadofundamental,yaque
de acuerdo con el Principio de Mínima Energía, los subniveles se han ido llenando por
ordencrecientedeenergía.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
26
Larespuestacorrectaeslad.
11.52.Calculelafrecuenciadelaradiaciónultravioletaconunalongituddeondade300nm.
a)1MHz
b)900MHz
c)300MHz
d)1·1010MHz
e)1·109MHz
(Dato.Velocidaddelaluz=3·10 m·
)
(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.Madrid2011)
La relación entre la longitud de onda y la frecuencia de una radiación electromagnética
vienedadaporlaexpresión:
c=λ·ν
Lafrecuenciadelaradiaciónes:
ν=
3·10 m·s
300nm
10 nm 1MHz
=1·10 MHz
1m 10 Hz
Larespuestacorrectaeslae.
11.53.Indiquecuáldelossiguientesconjuntosdenúmeroscuánticospuedecaracterizarun
orbitaldetipod.
a)n=1;l=0
b)n=2;l=1
c)n=2;l=2
d)n=3;l=2
e)n=4;l=4
(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2009)(Murcia2010)
Losvaloresquepuedetomarelnúmerocuánticosecundarioson0,1,2,…,(n–1).
Losorbitalesdsecaracterizanporqueelnúmerocuánticosecundario,l=2.
Hay dos parejas de valores propuestos que tienen el valor 2 para el número cuántico
secundariol.Unadeellases(2,2)queseríaincorrecta,yaquesin=2,elnúmerocuántico
secundariolsólopuedevaler0ó1.Laúnicacombinaciónquecorrespondeaunorbitald
es(3,2).
Larespuestacorrectaeslad.
11.54.Paraelátomodehidrógenoenelestadofundamentallaenergíadelelectrónes‐13,6
eV, ¿cuál de los siguientes valores corresponde a la energía del electrón para el ion
hidrogenoide
?
a)+27,2eV
b)‐27,2eV
c)‐122,4eV
d)+122,4eV
e)10,6eV
(O.Q.N.Barcelona2001)
SegúnelmodelodeBohrparaunátomohidrogenoide,laenergía,eneV,correspondientea
unelectrónenunnivelcuánticosecalculamediantelaecuación:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
E=‐13,6
27
Z
n dondeZeselnúmeroatómicoynelnúmerocuánticoprincipalqueindicaelnivelcuántico
enelqueseencuentraelelectrón.EnelcasodelLi,Z=3yn=1,sustituyendoseobtiene:
E=‐13,6
3
=‐122,4eV
1 Larespuestacorrectaeslac.
11.55.Losiones
y :
a)Poseenelmismonúmerodeelectrones.
b)Poseenelmismonúmerodeprotones.
c)Sonisótopos.
d)Elion esmayorqueelion
.
e)Tienenpropiedadesquímicassemejantes.
(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Murcia2010)
ElelementoconsímboloCleselcloroypertenecealgrupo17yperiodo3delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .
La configuración electrónica del ion Cl es [Ne] 3s 3p ya que gana un electrón y
completaelorbital3p.
ElelementoconsímboloKeselpotasioypertenecealgrupo1yperiodo4delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .
LaconfiguraciónelectrónicadelionK es[Ne]3s 3p yaquecededoselectronesdesu
capamásexterna.
a)Verdadero.Ambosionessonespeciesisoelectrónicasquetienen18electrones.
b)Falso.Setratadeionesprocedentesdeelementosdiferentesporloquetienendiferente
númeroatómicoynopuedentenerigualnúmerodeprotones.
c) Falso. En especies isoelectrónicas tiene mayor tamaño la que posee menor número
atómicoyaquesunúcleoatraeconmenosfuerza.
d) Falso. Aunque tengan la misma configuración electrónica, sus propiedades son
completamentedistintas.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.56.¿Cuáldelassiguientesconfiguracioneselectrónicaspuedecorresponderleaunátomo
ensuestadofundamental?
a)1 2 2 b)1 2 2 3 2 3 3 3 c)1 2 2 d)1 2 3 3 (O.Q.L.Murcia2001)
a)Falso.SetratadeunestadoprohibidoyaquedeacuerdoconelPrincipiodeExclusión
de Pauli, en un orbital pueden existir, como máximo, dos electrones con los spines
opuestos.Enlaconfiguraciónpropuestaenelorbital2shaytreselectrones.
b)Falso.SetratadeunestadoprohibidoyaquedeacuerdoconelPrincipiodeExclusión
de Pauli, en un orbital pueden existir, como máximo, dos electrones con los spines
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
28
opuestos y el subnivel 2p, triplemente degenerado, tiene tres orbitales por lo que caben
seiselectronesynoocho.Además,setratadeunestadoexcitado,yaquedeacuerdoconel
PrincipiodeMínimaEnergía,antesdecomenzar allenarse elorbital3ddebería haberse
completadoelorbital4s.
c)Verdadero.SetratadeunestadofundamentalyaquedeacuerdoconelPrincipiode
MínimaEnergía,loselectroneshanidoocupandolosorbitalessegúnenergíascrecientes.
d) Falso. Se trata de un estado excitado, ya que de acuerdo con el Principio de Mínima
Energía,antesdecomenzarallenarseelorbital3sdeberíahabersecompletadoelorbital
2p.
Larespuestacorrectaeslac.
11.57.Pordefinición,elnúmerodemasao"númeromásico"deunátomoindica:
a)Lasumadeelectronesmásprotonespresentesenelátomo.
b)Lasumadeneutronesmásprotonespresentesenelátomo.
c)Elnúmerodeneutronespresentesenelátomo.
d)Elnúmerodeprotonespresentesenelátomo.
(O.Q.L.Murcia2001)
Deacuerdoconelconceptodenúmeromásico,larespuestacorrectaeslab.
11.58.LosátomosdeunelementoXtienenensunúcleo20protones.Losestadosdeoxidación
máscomunesdeesteelementodebenser:
a)0y+2
b)‐1,0y+1
c)0,+1y+2
d)0,+2,+4y+6
(O.Q.L.Murcia2001)
LaestructuraelectrónicadeunelementoXcon20protonesensunúcleoes:
1s 2s 2p 3s 3p 4s odeformaabreviada
[Ar]4s Sipierdedoselectronesadquiereunaestructuraelectrónicaestabledegasinerte:
1s 2s 2p 3s 3p odeformaabreviada
[Ne]3s 3p Suestadodeoxidaciónserá+2.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.59. El titanio se usa en aleaciones metálicas y como sustituto del aluminio. La relativa
inerciadeltitaniolohacetambiéneficazenlafabricacióndeprótesisentraumatología.La
configuraciónelectrónicadeltitanioes:
a)[Ar]4 3 b)1 2 2 3 3 4 3 c)[He]3 3 4 3 d)1 2 2 3 3 4 3 (O.Q.L.Murcia2001)
El elemento titanio de símbolo Ti pertenece al grupo 4 del sistema periódico, que está
integradoporloselementos:
Periodo
Elemento
4
Ti
5
Zr
6
Hf
7
Rf
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
29
seencuentraenelperiodo4,porloquesuestructuraelectrónicaes:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d o,deformaabreviada,[Ar]
.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.60.Elionmásestablequeformaelsodioesisoelectrónicocon:
a)Elátomodemagnesio.
b)Elionmásestabledelflúor.
c)Elátomodeneón.
d)Elátomodesodio.
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
El sodio es un elemento del grupo 1 y periodo 3 del sistema periódico por lo que su
estructuraelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sipierdeunelectrón,elmásexterno,queda
conunaestructuramuyestable,degasinerte,[He]2s 2p .
a)Falso.Elmagnesioesunelementodelgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicoporlo
quesuestructuraelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .
b)Verdadero.Elflúoresunelementodelgrupo17yperiodo2delsistemaperiódicopor
loquesuestructuraelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Siganaunelectrónquedacon
unaestructuramuyestable,degasinerte,[He]2s 2p .
c)Verdadero.Elneónesunelementodelgrupo18yperiodo2delsistemaperiódicopor
loquesuestructuraelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .
d)Falso.Lasestructuraselectrónicasdelsodioydesuionmásestablesondiferentesya
quenoposeenelmismonúmerodeelectrones.
Lasrespuestascorrectassonlacyd.
11.61.Supongadosátomosdehidrógeno, el electróndelprimeroestáen laórbitadeBohr
n = 1 y el electrón del segundo está en la órbita de Bohr n = 3. ¿Cuál de las siguientes
afirmacionesesfalsa?
a)Elelectrónenn=1representaelestadofundamental.
b)Elátomodehidrógenoconelelectrónenn=3tienemayorenergíacinética.
c)Elátomodehidrógenoconelelectrónenn=3tienemayorenergíapotencial.
d)Elátomodehidrógenoconelelectrónenn=3esunestadoexcitado.
e)Laenergíatotaldelelectrónsituadoenn=3essuperioralaenergíadelelectrónenn=1.
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
a) Verdadero. Si el electrón se encuentra en el nivel de energía más bajo, n = 1, se
encuentraensuestadofundamental.
b) Falso. La velocidad de un electrón en una órbita en el modelo de Bohr se calcula
mediantelaexpresión:
v=velocidaddelelectró n
e=cargadelelectró n
1
e
 h=constantedePlanck v=
2hε0 n
ε =constantedielé ctrica
n=nú merocuá nticoprincipal
dondelaúnicavariableesn,cuyosvalores1,2,3,…determinanlavelocidaddelelectrón
en esa órbita. La velocidad disminuye al aumentar n. Por tanto la energía cinética en el
niveln=3esmenorqueenelniveln=1.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
30
c) Verdadero. La energía potencial de un electrón en un nivel cuántico en el modelo de
Bohrsecalculamediantelaexpresión:
m=masadelelectró n
e=cargadelelectró n
me
1
 h=constantedePlanck E =‐
4h ε n
ε =constantedielé ctrica
n=nú merocuá nticoprincipal
donde la única variable es n, cuyos valores 1, 2, 3,… determinan la energía potencial del
electrón en ese nivel cuántico. La energía aumenta al aumentar n. Por tanto la energía
cinéticaenelniveln=3esmayorqueenelniveln=1.
d) Verdadero. Si el electrón del átomo de hidrógeno se encuentra en el nivel de energía
n=3,seencuentraenunestadoexcitado.
e)Verdadero.LaenergíatotaldeunelectrónenunnivelcuánticoenelmodelodeBohrse
calculamediantelaexpresión:
m=masadelelectró n
e=cargadelelectró n
me
1
E=‐
 h=constantedePlanck 8h ε n
=constantedielé ctrica
n=nú merocuá nticoprincipal
dondelaúnicavariableesn,cuyosvalores1,2,3,…determinanlaenergíadelelectrónen
esenivelcuántico.Laenergíaaumentaalaumentarn.Portantolaenergíaenelniveln=3
esmayorqueenelniveln=1.
Larespuestacorrectaeslab.
11.62.Unorbitalatómicoes:
a) Una función matemática que proporciona una distribución estadística de densidad de
carganegativaalrededordeunnúcleo.
b)Unoperadormatemáticoaplicadoalátomodehidrógeno.
c)Unacircunferenciaounaelipsedependiendodeltipodeelectrón.
d)Útilparacalcularlaenergíadeunareacción.
(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.CastillayLeón2007)
Unorbitalatómicoesunaregióndel espaciocon unaciertaenergíaenla queexisteuna
elevada probabilidad de encontrar un electrón y que viene descrito por una función
matemáticallamadafuncióndeonda,Ψ.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.63. Cuál de las siguientes respuestas define correctamente la idea de “degeneración
energéticaorbital”:
a)Orbitalesdelamismasimetría.
b)Orbitalesdelamismaenergía.
c)Orbitalesconelmismonúmerocuánticol.
d)Orbitalesconlamismaorientaciónenelespacio.
(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.CastillayLeón2003)
La degeneración energética de orbitales se refiere a orbitales con idéntico valor de la
energía.Elnúmerocuánticomagnético,m,hacereferenciaaestadegeneración.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
31
Elnúmerodeorbitalesdegeneradosquehayencadasubniveldeenergíavienedadoporel
número de valores del número cuántico magnético, m, que su vez depende del valor del
númerocuánticosecundario,l.
m=‐l,…,0,…+l (2l+1)orbitalesdegenerados.
Larespuestacorrectaeslab.
11.64.¿Cuántosfotonesdeluzdefrecuencia5,5·10 Hzsenecesitanparaproporcionar1kJ
deenergía?
a)3,64·10 fotones
b)2,74·10 fotones
c)4,56·10 fotones
d)1,65·10 fotones
e)3,64·10 fotones
(Dato.h=6,62·10
J·s)
(O.Q.N.Oviedo2002)
LaenergíadelfotónpuedecalcularsepormediodelaecuaciónE=h·ν:
Sustituyendo:
J·s 5,5·10 s
E= 6,62·10
=3,64·10
J
Relacionandolaenergíatotalconlaenergíadeunfotón:
10 J
=2,74·10 fotones
J/fotó n 1kJ
1kJ
3,64·10
Lasrespuestasa,cyesonabsurdasyaqueelnúmerodefotonesnopuedesermenorque
launidad.
Larespuestacorrectaeslab.
11.65.Unhazdeluzquepasaatravésdeunmediotransparentetieneunalongituddeonda
de466nmyunafrecuenciade6,20·10 .¿Cuáleslavelocidaddelaluz?
a)2,89·10 m·
b)2,89·10 m·
c)1,33·10 m·
d)1,33·10 m·
e)7,52·10 m·
(O.Q.N.Oviedo2002)
Lafrecuenciaylongituddeondadeunaradiaciónelectromagnéticaestánrelacionadaspor
mediodelaecuaciónc=λ·ν:
Sustituyendo:
c=466nm
1m
6,20·10 s
10 nm
=2,89·10 m·
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
32
11.66. La existencia de niveles discretos de energía (cuantizados) en un átomo puede
deducirseapartirde:
a)Ladifraccióndeelectronesmediantecristales.
b)DifracciónderayosXporcristales.
c)Experimentosbasadosenelefectofotoeléctrico.
d)Elespectrovisible.
e)Espectrosatómicosdelíneas.
(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Madrid2011)
Los espectros atómicos de líneas son una prueba concluyente de la existencia de niveles
discretosdeenergía.
Laseparaciónentrelaslíneasobedecealossaltosentrelosnivelesdeenergíaqueestán
asociados al valor del número cuántico principal n, cuyos valores son números enteros
1,2,3,...,∞.
Larespuestacorrectaeslae.
11.67.Elnúmerototaldeneutrones,protonesyelectronesdel35Cl:
a)17neutrones,35protones,36electrones
b)35neutrones,17protones,18electrones
c)18neutrones,17protones,16electrones
d)17neutrones,17protones,18electrones
e)18neutrones,17protones,18electrones
(O.Q.N.Oviedo2002)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
Elcloroesunelementoquepertenecealgrupo17yperiodo3delsistemaperiódicoporlo
quesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p .Sumandolossuperíndicesseobserva
que tiene 17 electrones y por tanto, 17 protones y (35 – 17) = 18 neutrones. Como la
especie Cl , anión cloruro, está cargada negativamente, significa que tiene un electrón
demásensuúltimacapa,esdecir,18electrones.
Larespuestacorrectaeslae.
11.68.¿Cuáleslalongituddeonda,ennm,delalíneaespectralqueresultadelatransición
deunelectróndesden=3an=2enunátomodehidrógenodeBohr?
a)18,3
b)657
c)547
d)152
e)252
(Dato.ConstantedeRydbergparaelátomodeH=109677,6
)
(O.Q.N.Oviedo2002)
LaecuacióndelmodelodeBohrquepermitecalcularlalongituddeondacorrespondiente
aunalíneaespectralasociadaaunsaltoelectrónicoes:
1
=R
λ
1
1

n
n
Sustituyendo:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
1
=109677,6cm
λ
λ=
1
15233cm
33
1
1

=15233cm 3
2
1m 10 nm
=656nm
100cm 1m
Larespuestacorrectaeslab.
11.69.¿Cuántoselectronesdesapareadoshayenelion
estadofundamental?
a)0
b)2
c)4
d)6
e)8
enestadogaseoso(Z=26)ensu
(O.Q.N.Oviedo2002)
LaestructuraelectrónicaabreviadadelFe(Z=26)es[Ar]4s 3d ,yaquedeacuerdocon
elPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:
4s
3d
 




ElFe pierdedoselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayor
valordenyqueseencuentranenelorbital4s,ysuestructuraelectrónicaes[Ar]
:
4s
3d





Comoseobserva,elFe presenta4electronesdesapareados.
Larespuestacorrectaeslac.
11.70.¿Cuáldelossiguienteselementosesdiamagnético?
a)H
b)Li
c)Be
d)B
e)C
(O.Q.N.Oviedo2002)
Unaespeciequímicaesdiamagnéticasinopresentaelectronesdesapareados.
a) Falso. El elemento cuyo símbolo es H y número atómico 1 es el hidrógeno cuya
configuraciónelectrónicaes1s1
Como se observa, presenta un electrón desapareado, por tanto, no es una especie
diamagnética.
b) El elemento cuyo símbolo es Li y número atómico 3 es el litio cuya configuración
electrónicaabreviadaes[He]2s .
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
34
Como se observa, presenta un electrón desapareado, por tanto, no es una especie
diamagnética.
c) Verdadero. El elemento cuyo símbolo es Be y número atómico 4 es el berilio cuya
configuraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s .
2s

Como se observa, presenta no electrones desapareados, por tanto, sí es una especie
diamagnética.
d)Falso.ElelementocuyosímboloesBynúmeroatómico5eselborocuyaconfiguración
electrónicaabreviadaes[He]2s 2p .
Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales2sy2pes:
2s

2p

Como se observa, sí presenta electrones desapareados, por tanto, no es una especie
diamagnética.
e)Falso.ElelementocuyosímboloesCynúmeroatómico6eselborocuyaconfiguración
electrónicaabreviadaes[He]2s 2p .
DeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales2sy2p:
2s

2p


Como se observa, sí presenta electrones desapareados, por tanto, no es una especie
diamagnética.
Larespuestacorrectaeslac.
11.71. Calcule la longitud de onda de De Broglie para una pelota de 125 g de masa y una
velocidadde90m/s.
a)0,59m
b)5,9·10 m
c)5,9·10 m
d)590nm
e)1,7·10 m
(Dato.h=6,62·10
J·s)
(O.Q.N.Oviedo2002)
La ecuación propuesta por De Broglie relaciona el momento lineal de una partícula y la
longituddelaondaelectromagnéticaasociadaalamismaes:
λ=
m=masadelapartı́cula
h
 v=velocidaddelapartı́cula
m·v
h=constantedePlanck
Sustituyendo:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
λ=
6,62·10 J·s
125g 90m·s
10 g
=5,9·10
1kg
35
m
Se trata de una onda de muy poca longitud ya que en el mundo macroscópico nada es
comparableah(constantedePlanck).
Larespuestacorrectaeslac.
11.72.Unátomodecarbono‐14contiene:
a)8protones,6neutronesy6electrones.
b)6protones,6neutronesy8electrones.
c)6protones,8neutronesy8electrones.
d)6protones,8neutronesy6electrones.
(O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.Madrid2011)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
El átomo de carbono‐14 tiene 6 protones, por tanto su número atómico, Z = 6. Como la
especie14Cesneutratiene6electrones.Elnúmerodeneutroneses(14–6)=8.
Larespuestacorrectaeslad.
(EnMadrid2005y2011sólosepreguntaelnúmerodeneutrones).
11.73.¿Cuántosnúmeroscuánticosdeterminanunorbital?
a)4
b)3
c)2
d)1
(O.Q.L.Murcia2002)
Unorbitalatómicovienedeterminadoporelconjuntodetresnúmeroscuánticos(n,l,m).
Larespuestacorrectaeslab.
11.74.¿Cuálesdelassiguientesnotacionescuánticasestánpermitidasparaunelectróndeun
átomopolielectrónico?
n
l
1) 2
1
0
½
2) 3
2
0
‐½
3) 3
3
2
‐½
4) 3
2
3
½
a)1,2y4
b)1y4
c)1y2
d)3y4
(O.Q.L.Murcia2002)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m =‐l,…,0,…,+l
m =±½
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
36
1‐2)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.
3)Prohibido.Sin=3,elvalordelsólopuedeser0,1y2.
4)Prohibido.Sil=2,elvalordem sólopuedeser‐2,‐1,0,1y2.
Larespuestacorrectaeslac.
11.75.Laenergíadelelectróndelátomodehidrógenoenestadofundamentales‐2,28·10 J,yladelelectrónexcitadoalnivelenergéticon=5es‐8,72·10 J.¿Cuáleslafrecuenciade
laradiaciónelectromagnéticaoriginadaalsaltarelelectróndesden=5an=1?
a)3,30·10 b)3,57·10 c)2,19·10 d)Nopuedecalcularseporqueloselectronesnosaltan.
(Dato.h=6,626·10
J·s)
(O.Q.L.Murcia2002)
Laenergíaemitidaenlatransiciónelectrónica51es:
ΔE51 = ‐2,28·10
J ‒ ‐8,72·10
J =‐2,19·10
J
El signo menos de la energía se debe a que se trata de energía desprendida pero para
cálculosposterioresseusaenvalorabsoluto.
Laenergíadelsaltoestácuantizadadeacuerdoconlaexpresión:
ΔE=h·ν
Despejando:
ν=
2,19·10
6,626·10
J
J·s
=3,30·10 Larespuestacorrectaeslaa.
11.76.Elespectroatómicodeunelementoesconsecuenciade:
a)Laeliminacióndeprotones(neutrones)alaportarenergía.
b)Laeliminacióndeneutronescomoconsecuenciadelaporteenergético.
c)Lareflexióndelaenergíadeexcitaciónquerecibe.
d)Latransicióndeelectronesentredistintosnivelesenergéticos.
e)Larupturadelamoléculaenlaqueseencontrabadichoátomo.
(O.Q.LCastillayLeón2002)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.CastillayLeón2007)
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Los espectros atómicos son consecuencia de los saltos electrónicos entre los niveles
cuánticosdeenergíaexistentesenelátomo.
Cuandoelelectrónabsorbeenergíasaltaaunnivelcuánticosuperioryproduceunalínea
en el espectro de absorción. Si este electrón que se encuentra energéticamente excitado
liberaenergíacaeunnivelcuánticoinferioryproduceunaovariaslíneasenelespectrode
emisión.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
11.77.Dadalaconfiguraciónelectrónicadeunelemento1 2 2
respuestaincorrecta:
a)Sunúmeroatómicoes19.
b)Setratadeunestadoexcitado.
c)Esteelementopertenecealgrupodelosmetalesalcalinos.
d)Esteelementoperteneceal5°periododelSistemaPeriódico.
3 3
37
5 ,indicala
(O.Q.L.Baleares2002)
a)Verdadero.Sumandoloselectronesquetienesuestructuraelectrónicaes19porloque
sisetratadeunátomoneutroZindicanúmeroprotonesoelectrones.
b) Verdadero. Ese átomo se encuentra en un estado excitado, ya que se incumple el
PrincipiodeMínimaEnergíaalocuparseanteselsubnivel5squeel4syloselectronesdel
subnivel5sdeberíanestarsituadosenel4ssiendolaestructuraelectrónicaenelestado
fundamental:
1s 2s 2p 3s 2p 4s c) Verdadero. A este átomo le corresponde una estructura electrónica en el estado
fundamental:
1s 2s 2p 3s 2p 4s Portanto,pertenecealcuartoperiodo(n=4)ygrupo1delsistemaperiódicoqueeselde
losllamadosmetalesalcalinosquetienenunaestructuraelectrónicaexternaenelestado
fundamentalns .
d)Falso.Setratadeelementoqueperteneceal4ºperiodo(n=4)loquepasaesquese
encuentraenunestadoexcitado.
Larespuestacorrectaeslad.
11.78.DeacuerdoconelmodeloatómicodeBohr:
a)Ladistanciadelnúcleoalorbitalaumentaconelvalorden.
b)Lavelocidaddelelectróndisminuyecuandoaumentaelvalorden.
c)Elmomentoangulardelelectrón=nπ/2h.
d)Todassoncorrectas.
(O.Q.L.Baleares2002)
a)Verdadero.DeacuerdoconelmodelodeBohr,laecuaciónquepermitecalcularelradio
delaórbita,nodelorbital,es:
m=masadelelectró n
e=cargadelelectró n
h ε
h=constantedePlanck
n 
r=
πme
ε =constantedielé ctrica
n=nú merocuá nticoprincipal
dondelaúnicavariable esn,cuyosvalores1,2, 3,…determinan elradio delaórbita del
electrón.Elradioaumentaalaumentarn.
b)Verdadero.LavelocidaddeunelectrónenunaórbitaenelmodelodeBohrsecalcula
mediantelaexpresión:
e=cargadelelectró n
1
e
h=constantedePlanck

v=
ε =constantedielé ctrica
2hε n
n=nú merocuá nticoprincipal
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
38
dondelaúnicavariableesn,cuyosvalores1,2,3,…determinanlavelocidaddelelectrón
enesaórbita.Lavelocidaddisminuyealaumentarn.
c)Falso.ElprimerpostuladodeBohrestableceque:
“los electrones en sus giros en torno al núcleo no emiten energía y aunque están
gobernados por ecuaciones clásicas, sólo son posibles las órbitas que cumplen la
condicióndecuantización”.
Suexpresiónmatemáticaes:
v=velocidaddelelectró n
n·h
m=masadelelectró n

m·v·r=
h=constantedePlanck
2π
r=radiodelaó rbita
Lacondicióndecuantizaciónesqueelmomentoangularmvr=nh/2π.
Lasrespuestascorrectassonlaayb.
11.79.Lalongituddeondadeunaradiaciónelectromagnética:
a)Esproporcionalasuenergía.
b)Esproporcionalalnúmerodeondas.
c)Esmayorenlaregiónultravioletaqueenlademicroondas.
d)EsmayorenlaregiónderayosXqueenlademicroondas.
e)Esinversamenteproporcionalalafrecuencia.
(O.Q.N.Tarazona2003)
a)Falso.Deacuerdoconlaecuación:
E=
h·c
λ
b)Falso.Absurdoyaqueelnúmerodeondaseselinversodelalongituddeonda.
c‐d)Falso.LaradiaciónXylaUVtienenmenorlongituddeondaquelasmicroondas.
e)Verdadero.Deacuerdoconlaecuación:
c=λ·ν
Larespuestacorrectaeslae.
11.80.SabiendoquelaconstantedeRydbergparaelátomodehidrógenoes109678
límitedelaseriedeBalmerenelespectrodeemisióndelátomodehidrógenoes:
a)912Å
b)3647Å
c)4683Å
d)6565Å
e)8206Å
,el
(O.Q.N.Tarazona2003)
LaecuacióndelmodelodeBohrquepermitecalcularlalongituddeondacorrespondiente
aunalíneaespectralasociadaaunsaltoelectrónicoes:
1
=R
λ
1
1

n
n
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
39
EllímitedeconvergenciadelaseriedeBalmercorrespondealsaltoelectrónicodesdeel
nivel2hastael∞.Sustituyendo:
1
1

=27419cm ∞
2
1
=109678cm
λ
λ=
1
27419cm
1m 10 A
=3647Å
100cm 1m
Larespuestacorrectaeslab.
11.81. El número total de electrones que pueden ocupar todos los orbitales atómicos
correspondientesalnúmerocuánticon=4es:
a)8
b)18
c)32
d)50
e)6
(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.LaRioja2007)
Lasdiferentescombinacionesdenúmeroscuánticosparan=4son:
n
4
4
n
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
l
0
0
l
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
m
0
0
s
1orbital4s
½
(2electrones)
‐½
n
4
4
4
4
4
4
l
1
1
1
1
1
1
m
0
0
1
1
‐1
‐1
s
½
‐½
½
‐½
½
‐½
3orbitales4p
(6electrones)
m
0
0
1
1
‐1
‐1
2
2
‐2
‐2
s
½
‐½
½
‐½
½
‐½
½
‐½
½
‐½
n
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
l
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
m
0
0
1
1
‐1
‐1
2
2
‐2
‐2
3
3
‐3
‐3
s
½
‐½
½
‐½
½
‐½
½
‐½
½
‐½
½
‐½
½
‐½
7orbitales4f
(14electrones)
5orbitales4d
(10electrones)
Hay(2+6+10+14)=32combinacionesdenúmeroscuánticosquecorrespondena32
electrones.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
40
11.82.¿Cuáleslaconfiguraciónelectrónicamásprobabledelestadofundamentalparaelion
,sabiendoqueZ=25?
a)[Ar]4 3 b)[Ar]4 3 c)[Ar]4 3 4 d)[Ar]4 4 e)[Ar]4 3 (O.Q.N.Tarazona2003)
LaestructuraelectrónicaabreviadadelMn(Z=25)es[Ar]4s 3d ,yaquedeacuerdocon
elPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:
4s

3d





ElMn pierdedoselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayor
valordenyqueseencuentranenelorbital4s,ysuestructuraelectrónicaes[Ar]
:
4s
3d





Larespuestacorrectaeslae.
11.83.Losátomosdelaprimeraseriedetransicióndifierenentresíengeneralenelnúmero
deelectronesqueocupanlosorbitales:
a)s
b)p
c)syp
d)pyd
e)d
(O.Q.N.Tarazona2003)
Losmetales detransición,que envíansuelectróndiferenciadoraunorbitald,sellaman
así porque al estar colocados en el sistema periódico entre los metales alcalinos y
alcalinotérreos,queenvíansuelectróndiferenciadoraunorbitals,ylosnometales,que
envían su electrón diferenciador a un orbital p, tienen propiedades que van variando de
formapaulatinadesdelasdelosmetaleshastalasdelosnometales.
Larespuestacorrectaeslae.
11.84.Considerandolassiguientesespeciesquímicas:
sepuedeafirmarqueel:
a)
poseeelmenornúmerodeneutrones.
b)
eslaespeciedemenormasaatómica.
c)
poseeelmenornúmerodeelectrones.
d)
poseeelmayornúmerodeprotones.
(O.Q.L.Murcia2003)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
41
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
Ladiferencia(A–Z)proporcionaelnúmerodeneutrones.
Considerandoquelasmasasdelprotónydelneutrónsonaproximadamente1u,yquela
masa del electrón es despreciable frente a la de los anteriores, el número másico da la
masaaproximadadeunátomo.
Enlasiguientetablaseindicaelnúmerodepartículasylamasa atómicaaproximadade
cadaunodelasespeciespropuestas:
Protones
Electrones
Neutrones
Masaaprox.
Sn
50
50
62
112
Te
Ar
18
18
22
40
52
52
70
122
Cu
29
29
30
59
K
19
19
20
39
Cd
48
48
72
120
a)Falso.Laespecieconmenornúmerodeneutroneses K.
b)Falso.Laespecieconmenormasaatómicaes K.
c)Verdadero.Laespecieconmenornúmerodeelectroneses Ar.
d)Falso.Laespecieconmayornúmerodeprotoneses
Te.
Larespuestacorrectaeslac.
11.85.Elelectrónmásenergéticodelelementodenúmeroatómico20quedadefinidoporla
notacióncuántica:
a)(4,1,‐1,½)
b)(4,0,‐1,‐½)
c)(3,2,‐2,½)
d)(4,0,0,‐½)
(O.Q.L.Murcia2003)
ElelementodeZ=20tienelasiguienteestructuraelectrónicaabreviada:[Ar]4s .
Alelectrónmásenergético,4s ,lecorrespondenlossiguientesnúmeroscuánticos:
n=4(cuartoniveldeenergía)
l=0(subnivels)
m=0(elsubniveldeenergíasnoseencuentraenergéticamentedegenerado,tiene
unúnicoorbitals)
s=½ó‐½(puedetomarindistintamentecualquieradelosdosvalores)
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
42
11.86.Indiquecuáldelassiguientesafirmacionesesincorrecta:
a)Laenergíaqueposeeunelectróndelorbital3sesdiferentedelaqueposeeunelectróndel
orbital2s.
b)Loselectronesdecadaorbitaltienenelmismonúmerocuánticodespin.
c)Cuandotodosloselectronesdeunátomoposeenlamínimaenergíaquepuedentenerse
dicequeelátomoestáensuestadofundamental.
d)Enelátomodeoxígenonoexistenelectronesdesapareados.
(O.Q.L.Murcia2003)
a)Verdadero.DeacuerdoconeldiagramadeMoeller,laenergíadelorbital2sesinferiora
ladelorbital3s.
b) Falso. De acuerdo con el Principio de Exclusión de Pauli, en un mismo orbital caben,
comomáximo,doselectronesconsusspinesopuestos.
c)Verdadero.SiloselectronesdeunátomocumplenelPrincipioAufbauodeconstrucción,
integradopor:
PrincipiodeMínimaEnergía:
“loselectronesvanocupandolosorbitalessegúnenergíascrecientes”.
PrincipiodeExclusióndePauli:
“dentrodeunorbitalsepuedenalojar,comomáximo,doselectronesconsusespines
antiparalelos”.
PrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHund:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”.
sedicequeelátomoseencuentraensuestadofundamental.
d)Falso.LaestructuraelectrónicaabreviadadelO(Z=8)es[He]2s 2p ,ydeacuerdo
con el Principio de Máxima Multiplicidad de Hund tiene la siguiente distribución de los
electronesenlosorbitales:
2s

2p



Elátomodeoxígenotienedoselectronesdesapareados.
Lasrespuestasincorrectassonlabylad.
11.87. ¿Cuál de las siguientes estructuras electrónicas le corresponderá a un elemento con
númerodeoxidaciónmáximode+3?
a)1 2 2 b)1 2 2 3 3 c)1 2 2 3 3 d)1 2 2 3 3 4 3 (O.Q.L.Murcia2003)
Sielelementotienelaestructuraelectrónica
ypierdetreselectrones,
conloquesunúmerodeoxidaciónserá+3,consigueunaestructuraelectrónicaestablede
gasinerte1s 2s 2p .
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
43
11.88.LaestructuraelectrónicadelionMo(IV)respondea:
a)[Kr]4 b)[Kr]4 5 c)[Kr]4 5 d)[Kr]4 (O.Q.L.CastillayLeón2003)
El elemento de símbolo Mo, molibdeno, pertenece al grupo 6 del sistema periódico, que
estáintegradoporloselementos:
Periodo
Elemento
4
Cr
5
Mo
6
W
7
Sg
seencuentraenelperiodo5,porloquesuestructuraelectrónicaabreviadaes:
[Kr]5s 4d .
perodeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:
5s

4d





El Mo pierde cuatro electrones, los más alejados del núcleo, que son los que tienen
mayorvalordenyqueseencuentranunodeellosenelorbital5sytresenelorbital4d,y
suestructuraelectrónicaes[Kr]
:
5s
4d


Larespuestacorrectaeslaa.
11.89.Sedicequedosátomossonisótoposentresícuandotienen:
a)Igualcomposicióndelnúcleoydiferenteestructuraelectrónica.
b)Igualestructuraelectrónicaydiferentenúmerodeprotonesenelnúcleo.
c)Igualestructuraelectrónicaydiferentenúmerodeneutronesenelnúcleo.
d)Igualcomposicióndelnúcleoeigualestructuraelectrónica.
(O.Q.L.CastillayLeón2003)
a) Falso. Los isótopos son átomos de un mismo elemento (igual Z) por lo que tienen
idénticaestructuraelectrónica.
b) Falso. Los isótopos son átomos de un mismo elemento (igual Z) por lo que tienen
idénticonúmerodeprotones.
c)Verdadero.Losisótopossonátomosdeunmismoelemento(igualZydiferenteA)por
loquetienendiferentenúmerodeneutrones.
d)Falso.Losisótopossonátomosdeunmismoelemento(igualZydiferenteA)porloque
tienendiferentecomposicióndelnúcleo.
Larespuestacorrectaeslac.
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en4.(S.Menarrgues&F.Latree)
44
11.90
0. ¿Cuál de los siguientees conjuntoss de valoress de los núm
meros cuántticos n, l y ml no
correespondenau
unorbital?
n
l
ml
a)
2
1
0
b)
2
2
1
c)
3
1
‐1
d)
1
0
0
((O.Q.L.Balearess2003)
Deaccuerdoconllosvaloresq
quepueden tomarlosn
númeroscuá
ánticosdeunnelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=
=0,1,2,…,(n–1)
m =‐l,…,0
0,…,+l
s =±½
a‐c‐d
d)Permitido
o.Todoslosn
númeroscu
uánticostien
nenlosvalorresadecuad os.
b)Prrohibido.Siin=2,elvallordelsólo puedeser0
0y1.
Lareespuestacorrrectaeslab
b.
11.91
1.Sobrelafo
ormayeltam
mañodelos orbitalessepuedeafirm
marque:
a)Loosorbitalesp
ptienensimeetríaesféricaa.
b)Loosorbitalesp
ptienenform
mandetetraaedroregular.
c)Losorbitalesa
aumentandeevolumenallaumentareelniveldeen
nergía.
d)Loosorbitales
estádirig
gidossegún losvérticesdeuntetrae
edro.
((O.Q.L.Balearess2003)
a‐b) Falso. Los orbitales p
p tienen foorma
mplo, el orb
bital atómicco py
lobullar. Por ejem
tieneelaforma:
c) V
Verdadero. El tamañ
ño del orrbital
aumeenta al aum
mentar el va
alor del núm
mero
cuántico princip
pal n. Así pa
ara los orbittales
s:
nsp estrig
gonal,portaanto,
d)Laahibridación
los o
orbitales híb
bridos sp están diriggidos
haciaalosvérticessdeuntrián
ngulo.
Lareespuestacorrrectaeslacc.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
45
11.92.Dadaslasconfiguracioneselectrónicasdelosátomos:
A=1 2 2 3 B=1 2 2 6 ¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa?
a)SenecesitamenosenergíaparaarrancarunelectrónaBquedeA.
b)AyBrepresentanátomosdeelementosdistintos.
c)Bcorrespondeaunestadoexcitado.
d)ParapasardeAaBsenecesitaenergía.
(O.Q.L.Baleares2003)
a) Verdadero. El electrón más externo se encuentra en un subnivel de energía con
diferente valor de n (3 en A y 6 en B) y la energía para arrancar un electrón se puede
calcular,deformaaproximada,mediantelaexpresión:
E=‐2,18·10
Z
(J)
n siendoZ,lacarganuclearefectivadelaespeciequímica.
b) Falso. Las configuraciones electrónicas de A e B cuentan con 11 electrones, son
isoelectrónicas, la diferencia entre ambas estriba en que en la estructura B el último
electrónseencuentraenunorbitalconenergíasuperior.
c‐d) Verdadero. B corresponde a un estado excitado y A a un estado fundamental del
mismoelemento,porloqueparapasardeAaBsenecesitaaportarenergía.
Larespuestacorrectaeslab.
11.93.¿Cuántoselectronesconnúmeroscuánticosdistintospuedenexistirenunsubnivelcon
n=2yl=1?
a)3
b)6
c)4
d)8
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
Sielnúmerocuánticon=2indicaquesetratadelsegundoniveldeenergía.
Sielnúmerocuánticol=1indicaquesetratadeunsubniveldeenergíap.
Sielnúmerocuánticol=1,losvaloresposiblesdelnúmerocuánticomagnéticom,son0,
1y‐1,loqueindicaqueelsubniveldeenergíapseencuentratriplementedegeneradoolo
queeslomismoqueenestesubnivelhay3orbitales2p.
Comoelnúmerocuánticossólopuedetenerlosvalores½y‐½,quieredecirqueencada
orbitalcabendoselectronesconespinesopuestos.Portanto,elnúmerototaldeelectrones
quecabenenelsubnivel2pes6.
Larespuestacorrectaeslab.
11.94. ¿Cuál es la energía en J·
7·10 nm?
a)2,56·10 J·
b)1,71·10 J·
c)4,72·10 J·
d)2,12·10 J·
(Datos.h=6,63·10
J·s;c=3·10 m·
de los fotones asociados a la luz de longitud de onda
;NA=6,023·10 ;1m=10 nm)
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
46
Laenergíadelfotónpuedecalcularsepormediodelaecuación:
c
E=h λ
E=6,63·10
J·s
3·10 m·s
10 nm
=2,84·10
1m
7·10 nm
J·fotón J 6,023·10 fotones
=1,71·10 J·
fotó n
1mol
ExpresandoestevalorenJ·mol :
2,84·10
Larespuestacorrectaeslab.
11.95. ¿Cuál es la longitud de onda asociada a la sonda Rosetta de 3 t que viaja a una
velocidadde37080km/h?
a)2,14·10 mm
b)2,14·10 km
c)2,14·10 nm
d)2,14·10 Å
e)2,14·10 m
(Dato.h=6,626·10
J·s)
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
La ecuación propuesta por De Broglie relaciona el momento lineal de una partícula y la
longituddelaondaelectromagnéticaasociadaalamismaes:
λ=
m=masadelapartı́cula
h
 v=velocidaddelapartı́cula
m·v
h=constantedePlanck
Lalongituddeondaes:
λ=
6,626·10 J·s
3t 37080km·h
1t
1km 3600s 10 A
=2,14·10
1m
10 kg 10 m 1h
Å
Se trata de una onda de muy poca longitud ya que en el mundo macroscópico nada es
comparableah(constantedePlanck).
Larespuestacorrectaeslad.
11.96.ElCsseutilizaenfotocélulasyencámarasdetelevisiónporquetieneunaenergíade
ionizaciónmuybaja.¿CuáleslaenergíacinéticadeunfotoelectróndesprendidodelCscon
unaluzde5000Å?
a)2,3·10 cal
b)4,6·10 J
c)2,3·10 kcal
d)2,3·10 kJ
e)2,3·10 J
(Datos.λcríticaCs=6600Å;c=2,99793·10 m·
;h=6,626·10
J·s;1J=0,24cal)
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
LaecuaciónpropuestaporEinsteinparaexplicarelefectofotoeléctricoes:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
E =energı́aciné ticadelfotoelectró n
c=velocidaddelaluz
1
 h=constantedePlanck λ
λ=longituddeondadelfotó nincidente
λ =longituddeondacaracterı́sticadelmetal
1
λ
E =hc
47
Sustituyendo:
Ek 6,626·10
1
J s 2,99793·10 m s
5000Å

1
10 Å
9,67 10
6600Å 1m
J
Cambiandounidades:
9,67 10
J
0,24cal 1kcal
=2,3·10
1J 10 cal
kcal
Larespuestacorrectaeslac.
11.97.Indicacuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa:
a)Laradiaciónemitidaporunatransiciónelectrónica,n=4 n=2,tieneunalongitudde
ondamayorquelatransiciónelectrónica,n=5n=2,paraunmismoátomo.
b)Unsubnivelconl=3tieneunacapacidadde14electrones.
c)Unátomodeunelementodelgrupodeloshalógenostieneunelectrónsinaparear.
d)Paraunmismovalorden,laenergíadeunelectróndessiempremayorqueladeunop.
e) La configuración de un átomo en su estado fundamental puede contener solamente los
orbitales1s,2p,3p,4s,5sy4f.
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
a) Verdadero. La longitud de onda correspondiente a la radiación emitida en un salto
electrónicosecalculamediantelaecuacióndeBohr:
1
=R
λ
1
1

n
n
Paralossaltoselectrónicos42y52,respectivamente:
1
=R
λ
1
1

λ
4
2
1
=R
λ
1
1

λ
5
2
5,33
m
R
42
=
52
4,76
=
m
R
λ
42
>λ
52
b) Verdadero. El número cuántico l = 3 se corresponde con el subnivel f. Este subnivel
tiene7orbitalesfyencadaunodelosorbitalescaben2electrones,entotal14.
c) Verdadero. Los halógenos tienen 7 electrones en su capa de valencia distribuidos de
formaquepresentaunelectróndesapareado:
ns

np



d)Verdadero.Loselectronesdsellamanelectronesinternos,mientrasqueloselectrones
psonllamadosexternosodevalencia.Losinternosestánmáscercadelnúcleoyporello
tienen más energía y cuestan más de arrancar a diferencia de los p que al ser externos
tienenmenosenergíasonmásfácilesdeeliminar.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
48
e)Falso.DeacuerdoconeldiagramadeMoellerdesubnivelesdeenergíaenlasecuencia
propuesta1s2p3p4s5s5f,faltanlosorbitales2s,3s,4s,3d,4p,4d,5p,6s,5d,4f,6p,7s,
6dy7p.
Larespuestacorrectaeslae.
11.98.Losátomosquesedenominanisótopos:
a)Difierenenelnúmeroatómicoperotienenlamismamasaatómica.
b)Difierenenlamasaatómicaperotienenelmismonúmeroatómico.
c) Sólo pueden obtenerse en procesos radiactivos y su existencia fue predicha por Marie
Curie.
d)Desvíanlaluzpolarizadaendistintadirección.
(O.Q.L.Murcia2004)
Isótopos son átomos de un mismo elemento con el mismo número atómico (número de
protones)ydistintonúmeromásico(distintonúmerodeneutrones)yportanto,distinta
masaatómica.
a)Falso.Deacuerdoconladefinicióndeisótopo.
b)Verdadero.Deacuerdoconladefinicióndeisótopo.
c) Falso. De los elementos no sintéticos de la tabla periódica sólo hay 21 que no tengan
isótoposnaturales.LosisótopossondefinidosporF.Soddyen1911.
d) Falso. La luz polarizada sólo la pueden desviar los compuestos que tienen actividad
óptica.
Larespuestacorrectaeslab.
11.99.LosrayosXtienen:
a)Longitudesdeondamuypequeñas.
b)Frecuenciasmuypequeñas.
c)Energíasmuypequeñas.
d)Longitudesdeondagrandesy,portanto,energíasgrandes.
(O.Q.L.Murcia2004)
Los rayos X son radiaciones electromagnéticas de muy pequeña longitud de onda y
elevadafrecuenciayenergía.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.100.Laconfiguraciónelectrónicaqueutilizamoshabitualmentesebasaendistribuirlos
electrones de un átomo en distintos orbitales (s, p, d, f,..) que pertenecen a distintas capas.
¿QuérelaciónexisteentreestosorbitalesylasórbitasdeBohr?
a)Órbitasyorbitalessonbásicamentelomismo.
b)Enambosloselectronesestángirandoentornoalnúcleo,aunquesóloenlosorbitalesslas
trayectoriassoncirculares.
c)Laenergíadelorbital1sdelátomodeHcoincideconlaenergíadelaprimeraórbitade
Bohr.
d)Enlasórbitas,loselectronespuedenexcitarseypasaraotrasuperior,mientrasqueenlos
orbitalesesimposiblequeocurraesteproceso.
(O.Q.L.Murcia2004)
a)Falso.Lasórbitassonlastrayectoriasdescritasporloselectronesalrededordelnúcleo
en el modelo de Bohr‐Sommerfeld y los orbitales son zonas del espacio con una
determinada energía en las que existe una elevada probabilidad (> 90%) de encontrar a
unelectrón.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
49
b) Falso. No tiene sentido hablar de trayectorias en el modelo de probabilidad o de
orbitales.
c)Verdadero.LasenergíasdelelectrónenlaprimeraórbitadeBohrydelorbital1spara
elátomodehidrógenocoincidenyson‐13,6eV.
d) Falso. Un estado atómico excitado se obtiene cuando un electrón pasa a una órbita o
niveldeenergíasuperior(modelodeBohr)obiencuandounelectrónsaltaaunorbitalde
energíasuperior(modelodeorbitales).
Larespuestacorrectaeslac.
11.101.LaconfiguraciónelectrónicaexternadelAses:
a)4 4 b)4 4 c)4 3 d)5 5 (O.Q.L.Murcia2004)
ElelementodesímboloAs,arsénico,pertenecealgrupo15delsistemaperiódico,queestá
integradoporloselementos:
Periodo
Elemento
2
N
3
P
4
As
5
Sb
6
Bi
seencuentraenelperiodo4,porloquesuestructuraelectrónicaabreviadaes:
[Ar]
.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.102. El litio es un metal blando, ligero y reactivo. Su estructura electrónica es 1 2 .
¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?
a)Alformarunenlacetomaunelectrónparaalcanzarlaestructura1 2 .
b)2 representaelelectróndevalencia.
c)Elionlitioes1 2 .
d)Sumáximogradodeoxidaciónes+3.
e)Cuandoseformaelionlitioganaunelectrónyalcanzalaestructura1 2 .
f)Elionlitioes1 2 .
g)Todosloselectronesparticipanenlaformacióndecompuestos.
(O.Q.L.Murcia2004)(O.Q.L.Murcia2007)
a)Falso.Ellitioalformarenlacescedeunelectrónyadquierelaestructuraelectrónica1s .
b)Verdadero.Elelectrón2s esunelectrónexternoodevalencia.
c‐d‐e‐f)Falso.ElionlitioesLi yseformacuandoelátomocedeunelectrónporloquesu
estructuraes1s ysumáximogradodeoxidaciónes+1.
g)Enlaformacióndecompuestosdelitiosóloparticipaelelectrónexterno2s .
Larespuestacorrectaeslab.
(Lasdiferentespropuestasestánrepartidasentrelosdosexámenes).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
50
11.103. Considerando el átomo de rubidio en su estado fundamental de energía, ¿cuántos
electronestienenelnúmerocuánticom=0?
a)5
b)17
c)11
d)Todos
(O.Q.L.Baleares2004)
Elrubidioesunelementoqueseencuentrasituadoenelgrupo1yperiodo5delsistema
periódico,porloquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 5s .
Encadasubnivelhayporlomenos unorbitalal quelecorrespondeel valordelnúmero
cuántico m = 0 y en cada orbital dos electrones, excepto en el último que sólo hay uno.
Comohay9orbitalesdiferentes,unodeellosincompleto,elnúmerodeelectronesconel
númerocuánticom=0es17.
Larespuestacorrectaeslab.
11.104. El número máximo de electrones en un átomo que puede tener los siguientes
númeroscuánticos,n=2y =½es:
a)2
b)3
c)4
d)5
(O.Q.L.Madrid2004)
Sielnúmerocuánticon=2indicaquesetratadeunátomodeunelementodelsegundo
periodo o nivel de energía. Por tanto, tiene completo el primer nivel de energía con 2
electrones.
Si además m = ½ quiere decir que ha podido completar el orbital 2s por lo que tiene 2
electrones.Elnúmerototaldeelectronesquetienees4.
Larespuestacorrectaeslac.
11.105.Delátomocuyonúmeroatómicoes33,sepuedeafirmartodolosiguiente,excepto:
a)Tienelosorbitales3dcompletos.
b)Estásituadoenlacuartafiladelatablaperiódica.
c)Esunmetaldetransición.
d)Sicaptasetreselectronesseconvertiríaenunanióncuyaestructuraelectrónicaseríala
deungasnoble.
(O.Q.L.Madrid2004)
Al elemento de número atómico 33 le corresponde la siguiente estructura electrónica
abreviada:
[Ar]3d 4s 4p a)Verdadero.Tienelosorbitales3dcompletos.
b) Verdadero. El valor máximo de n = 4 indica que este elemento se encuentra en 4º
periododelsistemaperiódico.
c)Falso.Paraquesetratasedeunmetaldetransiciónnodeberíahabersecomenzadoa
llenarelsubnivel4p.
d) Verdadero. Si un átomo de este elemento capta tres electrones forma un anión
trivalenteyadquiereunaestructuraelectrónicamuyestabledegasinerte:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
51
[Ar]3d 4s 4p Larespuestacorrectaeslac.
11.106.Indiquelosvaloresdelosnúmeroscuánticosn,lymquepuedensercorrectospara
describirelelectróndevalenciamásexternodelelementodenúmeroatómico31:
a)4,1,‐2
b)4,1,‐1
c)4,2,1
d)3,1,‐1
(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)
LaestructuraelectrónicaabreviadadelelementodeZ=31es[Ar]4s23d104p1.Elelectrón
másexternoseencuentraenunorbital4pporloquesusnúmeroscuánticosson:
n=4(cuartoniveldeenergía)
l=1(subniveldeenergíap)
m=1,0,‐1(indistintamente,yaqueelsubnivelpestátriplementedegenerado,es
decir,elsubnivelptiene3orbitalesdiferentesp ,p ,p ).
Larespuestacorrectaeslab.
11.107. La energía del electrón en el estado fundamental para el átomo de hidrógeno es
‐13,6eV.¿Cuáldelossiguientesvalorespuedecorresponderaunestadoexcitado?
a)‐3,4eV
b)‐6,8eV
c)+13,6eV
d)+27,2eV
(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)(O.Q.L.Madrid2008)
Laenergía,eneV,deunelectrónenunnivelcuánticosecalculamediantelaexpresión:
E=‐
13,6
n Elvalorcorrectodelaenergíaseráelquecorrespondaaunvalorenteroden:
‐3,4=‐
13,6
n=2
n ‐6,8=‐
13,6
n=1,4
n Losotrosdosvaloressonabsurdosyaquesetratadeenergíaspositivas.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.108.Escribeunsímboloadecuadoparalaespeciequecontiene29protones,34neutrones
y27electrones.
a)
b)
c)
d)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
Deacuerdoconlosconceptosde:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
52
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
Elqueelnúmerodeelectronesseadosunidadesinferioraldeprotonesindicaquesetrata
deuncatiónconcarga2+.
Laespecie
estáintegradapor29protones,27electronesy34neutrones.
Larespuestacorrectaeslab.
11.109.¿ConqueecuacionesllegóLouisdeBrogliealprincipiodualdelamateria?
a)EcuacióndeEinsteindelaenergíayrelacióndeenergíadePlanck.
b)EcuacióndeEinsteindelaenergíaylaecuacióndeincertidumbredeHeisenberg.
c)RelacióndeenergíadePlanckylaecuacióndeenergíadelosorbitalesdeBohr.
d)RelacióndeenergíadePlanckyecuacióndeincertidumbredeHeisenberg.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
CombinandolaecuacióndeEinsteindelaenergía:
E=m·c ylarelacióndeenergíadePlanck:
E=
h·c
λ
seobtienelaecuacióndelprincipiodualdelamateriadeLouisdeBroglie:
h
h·c
=m·c λ=
m·v
λ
Larespuestacorrectaeslaa.
11.110.Lamayorpartedelaluzprocedentedeunalámparadesodiotieneunalongitudde
ondade589nm.¿Cuáleslafrecuenciadeestaradiación?
a)7,05·10 Hz
b)3,04·10 Hz
c)2,50·10 Hz
d)5,09·10 Hz
(Dato.Velocidaddelaluz=2,998·10 m·
)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)
La relación entre la longitud de onda y la frecuencia de una radiación electromagnética
vienedadaporlaexpresión:
c=λ·ν
Despejando:
ν=
2,998·10 m·s
589nm
10 nm
=5,09·10 Hz
1m
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
53
11.111. ¿Cuáles de las siguientes especies se espera que sean diamagnéticas y cuáles
paramagnéticas?
Na Mg Cl Ag
a)Paramagnética,diamagnética,paramagnética,paramagnética
b)Diamagnética,paramagnética,paramagnética,paramagnética
c)Paramagnética,diamagnética,diamagnética,paramagnética
d)Paramagnética,diamagnética,paramagnética,diamagnética
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
Una especie química que presenta electrones desapareados es paramagnética y si no los
tieneesdiamagnética.
ElelementocuyosímboloesNaeselsodiocuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes
[Ne]3s .Ladistribucióndeloselectronesenelorbital3ses:
3s

Presentaunelectróndesapareado,portanto,esunaespecieparamagnética.
ElelementocuyosímboloesMgeselmagnesiocuyaconfiguraciónelectrónicaabreviada
es[Ne]3s .Ladistribucióndeloselectronesenelorbital3ses:
3s

Nopresentaelectronesdesapareados,portanto,esunaespeciediamagnética.
 El elemento cuyo símbolo es Cl es el cloro cuya configuración electrónica abreviada es
[Ne] 3s 3p . La configuración electrónica del ion Cl– es [Ne] 3s 3p ya que gana 1
electrónensucapamásexterna.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales3sy3p
es:
3s

3p



Nopresentaelectronesdesapareados,portanto,esunaespeciediamagnética.
ElelementocuyosímboloesAgeslaplatacuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes
[Kr]5s 4d .Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales5sy4des:
5s


4d




Presentaunelectróndesapareado,portanto,esunaespecieparamagnética.
Larespuestacorrectaeslac.
11.112.UnaseñaldeTVtieneunalongituddeondade10km.¿CuálessufrecuenciaenkHz?
a)30,0
b)3,00·10 c)3,00·10 d)3,00·10 e)3,33·10 (Dato.Velocidaddelaluz=2,99793·10 m·
)
(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Baleares2011)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
54
La relación entre la longitud de onda y la frecuencia de una radiación electromagnética
vienedadaporlaexpresión:
c=λ·ν
Despejando:
ν=
2,99793·10 m·s
10km
1km 1kHz
=30kHz
10 m 10 Hz
Larespuestacorrectaeslaa.
11.113. Un detector de radiación expuesto a la luz solar detecta la energía recibida por
segundo en una determinada área. Si este detector tiene una lectura de 0,430
cal·
·
,¿cuántosfotonesdeluzsolarestánincidiendoporcadacm2enunminuto?
Supongaquelalongituddeondamediadelaluzsolares470nm.
a)2,02·10 b)8,46·10 c)4,26·10 d)1,02·10 e)4,25·10 (Datos.h=6,626·10
J·s;c=2,99793·10 m·
;1cal=4,184J)
(O.Q.N.Luarca2005)
Laenergíaasociadaaunfotónsecalculamediantelaexpresión:
E=
h·c
λ
Sustituyendo:
E=
6,626·10
J·s 2,99793·10 m·s
470nm
10 nm 1cal
=1,01·10
1m 4,184J
cal
Relacionandoestaenergíaconlaenergíarecibidaporelcolectorseobtieneelnúmerode
fotonesqueimpactanenél:
0,430cal·cm
1,01·10
min
cal·fotón
=4,26·10 fotón·cm
·min
Larespuestacorrectaeslac.
11.114.¿Cuáleslanotaciónadecuadaparaunionquecontiene35protones,36electronesy
45neutrones?
a)
b)
c)
d)
e)
(O.Q.N.Luarca2005)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
55
Sitiene35protonessunúmeroatómicodebeser35.
Tambiéndeberíatener35electrones,peroaltener36debeestarcargadonegativamente.
Sitiene45neutrones,sunúmeromásicoes(35+45)=80.
Setratadelaespecie
.
Larespuestacorrectaeslab.
11.115. ¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas representa la del estado
fundamentaldelFe(III),sabiendoqueZ(Fe)=26?
a)[Ar]3 b)[Ar]4 3 c)[Ar]4 3 d)[Ar]4 3 e)[Ar]4 (O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Murcia2010)
LaestructuraelectrónicaabreviadadelFe(Z=26)es[Ar]4s 3d .
DeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
ladistribucióndeloselectronesenlosorbitaleses:
4s

3d





ElFe pierdetreselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayor
valor de n y que se encuentran dos en el orbital 4s y uno en el orbital 3d por lo que su
estructuraelectrónicaes[Ar]
:
4s
3d





Larespuestacorrectaeslaa.
11.116.Lacarganuclearefectivadelsodioes:
a)<11y>10
b)<10y>9
c)<2y>1
d)<1y>0
e)0
(O.Q.N.Luarca2005)
Lacargaefectivadeunátomo,Z ,secalculamediantelasiguienteexpresión:
Zef =Z
σ
Z=carganuclear
σ=constantedeapantallamiento
LaconstantedeapantallamientosecalculamediantelasreglasdeSlaterquedicen:
1. Escriba la configuración electrónica del elemento y agrupe los subniveles de la
siguienteforma(1s)(2s,2p)(3s,3p)(3d)(4s,4p)(4d,4f)(5s,5p)…
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
56
2.Lacontribuciónalaconstantedeapantallamientodecadaunodeloselectrones
situadosaladerechadelgrupo(ns,np)es0.
3.Lacontribuciónalaconstantedeapantallamientodecadaunodeloselectrones
delmismogrupoes0,35;exceptoparael1squees0,31.
Sielelectrónconsideradoesnsonp:
4.Lacontribuciónalaconstantedeapantallamientodecadaunoloselectronescon
ninferiorenunaunidadalelectrónconsideradoes0,85.
5.Lacontribuciónalaconstantedeapantallamientodecadaunodeloselectrones
conninferiorendosunidadesalelectrónconsideradoes1,00.
Sielelectrónconsideradoesndonfsemantienenlasreglas1,2y3perolasreglas
4y5sesustituyenporlaregla6:
6.Lacontribuciónalaconstantedeapantallamientodecadaunodeloselectrones
delosgrupossituadosalaizquierdadelelectrónconsideradoes1,00.
El sodio es un elemento que se encuentra situado en el grupo 1 y periodo 3 del sistema
periódico,porloquesuestructuraelectrónicaes(1s )(2s 2p )(3s ).
Elvalordelaconstantedeapantallamiento,σ,parasuúltimoelectrónes:
σ=8(0,85)+2(1,00)=8,80
Elvalordelacargaefectiva,Z es:
Z =11–8,80=2,20
Comoseobserva,ningunadelaspropuestascoincide.
11.117.Unprotónyunelectrónsediferencian,entreotrascosasenque:
a)Lacargadelelectróneseldoblequeladelprotón.
b)Lamasadelelectrónesmuchomenorqueladelprotón.
c)Elcolordelelectrónesmásoscuroqueeldelprotón.
d)Losprotonessondiferentesenátomosdiferentes,mientrasqueloselectronessoniguales.
(O.Q.L.Murcia2005)
a)Falso.Elprotónyelelectróntienenlamismacarga,1,6·10
espositivayladelelectrónnegativa.
C,soloqueladelprotón
b) Verdadero. La masa del electrón es aproximadamente 1837 veces menor que la del
protón:
m
1,6726·10
=
m
9,109·10
kg
kg
≈1837
c)Falso.Esabsurdohablardecoloresenlaspartículassubatómicas.
d)Falso.Protonesyelectronessonpartículaselementalescomunesalosátomosdetodos
loselementos.
Larespuestacorrectaeslab.
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en4.(S.Menarrgues&F.Latree)
57
11.11
18.Cuandoloselectroneesatraviesannuncampoeeléctricoperrpendicularaasutrayectoria:
a)Noosedisponed
demediostéccnicosparacconocerloqu
uesucede.
b)Noosufrenaceleeración.
c)Separanrápid
damente.
d)Cu
urvansutrayyectoria.
(O.Q.L.Murcia
a2005)
Según experimeentó J.J. Th
homson con
n el tubo de
d rayos ca
atódicos, cuuando los rayos
ndicularassutrayectoria,latrayecctoriadeésttosse
atravvesabanun campoeléctricoperpen
curvaaba.Esteheechoerapru
uebadeque losrayoscaatódicosnoeranpartícculascargadas,ya
quelloscamposeeléctricosso
oncapacesd
dedesviaralaspartículascargadass,sinembarg
go,no
ejerccenningúneefectosobrelasondase lectromagnéticas.
Lareespuestacorrrectaeslad
d.
11.11
19. El hecho
o de que los espectros atómicos sean
s
un con
njunto de línneas asociadas a
difereentesvaloreesdeenergía
a:
a)Esconsecuenciiadequelosátomostengganmásdeu
unelectrón.
b)Esconsecuenciiadequelosátomostengganmásdeu
unprotón.
c)Esconsecuenciiadelacuantizacióndelaaenergíadelátomo.
d)Estárelacionad
doconelprincipiodeexcclusióndePa
auli.
(O.Q.L.Murcia
a2005)
De aacuerdo con
n el segun
ndo postulaado de Boh
hr, los electrones al ggirar en órrbitas
estaccionariasno
oemitenene
ergía,peroccuandounellectrónsalta
aentredosnnivelescuán
nticos
absorrbe o emitee una energ
gía en form a de radiacción electromagnética qque es igua
al a la
diferencia de energía, hν, existente entre los dos
d
niveles en los quue tiene lug
gar la
transsición.
La en
nergía asociada a cada
a uno de esstos saltos cuánticos
c
al ser analizaada median
nte un
especctrómetrod
dalugaraun
nalíneadeleespectro.
Lareespuestacorrrectaeslacc.
11.12
20. Si se lan
nza, contra una lámina de oro muyy fina, distin
ntos chorross de partícu
ulas α
(
)seobservvaque:
a)La
amayoríadeellasatravieesanlaláminnasinquesutrayectoriarectilínease
eveaafectada
a.
b)La
amayoríadeellassedesvvíadesutrayyectoriarectiilínea.
c)Lamayoríadeellasrebota.
d)En
nrealidad,essunexperimeentoqueanaadieseleocu
urriríarealizzar.
(O.Q.L.Murcia
a2005)
En eel experimeento de E. Rutherfordd,
realizzadoporH. GeigeryE. Marsden,see
bomb
bardeó una fina lámina
a de oro con
n
partíículas alfa observándose que laa
mayo
oría de éstaas atravesab
ba la láminaa
sin d
desviarse. La interpre
etación quee
Rutheerford dio a
a este hecho
o fue que eel
átom
mo estaba en
n su mayor parte huecoo
por lo que lass partículass alfa, muyy
n carga positiva,
p
noo
masivvas y con
encontraban nin
ngún obstá
áculo en su
u
camino.
a.
Lareespuestacorrrectaeslaa
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
58
11.121.LasondasderadioylosrayosXsepropagan:
a)Conunavelocidadinversamenteproporcionalasulongituddeonda.
b)Conunavelocidadinversamenteproporcionalasufrecuencia.
c)Alamismavelocidadenelvacío.
d)Siexisteunmediomaterialatravésdelcualhacerlo.
(O.Q.L.Murcia2005)
Las ondas de radio y los rayos X son ondas electromagnéticas que se propagan con
velocidadconstante,c=3·10 m·s ,enelvacíoyencualquiermediomaterial.
Larespuestacorrectaeslac.
11.122.ElmodeloatómicodeBohrplantea,entreotrascosas,que:
a)Loselectronesestándistribuidosenorbitalesllamadoss,p,d,f,etc.
b)Encadaorbitalpuedehaberunmáximodedoselectrones.
c)Loselectronesgiranavelocidadconstante.
d)Loselectronessaltandeunaórbitaaotrasinemisiónniabsorcióndeenergía.
(O.Q.L.Murcia2005)
a)Falso.ElmodelodeBohrnohablaparanadadeorbitales.
b)Falso.SetratadelPrincipiodeExclusióndePauli.
c)Verdadero.LavelocidaddeunelectrónenunaórbitaenelmodelodeBohrsecalcula
mediantelaexpresión:
e=cargadelelectró n
e
1
h=constantedePlanck
v=

ε =constantedielé ctrica
2hε n
n=nú merocuá nticoprincipal
dondelaúnicavariableesn,cuyosvalores1,2,3,…determinanlavelocidaddelelectrón
enesaórbita.Lavelocidaddisminuyealaumentarn.
d)Falso.ContradiceelsegundopostuladodeBohrquediceque:
“los electrones al girar en órbitas estacionarias no emiten energía, pero cuando un
electrón salta entre dos niveles cuánticos absorbe o emite una energía en forma de
radiaciónelectromagnéticaqueesigualaladiferenciadeenergía,hν,existenteentre
losdosnivelesenlosquetienelugarlatransición”.
Larespuestacorrectaeslac.
11.123.ConsiderandoelátomodeNeyelcatión
:
a)Ambostienenelmismonúmerodeprotones.
b)Losdostienenelmismonúmerodeelectrones.
c)Eltamañodelcatión
esmayorqueeldelátomodeNe.
d)Ambostienenelmismonúmerodeelectronesquedeprotones.
(O.Q.L.Murcia2005)
ElelementoconsímboloNeeselneónypertenecealgrupo18yperiodo2delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .
 El elemento con símbolo Mg es el magnesio y pertenece al grupo 2 y periodo 3 del
sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .
LaconfiguraciónelectrónicadelionMg
capamásexterna.
es[He]2s 2p yaquecededoselectronesdesu
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
59
a) Falso. Se trata de especies procedentes de elementos diferentes por lo que tienen
diferentenúmeroatómicoynopuedentenerigualnúmerodeprotones.
b)Verdadero.Ambosionessonespeciesisoelectrónicasquetienen10electrones.
c) Falso. En especies isoelectrónicas tiene mayor tamaño la que posee menor número
atómicoyaquesunúcleoatraeconmenosfuerza.
d)Falso.Tienenelmismonúmerodeelectrones(especiesisoelectrónicas)perodiferente
númerodeprotones(elementosdiferentes).
Larespuestacorrectaeslaa.
11.124.DeacuerdoconelmodeloatómicodeBohr,cuandounátomodeHreciberadiación
electromagnética:
a)Puedeproducirseunaumentodelavelocidaddelelectrónsincambiardeórbita.
b)Puedeproducirseunadisminucióndelavelocidaddelelectrónsincambiardeórbita.
c)Puedeobtenerseunátomoquetengaunelectrónenlacuartaórbita.
d)Elelectrónnoseveráafectadoensuestadodeningunaforma.
(O.Q.L.Murcia2005)
a‐b) Falso. La velocidad de un electrón en una órbita en el modelo de Bohr se calcula
mediantelaexpresión:
e=cargadelelectró n
1
e
h=constantedePlanck

v=
ε =constantedielé ctrica
2hε n
n=nú merocuá nticoprincipal
dondelaúnicavariableesn,cuyosvalores1,2,3,…determinanlavelocidaddelelectrón
enesaórbita.Lavelocidaddisminuyealaumentarn.
c) Verdadero. Si la radiación electromagnética tiene la energía suficiente, puede
obtenerseunátomoexcitadoconunelectrónenlacuartaórbitaocuartonivelcuánticode
energía.
d)Falso.Segúnloexpresadoenelapartadoa).
Larespuestacorrectaeslac.
11.125.Unátomotienedenúmeroatómico23.Seríaincorrectodecirque:
a)Suconfiguraciónelectrónicaexternaes4 3 .
b)Correspondeaunelementodetransición.
c)Tiene3electronesdesapareados.
d)Estásituadoenelgrupo3Bdelatablaperiódica.
(O.Q.L.Murcia2005)
La estructura electrónica abreviada del elemento con Z = 23 es [Ar] 4s 3d , ya que de
acuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:
4s

3d



ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
60
a)Verdadero.Laestructuraelectrónicaexternaes4s 3d .
b) Verdadero. Los elementos de transición son aquellos cuya estructura electrónica
externaesns(n−1)d.
c)Verdadero.Elátomoensuestadofundamentaltiene3electronesdesapareados.
d) Falso. El elemento presenta 5 electrones en su última capa por lo que pertenece al
grupo5(anteriormentellamado5B).
Larespuestacorrectaeslad.
11.126.Deunátomoconlasiguienteconfiguraciónelectrónica:
1 2 2 3 3 4 5 sepuedeafirmarque:
a)Seencuentraensuestadofundamentaldeenergía.
b)Siunelectrón5spasaaunniveldeenergíainferiorseproduciráunalíneadesuespectro
deemisión.
c)Siunelectrón4spasaaunniveldeenergíasuperiorseproduciráunalíneadesuespectro
deemisión.
d)Pertenecealgrupodelosalcalinotérreos.
(O.Q.L.Baleares2005)
a)Falso.Eseátomoseencuentraenunestadoexcitado,yaqueloselectronesdelsubnivel
5s deberían estar situados en el 3d y la estructura electrónica en el estado fundamental
sería:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d b) Verdadero. Cuando un electrón situado en el subnivel 5s cae a subnivel de energía
inferior, emite la diferencia de energía entre ambos subniveles en forma de radiación
electromagnéticaquedalugaraunalíneaenelespectrodeemisión.
c)Falso.Cuandounelectrónsituadoenelsubnivel4ssubeasubniveldeenergíasuperior,
debe absorber la diferencia de energía entre ambos subniveles en forma de radiación
electromagnéticaquedalugaraunalíneaenelespectrodeabsorción.
d)Falso.Aesteátomolecorrespondeunaestructuraelectrónicaenelestadofundamental:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d Portanto,pertenecealcuartoperiodo(n=4)ygrupo4(sumandolossuperíndicesdelos
subniveles4sy3d)delsistemaperiódico.
Los elementos alcalinotérreos están incluidos en el grupo 2 y tienen una estructura
electrónicaexternaenelestadofundamentalns .
Larespuestacorrectaeslab.
11.127.Loselementossiguientes:
,
,
,
poseen una característica común a todos ellos. Indique cuál de todas las propuestas es la
verdadera:
a)Pertenecentodosalmismoperiodo.
b)Losnúcleosdeloscuatroelementoscontienenelmismonúmerodeneutrones.
c)Loscuatroelementossonisótoposentresí.
d)Elestadodeoxidaciónmásprobabledeloscuatroelementoses+2.
(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Canarias2008)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
61
 El telurio es un elemento perteneciente al grupo 16 del sistema periódico, que está
integradopor:
Periodo
2
3
4
5
6
Elemento
O
S
Se
Te Po
Eltelurioseencuentraenelgrupo16yperiodo5,porloquesuestructuraelectrónicaes
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p o,deformaabreviada,[Kr]
.
SumandoelnúmerodeelectronesseobtienequesunúmeroatómicoesZ=52.
 El xenón es un elemento perteneciente al grupo 18 del sistema periódico, que está
integradopor:
Periodo
1
2
3
4
5
6
Elemento He Ne Ar
Kr Xe Rn
Elxenónseencuentraenelgrupo18yperiodo5,porloquesuestructuraelectrónicaes
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p o,deformaabreviada,[Kr]
.
SumandoelnúmerodeelectronesseobtienequesunúmeroatómicoesZ=54.
 El cesio es un elemento perteneciente al grupo 1 del sistema periódico, que está
integradopor:
Periodo
2
3
4
5
6
7
Elemento Li
Na
K
Rb Cs
Fr
El cesio se encuentra en el grupo 1 y periodo 6, por lo que su estructura electrónica es
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s o, de forma abreviada, [Xe]
.
SumandoelnúmerodeelectronesseobtienequesunúmeroatómicoesZ=55.
 El bario es un elemento perteneciente al grupo 2 del sistema periódico, que está
integradopor:
Periodo
2
3
4
5
6
7
Elemento Be Mg Ca
Sr
Ba Ra
El cesio se encuentra en el grupo 2 y periodo 6, por lo que su estructura electrónica es
.
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s o, de forma abreviada, [Xe]
SumandoelnúmerodeelectronesseobtienequesunúmeroatómicoesZ=56.
a) Falso. Como se observa a partir de las respectivas estructuras electrónicas, Te y Xe
pertenecenal5ºperiodo,mientrasque,CsyBasonelementosdel6ºperiodo.
b)Verdadero.Sabiendoque:
 Número atómico (Z)  indica el número de protones o de electrones de un átomo
neutro.
Númeromásico(A)indicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
Ladiferenciaentreelnúmeromásicoyelnúmeroatómico(A–Z)proporcionaelnúmero
deneutrones.
Asíparalasespeciesdadas:
Especie
A
Z
neutrones
Xe Te 130
52
78
132
54
78
Cs
133
55
78
Ba
134
56
78
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
62
c)Falso.Isótopossonelementosquetienenigualnúmeroatómico(númerodeprotones)y
diferentenúmeromásico(númerodeneutrones).
Como se ha visto en el apartado anterior, con los cuatro elementos ocurre lo contrario,
tienenigualnúmerodeneutronesydiferentenúmerodeprotones.
d) Falso. Sólo el Ba tiene el estado de oxidación +2 ya que si pierde los 2 electrones del
orbital6sadquiereestructuramuyestabledegasinerte.
[Xe]6s 2e [Xe]
Larespuestacorrectaeslab.
11.128.UnelementoZtienelasiguienteconfiguraciónelectrónica:
1 2 2 3 3 5 ¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?
1)ElátomoZseencuentraensuestadofundamentaldeenergía.
2)ElátomoZseencuentraenunestadoexcitado.
3)Alpasarunelectróndesdeelorbital4sal5sseemiteenergíaluminosaquedalugar
aunalíneadelespectrodeemisión.
4)ElelementoZpertenecealgrupodelosmetalesalcalinos.
5)ElelementoZperteneceal5ºperiododelsistemaperiódico.
a)1,2y3
b)2,3y5
c)2y4
d)2,4y5
e)2y5
(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2010)
1)Falso.Eseátomoseencuentraenunestadoexcitado,yaqueloselectronesdelsubnivel
5s deberían estar situados en el 4s y la estructura electrónica en el estado fundamental
sería:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 2) Verdadero. Ya que se incumple el Principio de Mínima Energía al ocuparse antes el
subnivel5squeel4s.
3) Falso. Cuando un electrón situado en el subnivel 4s sube al subnivel 5s de energía
superior,absorbeladiferenciadeenergíaentreambossubnivelesenformaderadiación
electromagnéticaquedalugaraunalíneaenelespectrodeabsorción.
4) Verdadero. A este átomo le corresponde una estructura electrónica en el estado
fundamental 1s 2s 2p 3s 3p 4s . Por tanto, pertenece al cuarto periodo (n = 4) y
grupo1delsistemaperiódicollamadodelosmetalesalcalinosquetienenunaestructura
electrónicaexternaenelestadofundamentalns1.
5)Falso.Se tratade elementoqueperteneceal 4ºperiodo(n= 4)loquepasaesquese
encuentraenunestadoexcitado.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
11.129.¿Cuáleslalongituddeonda,ennm,delaradiacióncuyaenergíaes550kJ·
a)0,217
b)0,419
c)157
d)217
(Datos.h=6,626·10
J·s;c=2,9979·10 m·
;L=6,022·10 63
?
;1m=10 nm)
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)
Laenergíaasociadaaunaradiaciónelectromagnéticasecalculamediantelaexpresión:
E=
h·c
λ
Sustituyendo:
λ=
6,626·10
J·s 2,9979·10 m·s
550kJ·mol
6,022·10 fotó n 1kJ 10 nm
=217nm
1mol
10 J 1m
Larespuestacorrectaeslad.
11.130.Paraqueunelectrónseencuentreenunorbital3d,losvaloresposiblesdelosnúmeros
cuánticosn,lymlson:
a)n=3l=1 =3,2,1,0,‐1,‐2‐3
b)n=3l=2 =2,1,0,‐1,‐2
c)n=3l=0 =2,1,0,‐1,‐2
d)n=3l=3 =3,2,1,0,‐1,‐2‐3
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)
Aunelectrónqueseencuentreenunorbital3dlecorrespondelasiguientecombinación
denúmeroscuánticos:
n=3(tercerniveldeenergía)
l=2(subniveldeenergíad)
 m = 2, 1, 0, ‐1, ‐2 (indistintamente, ya que el subnivel d está quíntuplemente
,
degenerado,esdecir,elsubniveldtiene5orbitalesdiferentesd ,d ,d ,d
d )
Larespuestacorrectaeslab.
11.131.Laconfiguraciónelectrónicadel
a)1 2 2 3 3 3 b)1 2 2 3 3 4 3 c)1 2 2 3 3 4 3 d)1 2 2 3 3 3 (Z=29)es:
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)
El cobre es un elemento perteneciente al grupo 11 del sistema periódico, que está
integradopor:
Periodo
Elemento
4
Cu
5
Ag
6
Au
7
Rg
El cobre se encuentra en el grupo 11 y periodo 4, por lo que su estructura electrónica
deberíaser1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d o,deformaabreviada,[Ar]4s 3d :
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
4s

64
3d





Aunquealdesaparearelelectróndelorbital4sypromocionarloalorbital3dseincumple
elPrincipiodeMínimaEnergíaquediceque:
“loselectronesvanocupandolosorbitalessegúnenergíascrecientes,
perodeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
seconsigueunaestructuraelectrónica[Ar]4s 3d :
4s

3d





quepresentaelorbital3dlleno,conmenosenergíayporellomásestable.
ElCu pierdeunelectrón,elmásalejadodelnúcleo,elquetienemayorvalordenyquese
encuentraenelorbital4s,ysuestructuraelectrónicaes[Ar]
:
4s
3d





Larespuestacorrectaeslaa.
11.132.Determinelacargadecadaunodelossiguientesiones:
i)unionníquelcon26electrones
ii)unionfósforocon18electrones
iii)unionhierrocon23electrones.
a)
b)
c)
d)
(O.Q.N.Castilla‐LaMancha2005)
Elníquelesunelementoquepertenecealgrupo10yperiodo4delsistemaperiódicopor
loquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .Sumandolossuperíndices
seobservaquetiene28electrones.Sieliontiene26electroneslecorrespondeunacarga
de2+.
Elfósforoesunelementoquepertenecealgrupo15yperiodo3delsistemaperiódico
por lo que su estructura electrónica abreviada es 1s 2s 2p 3s 3p . Sumando los
superíndices se observa que tiene 15 electrones. Si el ion tiene 18 electrones le
correspondeunacargade3‐.
Elhierroesunelementoquepertenecealgrupo8yperiodo4delsistemaperiódicopor
lo que su estructura electrónica abreviada es 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d . Sumando los
superíndices se observa que tiene 26 electrones. Si el ion tiene 23 electrones le
correspondeunacargade3+.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
11.133.Digasialgunodeestosiones,
a)ninguno
b)
c)
d)losdosiones
o
65
esparamagnético.
(O.Q.N.Castilla‐LaMancha2005)
El elemento cuyo símbolo es Cu es el cobre cuya configuración electrónica abreviada es
[Ar]4s 3d .Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales4sy3des:
4s


3d




 El ion
pierde un electrón del orbital más externo 4s y la distribución de los
electronesenlosorbitalesquedacomo:
4s

3d




Comoseobserva,nopresentaningúnelectróndesapareado,portanto,noesunaespecie
paramagnética.
pierdedoselectrones,unodelorbitalmásexterno4sotrodelorbital3d,yla
Elion
distribucióndeloselectronesenlosorbitalesquedacomo:
4s

3d




Como se observa, presenta un electrón desapareado, por tanto, sí es una especie
paramagnética.
Larespuestacorrectaeslab.
11.134.Cuáldelossiguientesnúmeroscuánticosdetermina:
i)Laformadeunorbital
ii)Laspropiedadesdelspíndeunelectrón
iii)Laorientaciónespacialdeunorbital
a)i)mii)siii)n
b)i)mii)siii)l
c)i)lii)siii)n
d)i)lii)siii)m
(O.Q.N.Castilla‐LaMancha2005)
Elnúmerocuánticoldeterminalaformadelorbital.
Elnúmerocuánticosdeterminalaspropiedadesdelspíndelelectrón.
Elnúmerocuánticomdeterminalaorientaciónespacialdelorbital.
Larespuestacorrectaeslad.
11.135.¿EsposiblequeunestadoexcitadodelátomodeH,tengaunelectrónenunorbital
4p?¿YparaunátomodeCa?
a)Esposibleenamboscasos.
b)EssóloposibleenelátomodeCa.
c)Noesposibleenningunodelosdosátomos.
d)EssóloposibleenelátomodeH.
(O.Q.N.Castilla‐LaMancha2005)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
66
Un átomo se encuentra en un estado excitado cuando incumple el Principio de Mínima
EnergíaoeldeMáximaMultiplicidaddeHund.
 La configuración electrónica en el estado fundamenta del átomo de H es 1s . Si el
electrónseencuentraenelorbital4psetratadeunestadoexcitado.
LaconfiguraciónelectrónicaenelestadofundamentadelátomodeCaes[Ar]4s .Siel
electrónseencuentraenelorbital4psetratadeunestadoexcitado.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.136. La radiación de longitud de onda 242,4 nm es la longitud de onda más larga que
producelafotodisociacióndel .¿Cuáleslaenergíadeunfotóndeestaradiación?
a)9,232·10 J
b)8,196·10 J
c)9,133·10 J
d)8,214·10 J
(Datos.Velocidaddelaluz=3,0·10 m·
,ConstantedePlanck=6,626·10
J·s)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
Laenergíadeunaradiaciónelectromagnéticavienedadaporlaexpresión:
E=
hc
λ
sustituyendo:
E=
6,626·10
J·s 3,0·10 m·s
242,4nm
10 nm
=8,196·10
1m
J
Larespuestacorrectaeslab.
11.137.¿Enquédirecciónodireccionesesmáximalaprobabilidaddeencontrarunelectrón
paraunorbital:i)s,ii) ,iii)
?
a)i)entodasdirecciones
ii)enelejex iii)enlosejesxey
b)i)enelejex ii)enelejey iii)enlosejesxey
c)i)entodasdirecciones
ii)enelejex iii)enlasbisectricesdelosejesxey
d)i)entodasdirecciones
ii)enelejey iii)enlosejesxey
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)
Elorbitalsesesférico,porloquelaprobabilidaddeencontrarunelectróneslamisma
entodaslasdirecciones.
Elorbitalp tienedoslóbulossegúnelejex,porloquelaprobabilidaddeencontrarun
electrónsóloesposibleenesadirección.
 El orbital d tiene cuatro lóbulos según las bisectrices de los ejes x e y, por lo que la
probabilidaddeencontrarunelectrónsóloesposibleenesasdirecciones.
orbitals
orbitalp orbitald ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
67
Larespuestacorrectaeslac.
11.138.Delassiguientesconfiguraciones:
1 2 2 1 2 2 3 1 2 2 ¿CuálocuálesestánrelacionadasconelelementodenúmeroatómicoZ=8?
a)Laprimeraylasegunda
b)Lastres
c)Ninguna
d)Lasegundaylatercera.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)
 La configuración electrónica
atómicoZ=8enelestadofundamental.
le corresponde a un átomo con número
 La configuración electrónica 1s 2s 2p 3s le corresponde a un átomo con número
atómicoZ=8enunestadoexcitado.
Laconfiguraciónelectrónica1s 2s 2p lecorrespondeaunátomoconnúmeroatómico
Z=7enelestadofundamental.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.139.Losdiferentesisótoposdeunelementoquímicodadosecaracterizanpor
a)Lasmismaspropiedadesquímicas,lasmismasmasas.
b)Lasmismaspropiedadesquímicas,lasmasasdiferentes.
c)Laspropiedadesquímicasdiferentes,lasmasasdiferentes.
d)Laspropiedadesquímicasdiferentes,lasmismasmasas.
e)Laspropiedadesfísicasdiferentes,lasmismasmasas.
(O.Q.L.Extremadura2005)
a)Falso.Losisótopostienenlasmismaspropiedadesquímicasyaquetienenigualnúmero
atómico(idénticaestructuraelectrónicaexterna),peronopuedentenerlamismamasaya
quetienendistintonúmeromásico.
b)Verdadero.Losisótopostienenlasmismaspropiedadesquímicasyaquetienenigual
número atómico (idéntica estructura electrónica externa), y masas diferentes ya que
tienendistintonúmeromásico.
c) Falso. Los isótopos no pueden tener propiedades químicas diferentes ya que tienen
igualnúmeroatómico(idénticaestructuraelectrónicaexterna),ymasasdiferentesyaque
tienendistintonúmeromásico.
d) Falso. Los isótopos no pueden tener propiedades químicas diferentes ya que tienen
igual número atómico (idéntica estructura electrónica externa), pero no pueden tener la
mismamasayaquetienendistintonúmeromásico.
e)Falso.Lamasaesunapropiedadfísica,porlotanto,lapropuestaesunacontradicción.
Larespuestacorrectaeslab.
11.140.¿Cuáleslaconfiguraciónelectrónicadelflúorenestadofundamental?
a)1 2 2 3 3 4 b)1 2 2 c)1 2 2 d)1 1 2 e)1 2 (O.Q.L.Extremadura2005)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
68
De acuerdo con Principio de Mínima Energía, la configuración electrónica del flúor,
elementodenúmeroatómicoZ=9,enelestadofundamentales
.
Larespuestacorrectaeslac.
11.141 En el átomo de hidrógeno, ¿cuál de las siguientes transiciones electrónicas emite
menorenergía?
a)Desden=2an=1
b)Desden=4an=2
c)Desden=6an=4
d)Desden=6an=2
e)Desden=6an=3
(O.Q.N.Vigo2006)
La energía, en kJ/mol, asociada a una transición electrónica se calcula mediante la
expresión:
ΔE 1312
1
1

n
n
Portratarsedeenergíaemitida,elsignodetodasellasdebesernegativo.
Corresponde menor energía a la transición que tenga para un mayor valor de n y un
menorden ,manteniendolacondicióndequen <n ,esdecir,latransiciónenlaqueel
paréntesistengamenorvalor.
Transición
1
1

n
n
21
42
64
62
63
0,750
0,188
0,035
0,222
0,083
Setratadelatransiciónelectrónica64es:
ΔE64 1312
1
1

4
6
45,6kJ
Larespuestacorrectaeslac.
11.142. ¿Cuál de las siguientes ondas electromagnéticas tiene una longitud de onda más
larga?
a)2,0·10 m
b)350nm
c)1800
d)400MHz
e)4800Å
(Dato.Velocidaddelaluz,c=2,998·10 m·
)
(O.Q.N.Vigo2006)
b)Cambiandounidades:
λ=350nm
1m
10 nm
=3,5·10 m
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
69
c)Dadoelnúmerodeondas,lalongituddelaondaes:
λ=
1
1m
=5,6·10
–1
1800cm 10 cm
m
d)Larelaciónentrelalongituddeondaylafrecuenciadeunaradiaciónelectromagnética
vienedadaporlaexpresión:
c=λ·ν
Despejando:
λ=
2,998·10 m·s
400MHz
1MHz
10 Hz
=0,75m
e)Cambiandounidades:
λ=4800A
1m
10 A
=4,8·10 m
Laondademayorlongitudeslade0,75m.
Larespuestacorrectaeslad.
11.143.Elnúmerocuántico paraunelectrónenelorbital3pes:
a)2
b)Puedetenercualquiervalorentre+3y−3
c)3
d)Puedeser+½o‐½
e)Noesningunodelosvaloresanteriores.
(O.Q.N.Vigo2006)
Losnúmeroscuánticosdeunelectrónenunorbital3pson:
n=3(setratadel3erniveldeenergía)
l=1(setratadeunsubnivelp)
m =‐1,0,1
s=½o‐½
Larespuestacorrectaeslae.
11.144.Sólounadelassiguientescombinacionesdenúmeroscuánticos(n,ly
aunorbitald:
a)(3,1,‐1)
b)(4,1,0)
c)(4,2,3)
d)(3,2,1)
)corresponden
(O.Q.L.Murcia2006)
Losorbitalesdsecaracterizanporqueelnúmerocuánticosecundario,l=2.
Losvaloresquepuedetomarelnúmerocuánticosecundarioson0,1,2,…,(n–1).
Hay dos ternas de valores propuestos que tienen el valor 2 para el número cuántico
secundario l. Una de ellas es (4, 2, 3) que sería incorrecta, ya que si l = 2, el número
cuántico magnético m sólo puede valer ‐2, ‐1, 0, 1 y 2. La única combinación que
correspondeaunorbitaldes(3,2,1).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
70
Larespuestacorrectaeslad.
11.145.LaconfiguraciónelectrónicadelLienelestadofundamentales1 2 yportanto:
a)ElLiesunelementodelgrupo2.
b)Reaccionafácilmenteconelcloro.
c)Laenergíadelorbital2senelLiyenHeslamisma.
d)Laconfiguraciónpodríaser1 2 yaquelosorbitales2sy2psondegenerados.
(O.Q.L.Murcia2006)
a)Falso.Ellitiotieneunúnicoelectróndevalencia(2s )porloquepertenecealgrupo1del
sistemaperiódico.
b) Verdadero. El litio tiende a ceder un electrón y formar el ion Li+ con estructura
electrónica,muyestable,degasinerte1s .
Elcloroesunelementodelgrupo17yperiodo3delsistemaperiódicoporloqueletieneuna
estructuraelectrónicaabreviada[Ne]3s 3p .Sicaptaunelectrón,completaelorbital3py
adquiereestructuraelectrónica,muyestable,degasinerte[Ne]3s 3p quecorrespondeal
ionCl .
LosionesLi yCl seatraenyformanunenlaceiónico.
c)Falso.LaenergíadeunorbitaldependedelvalordelnúmeroatómicoZ.Estevaloreselque
caracterizaaunelementoenelsistemaperiódico.
d)Falso.Losorbitalessnotienendegeneraciónenergética.
Larespuestacorrectaeslab.
11.146.LaconstantedePlanckrelaciona:
a)Eldiámetrodelaórbitadelelectrónconsuperiodo.
b)Laenergíaconlafrecuenciadeunaradiación.
c)Laelectronegatividadconelradioiónico.
d)Lalongituddeondaconlafrecuenciadeunaradiación.
(O.Q.L.Murcia2006)
DeacuerdoconlahipótesispropuestaporPlanck:
“laenergíaabsorbidaoliberadaporuncuerposólopuedehacerseformaderadiación
electromagnética,encantidadesdiscretasdenominadascuantosdeenergíacuyovalor
secalculamediantelaexpresión:
ΔE=hν
h=constantedePlanck
ν=frecuenciadelaradiació n
Larespuestacorrectaeslab.
11.147.ElmodeloatómicodeBohr:
a)JustificalafórmuladeBalmerparaelespectrodelhidrógeno.
b)Indicaquecuandon=2sepuedenencontrarorbitalessyp.
c)Explicaqueenelorbital3sdelKloselectronesgiranalrededordelnúcleo.
d)Sedesarrollaenteramentedentrodelamecánicaclásica.
(O.Q.L.Murcia2006)
a)Verdadero.ElmodeloatómicopropuestoporBohrpermiteobtenerlaecuaciónconla
quesecalculalalongituddeondacorrespondientealaslíneasdelespectrodelhidrógeno:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
1
=R
λ
71
1
1
R =constantedeRydberg

 H
n1 =2paralaseriedeBalmer
n
n
Los resultados obtenidos con esta ecuación son concordantes con los obtenidos por
Balmerconsuecuación:
λ=
3645,6
n≥3
n 4
b‐c)Falso.EnelmodelodeBohrnosehablaparanadadeorbitales.
d) Falso. El modelo de Bohr se basa en la mecánica cuántica de Planck cuya constante
apareceentodaslasecuacionesdelmodelo.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.148.Puededecirseque:
a) Dos iones de carga +1 de los isótopos 23 y 24 del sodio (Z = 11) tienen el mismo
comportamientoquímico.
b)Eliondecarga‐2delisótopo16deloxígeno(Z=8)presentalamismareactividadqueelion
decarga‐1delisótopo18deloxígeno.
c)Losisótopos16y18deloxígenosediferencianenelnúmerodeelectronesqueposeen.
d)Losisótopos23y24delsodiosediferencianenelnúmerodeprotonesqueposeen.
(O.Q.L.Murcia2006)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
a)Verdadero.Elcomportamientoquímicodependedelnúmerodeelectronesdelaúltima
capa(valencia)deunátomo.Losiones Na y Na sólosediferencianenelnúmerode
neutrones(23–11)=12elprimero,y(24–11)=13elsegundo.
b)Falso.Elcomportamientoquímicodependedelnúmerodeelectronesdelaúltimacapa
(valencia)deunátomo.
Laestructuraelectrónicaabreviadadecadaiones:
O [He]=2s 2p O [He]=2s 2p Como se observa ambos tienen diferente número de electrones de valencia, por tanto,
diferentecomportamientoquímico.
c) Falso. Los isótopos O y O tienen el mismo número de electrones ya que tienen el
mismo número atómico (Z = 8). Sin embargo, poseen un diferente número de neutrones
(16–8)=8elprimero,y(18–8)=10elsegundo.
d)Falso.Losisótopos Nay Natienenelmismonúmerodeprotonesyaquetienenel
mismonúmeroatómico(Z=11).
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
72
11.149.Eltritioes:
a)Untrióxidodeazufre.
b)Unciclocontresazufres.
c)Unisótopodelhidrógeno.
d)Untrímeroquecontienetitanioyoxígeno.
(O.Q.L.Murcia2006)
Eltritio( H)esunisótopoartificialdelhidrógenoquetienedosneutronesensunúcleo.
Larespuestacorrectaeslac.
11.150.Delassiguientesconfiguracioneselectrónicas,indicalasquecorrespondenaestados
excitados:
1)1 2 2 3 2)1 2 2 3 3)1 2 2 4)1 3 5)1 2 3 6)1 2 2 2 a)4,6
b)4,5,6
c)2,4,5,6
d)2,4
(O.Q.L.Baleares2006)
1) La estructura 1s 2s 2p 3s corresponde a un estado fundamental, ya que de
acuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,lossubnivelessehanidollenandopororden
crecientedeenergía.
2) La estructura 1s 2s 2p 3s corresponde a un estado excitado, ya que de acuerdo
con el Principio de Mínima Energía, antes de comenzar a llenarse el subnivel 3s debería
habersecompletadoel2p.
3) Laestructura 1s 2s 2p corresponde a unestadofundamental,yaquedeacuerdo
conelPrincipiodeMínimaEnergía,lossubnivelessehanidollenandoporordencreciente
deenergía.
4) La estructura 1s 3d corresponde a un estado excitado, ya que de acuerdo con el
PrincipiodeMínimaEnergía,antesdecomenzarallenarseelsubnivel3ddeberíahaberse
completadoel2sycomenzadoallenarseel2p.
5)Laestructura1s 2s 3p correspondeaunestadoprohibido,yaquedeacuerdocon
elPrincipiodeMínimaEnergía,deberíahabersecomenzadoallenarelsubnivel2pynoel
3pyademásenestesubnivelsólocabenseiselectronesynosiete.
6)Laestructura1s 2s 2p 2d correspondeaunestadoprohibido,yaquedeacuerdo
conelPrincipiodeMínimaEnergía,deberíahabersecomenzadoallenarelsubnivel3sy
noel2dquenoexiste.
Larespuestacorrectaeslad.
11.151.Bohr,ensumodeloatómico,estableceque:
a)Unátomoemiteunaradiacióncuandoestáenunestadoestacionario.
b)Unátomoemiteunelectróncuandoexperimentaunatransiciónaunestadofundamental.
c) Nada más se emite una radiación cuando el átomo experimenta una transición de un
estadoestacionarioaotrodemayorenergía.
d)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.L.Baleares2006)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
73
a)Falso.Unátomocuandoestáenunestadoestacionarionoemiteniabsorbeenergía,sólo
lohacecuandopasadeunestadoestacionarioaotrodistinto.
b)Falso.Unátomocuandopasadeunestadoestacionarioasuestadofundamentalode
mínimaenergía,emiteladiferenciadeenergíaentreambosestadosonivelesdeenergía
enformaderadiaciónelectromagnética.
c)Falso.Siunátomocuandopasadeunestadoestacionarioaotroestadoestacionariode
mayorenergía,absorbeladiferenciadeenergíaentreambosestadosonivelesdeenergía
enformaderadiaciónelectromagnética.
Larespuestacorrectaeslad.
11.152.Lalongituddeondadeluzabsorbidaenunatransiciónelectrónicaden=2an=5en
unátomodehidrógenoes:
a)434,1nm
b)6,38·10 m
c)460nm
d)1100nm
(Datos.
=2,179·10
J;c=2,998·10 m·
;h=6,626·10
J·s)
(O.Q.L.Madrid2006)
LaecuacióndelmodelodeBohrquepermitecalcularlalongituddeondacorrespondiente
aunalíneaespectralasociadaaunsaltoelectrónicoes:
1
=R
λ
1
1

n
n
CambiandolaconstantedeRydberg,R ,alasunidadesadecuadas:
R =
2,179·10
6,626·10
J
=1,097·10 m J·s 2,998·10 m·s
Sustituyendo:
1
1

=2,304·10 m 5
2
1
=1,097·10 m
λ
λ=
1
2,304·10 m
10 nm
=434,1nm
1m
Larespuestacorrectaeslaa.
11.153.LaenergíadelenlaceO=Oes498kJ
puederomperesteenlacees:
a)1,39μm
b)240,2nm
c)240,2m
d)4,163·10 m
(Datos.h=6,626·10
.Lalongituddeondadelaradiaciónque
Js;c=2,998·10 m
;L=6,022·10 )
(O.Q.L.Madrid2006)
LaenergíadeunenlaceO=Oes:
498
kJ
1mol
10 J
=8,27·10
mol 6,022·10 enlaces 1kJ
J
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
74
DeacuerdoconlaecuacióndePlanck,E=h·ν,lalongituddeondadelaradiaciónnecesaria
pararompereseenlacees:
λ=
6,626·10
J·s 2,998·10 m·s
8,27·10
J
1nm
10 m
=240,2nm
Larespuestacorrectaeslab.
11.154.Paralosiones
y
,indicalafrasecorrecta:
a)Elion
tiene14protonesy12electrones.
b)Ambostienen10electrones.
c)Elion
tiene6protonesy8electrones.
d)Ambostienenelmismonúmerodeprotones.
(O.Q.L.Asturias2006)
 El elemento con símbolo Mg es el magnesio y pertenece al grupo 2 y periodo 3 del
sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .
LaconfiguraciónelectrónicadelionMg
másexterna.
es[Ne]yaquecededoselectronesdesucapa
ElelementoconsímboloOeseloxígenoypertenecealgrupo16yperiodo2delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .
La configuración electrónica del ion O
completaelorbital2p.
es [He] 2s 2p ya que gana dos electrones y
a)Falso.Elionmagnesiotiene12protonesy10electrones.
b)Verdadero.Ambosionessonespeciesisoelectrónicasquetienen10electrones.
c)Falso.Elionóxidotiene8protonesy10electrones.
d)Falso.Setratadeionesprocedentesdeelementosdiferentesporloquetienendiferente
númeroatómicoynopuedentenerigualnúmerodeprotones.
Larespuestacorrectaeslab.
11.155.¿CuáldelossiguientessubnivelesposeemayorenergíaparaunátomodeZ=42?
a)4p
b)5s
c)4d
d)3d
(O.Q.L.Asturias2006)
LaconfiguraciónelectrónicadelelementodeZ=42ensuestadofundamentales:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d Elsubniveldemayorenergíaesel4d.
Larespuestacorrectaeslac.
11.156.Indicalaconfiguraciónelectrónicaquecorrespondealátomodecromo(Z=24):
a)1s 2s 2p 3s 3p b)1 2 2 3 3 3 4 c)1 2 2 3 3 3 d)1 2 2 3 3 3 4 (O.Q.L.LaRioja2006)(O.Q.L.LaRioja2008)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
75
LaestructuraelectrónicaabreviadadelCr(Z=24)es[Ar]4 3d ,yaquedeacuerdocon
elPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:
4s

3d





Larespuestacorrectaeslab.
11.157.Elprimervalorden(númerocuánticoprincipal)quepuedetenerorbitalesdes:
a)n=3
b)n=2
c)n=4
(O.Q.L.LaRioja2006)
El primer grupo de orbitales d que puede existir es el 3d. Los valores de los números
cuánticosquepuedentenerestosson:
n=3
l=2
m=2,1,0,‐1,‐2
Larespuestacorrectaeslaa.
11.158. Los elementos de transición del 4º periodo, desde el Sc hasta el Zn, se caracterizan
porquevanllenandodeelectrones,sucesivamente,susorbitales:
a)4d
b)3d
c)4p
d)5d
(O.Q.L.LaRioja2006)(O.Q.L.LaRioja2007)(O.Q.L.LaRioja2008)
Los elementos se transición se caracterizan porque colocan sus electrones en orbitales d.
Estos orbitales d existen a partir del 4º periodo en el que de acuerdo con el diagrama de
Moeller de orden de llenado de orbitales según energías crecientes se encuentran los
orbitales3d.
Enel5ºperiodoseenencuentranlosorbitales4d,enel6ºlos5d,yasísucesivamente.
Larespuestacorrectaeslab.
(EnLaRioja2008secambiaelcuartoporelquintoperiododelsistemaperiódico)
11.159. Para que un electrón se encuentre en el subnivel 4p, los valores posibles de los
númeroscuánticosn,lymson:
a)n=4l=2m=2,1,0,‐1,‐2
b)n=4l=3m=3,2,1,0,‐1,‐2,‐3
c)n=4l=1m=1,0,‐1
(O.Q.L.LaRioja2006)
Losnúmeroscuánticosdeunelectrónenunorbital4pson:
n=4(setratadel4ºniveldeenergía)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
76
l=1(setratadeunsubnivelp)
m=‐1,0,1
Larespuestacorrectaeslac.
11.160.¿Cuántosneutronestieneelisótopo
a)8
b)10
c)18
?
(O.Q.L.LaRioja2006)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
Eloxígenoesunelementoquepertenecealgrupo16yperiodo2delsistemaperiódicopor
loquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p .Sumandolossuperíndicesseobservaque
tiene8electronesyportanto,8protonesy(18–8)=10neutrones.
Larespuestacorrectaeslab.
11.161.Enelátomodehidrógenolasenergíasdelosdistintosnivelessegúnnosalejamosdel
núcleoson:
a)‐13,6eV,‐3,4eV,‐1,5eV.
b)‐13,6eV,‐54,4eV,‐122,4eV.
c)13,6eV,3,4eV,1,51eV.
d)‐13,6eV,‐6,8eV,‐3,4eV.
e)13,6eV,54,4eV,122,4eV.
(O.Q.N.Córdoba2007)
Laenergía,eneV,deunelectrónenunnivelcuánticosecalculamediantelaexpresión:
E =‐
13,6
n LosvaloresdeEparalostresprimerosnivelescuánticosson,respectivamente:
E =‐
13,6
13,6
13,6
=‐13,6eVE =‐
=‐3,4eVE =‐
=‐1,5eV
1
2
3 Larespuestacorrectaeslaa.
11.162.Indiquelaopciónenlaquelosdoselectronesestánapareados.
Electrón1 Electrón2
a)n=1,l=0, =1, =½ n=1,l=0, =1, =½
b)n=1,l=1, =1, =½ n=1,l=1, =1, =‐½
c)n=1,l=1, =1, =¾ n=1,l=1, =1, =‐¾
d)n=3,l=2, =0, =½ n=3,l=2, =0, =‐½
e)n=2,l=2, =0, =½ n=2,l=2, =1, =‐½
(O.Q.N.Córdoba2007)
Para que dos electrones estén apareados es necesario que se encuentren en el mismo
orbital. Para ello sólo se deben diferenciar en el número cuántico de spín (Principio de
ExclusióndePauli)ydebenteneridénticoslosnúmeroscuánticosprincipal,secundarioy
magnético.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
77
a)Falso.Losnúmeroscuánticossonidénticos,setratadelmismoelectrón.
Electrón
1
2
n
1
1
l
0
0
1
1
½
½
b)Falso.Setratadeelectronesquesólosediferencianenelnúmerocuánticodespín,solo
queelvalordelnúmerocuánticosecundarioesincorrecto.
Electrón
1
2
n
1
1
l
1
1
1
1
½
‐½
c)Falso.Setratadeelectronesquesólosediferencianenelnúmerocuánticodespín,solo
queelvalordeestenúmeroesincorrecto.
Electrón
1
2
n
1
1
l
1
0
1
1
¾
‐¾
0
0
½
‐½
d)Verdadero.Setratadeelectronesapareados.
Electrón
1
2
n
3
3
l
2
2
e)Falso.Setratadeelectronesquesediferencianenlosnúmeroscuánticosmagnéticoy
despín.
Electrón
1
2
n
2
2
l
2
2
0
1
½
‐½
Larespuestacorrectaeslad.
11.163.Señalelaopciónqueestádeacuerdoconelefectofotoeléctrico.
a) El número de electrones emitidos depende de la intensidad o brillo de la luz, pero sus
energíasno.
b) El número de electrones emitidos depende de la energía de los fotones incidentes, y su
velocidaddelaintensidaddelaluz.
c) Una luz roja de alta intensidad libera electrones de mayor energía que una luz azul de
bajaintensidad.
d)Loselectronesemitidospuedenseraceleradosacualquiervelocidadsiseemplealafuente
luminosaadecuada.
e)Laintensidaddelacorrienteproducidasólodependedeltipodeluzincidente.
(O.Q.N.Córdoba2007)
LaecuaciónpropuestaporEinsteinparaexplicarelefectofotoeléctricoes:
E =hc
1
λ
E =energı́aciné ticadelfotoelectró n
c=velocidaddelaluz
1
 h=constantedePlanck λ
λ=longituddeondadelfotó nincidente
λ =longituddeondacaracterı́sticadelmetal
Para que se produzca efecto fotoeléctrico es preciso que la energía de los fotones sea
suficienteparaarrancarelectronesdelaplacametálica:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
78
λ<λ oν>ν a)Verdadero.Laintensidaddelaluzeselnúmerodefotonesporunidaddetiempo,por
tanto,amayorintensidadmayornúmerodeelectronesemitidos.
b)Falso.Laintensidaddelaluzeselnúmerodefotonesporunidaddetiempo,portanto,a
mayorintensidadmayornúmerodeelectronesemitidos.
c)Falso.Como
λ
<λ
E
>E
independientementedelvalordelaintensidaddecadaluz.
Silaluzrojaescapazdeproducirelefectofotoeléctricoemitirámáselectronesyaquesu
intensidadesmayor.
d)Falso.LavelocidadconqueloselectronessonemitidosdependedelvalordeEkqueasu
vezdependedeladiferencia(λλ ).
e)Eltipodeluzincidentedeterminalalongituddeonda(frecuencia)delaradiaciónpara
arrancarelectrones,nosuintensidadqueeselnúmerodefotonesquelleganalaplacapor
unidaddetiempo.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.164.Unaconfiguración4 3 5 :
a)Noesposibleporqueloselectronestiendenaocuparnivelesdemínimaenergía.
b)Correspondeaunestadoexcitadodemetalalcalino.
c)Correspondeaunestadoexcitadodeunelementodetransición.
d)Corresponderíaaunestadoexcitadodeunátomoparamagnético.
e)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.N.Córdoba2007)
a)Falso.Setratadeunestadoexcitadodeunátomocuyaestructuraelectrónicaexternaen
elestadofundamentales4s 3d .
b) Falso. Si la estructura electrónica externa del elemento en el estado fundamental es
4s 3d :
elvalorn=4indicaquesetratadeunelementodelcuartoperiodo
 la suma de los superíndices (2 + 10) = 12 indica que el elemento pertenece al
grupo12
Portanto,nosetratadeunmetalalcalino.
c)Verdadero.Laestructuraelectrónicaexternadelelementoenelestadofundamentales
4s 3d quecorrespondealcinc,unmetaldetransición.
d)Falso.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitalesenelcinces:
4s

3d





Comoseobserva,laestructuranopresentaelectronesdesapareadosporloqueelcinces
unátomodiamagnético.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
79
11.165.Elionmásestabledealuminioquetienelamismaconfiguraciónelectrónicaque:
a)Fluoruro
b)Ionberilio
c)Ionlitio
d)Sodiometálico
(O.Q.L.Murcia2007)
Laconfiguraciónelectrónicaabreviadadelaluminio(Z=13)es[Ne]3s 3p .Sicedelos
treselectronesdesucapamásexternaadquiereunaestructuramuyestabledegasinerte
setransformaenelionmásestabledelaluminio(
)cuyaconfiguraciónelectrónicaes
[He]
.
a)Verdadero.Elflúor(Z=9)tieneunaconfiguraciónelectrónicaabreviada[He]2s 2p .
La configuración electrónica del ion fluoruro ( ) es [He]
ya que si gana un
electrónensucapamásexternaadquiereunaestructuramuyestabledegasinerte.
b) Falso. El berilio (Z = 4) tiene una configuración electrónica abreviada [He] 2s . La
configuraciónelectrónicadelionberilio(Be )es[He]yaquesicedelosdoselectronesde
sucapamásexternaadquiereunaestructuramuyestabledegasinerte.
c) Falso. El litio (Z = 3) tiene una configuración electrónica abreviada [He] 2s . La
configuración electrónica del ion litio (Li ) es [He] ya que si cede el electrón de su capa
másexternaadquiereunaestructuramuyestabledegasinerte.
d)Falso.Elsodio(Z=11)tieneunaconfiguraciónelectrónicaabreviada[Ne]3s .
Larespuestacorrectaeslaa.
11.166. Cuando se estudia el espectro de emisión del Cu se observa que es discontinuo
porque:
a)LaenergíadelátomodeCuestácuantizada.
b)Esteátomotieneelectronesdedistintocontenidoenergético.
c)SedescribeadecuadamenteporelmodeloatómicodeBohr.
d)Esunmetaldúctilymaleable.
(O.Q.L.Murcia2007)
Unacaracterísticadelosespectrosatómicosdeemisiónesquesondiscontinuosformados
porlíneasseparadasdecolorsobreunfondonegro.
Cada una de estas líneas se corresponde con salto electrónico desde un nivel cuántico
superior a otro inferior. La energía emitida en este salto está cuantizada y se calcula de
acuerdoconlaecuación:
ΔE=h·ν
Larespuestacorrectaeslaa.
11.167.UnodelosgrandeséxitosdelmodeloatómicodeBohrfueexplicar,porprimeravez,de
formasatisfactoria:
a)Lacuantizacióndelaenergía.
b)ElespectrodeemisióndelH.
c)Laestructuradelosátomosconunmodeloplanetario.
d)Laexistenciadeiones.
(O.Q.L.Murcia2007)
N. Bohr, con su modelo atómico obtiene una ecuación que explica satisfactoriamente la
posición de las rayas en el espectro del hidrógeno. Esta ecuación concuerda con la
obtenidadeformasemiempíricaporespectroscopistascomoJ.BalmeryF.Paschen.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
1
=R
λ
80
1
1

n
n
Larespuestacorrectaeslaa.
11.168. Se conoce como efecto Zeeman el desdoblamiento que se produce de las líneas
originales de un espectro de emisión en presencia de un campo magnético. Este hecho
experimentalnoquedadescritoporelmodeloatómicodeBohr.Sommerfeldperfeccionóeste
modelo:
a)Considerandoelpesoatómicodelátomoparacalcularlavelocidaddelosprotones.
b)IncluyendolacuantizacióndelaenergíaenelmodeloatómicodeBohr.
c)Aumentandohastatreslosnúmeroscuánticosnecesariosparadescribirunátomo.
d)Incluyendolaposibilidaddequelasórbitasfuesenelípticas.
(O.Q.L.Murcia2007)
Parapoderexplicarlaexistenciademáslíneasenlosespectros,esdecir,laposibilidadde
mássaltoselectrónicosesprecisoquehayamás“sitios”entrelosquesaltar.
El modelo de Bohr postula sólo la posibilidad de saltos electrónicos entre niveles de
energía con lo que el número de líneas en el espectro es menor del que aparece con el
efecto Zeeman. Cada nivel de energía se corresponde con una órbita circular que se
identificaconunvalordelnúmerocuánticoprincipaln.
Sommerfeld propone que los niveles de energía pueden constar de varios subniveles de
energíaloquesípermitemayornúmerodelíneasenelespectroalhabermayornúmero
de saltos entre subniveles de energía. Cada subnivel de energía se corresponde con una
órbitaelípticaqueseidentificaconunvalordelnúmerocuánticosecundariooazimutall.
Larespuestacorrectaeslad.
11.169.RoentgendescubriólosrayosXcuando:
a)Estudiabalaspropiedadesdelosrayoscatódicos.
b)VerificabalahipótesisdeAvogadro.
c)CalculabalaconstantedePlanck.
d)ComprobabalateoríadeEinstein.
(O.Q.L.Murcia2007)
En1895,W.RoentgendescubriódeformacasuallosrayosXcuandotrabajabaconuntubo
de rayos catódicos. Los rayos X emitidos por el tubo producían luminiscencia en una
muestradecianoplatinatodebarioquehabíaensulaboratorio.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.170.¿Cuáldelassiguientesconfiguracioneselectrónicascorrespondenaunátomoenun
estadoexcitado?
a)1 2 2 3 b)1 2 2 3 3 4 c)1 2 2 6 d)1 2 2 3 3 4 3 (O.Q.L.Baleares2007)
a) Falso. La estructura 1s 2s 2p 3s corresponde a un estado prohibido, ya que de
acuerdoconelPrincipiodeExclusióndePauli,enelorbital2scaben,comomáximo,dos
electronesconlosespinesopuestos.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
81
b)Falso.Laestructura1s 2s 2p 3s 3p 4s correspondeaunestadofundamental,ya
quedeacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,lossubnivelessehanidollenandopor
ordencrecientedeenergía.
c)Verdadero.Laestructura1s 2s 2p 6p correspondeaunestadoexcitado,yaquede
acuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,antesdecomenzarallenarseelsubnivel6p
deberíahabercomenzadoallenarseel3s.
d) Falso. La estructura 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d corresponde a un estado
fundamental,yaquedeacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,lossubnivelessehan
idollenandoporordencrecientedeenergía.
Larespuestacorrectaeslac.
11.171. De acuerdo con el modelo atómico de Böhr, cuando un átomo de hidrógeno recibe
radiaciónelectromagnética:
a)Sepuedeobtenerunátomoquetengaunelectrónenlacuartaórbita.
b)Sepuedeproducirunaumentodelavelocidaddelelectrónsincambiardeórbita.
c)Sepuedeproducirunadisminucióndelavelocidaddeelectrónsincambiardeórbita.
d)Elelectrónnoseveráafectadoensuestadodeningunamanera.
(O.Q.L.Baleares2007)
a) Verdadero. Si el átomo absorbe la suficiente energía puede pasar al nivel cuántico u
órbitaadecuado.
b‐c)Falso.Sielátomoabsorbelasuficienteenergíapuedepasaralnivelcuánticouórbita
adecuado con lo que su velocidad disminuye, ya que la velocidad de un electrón en un
determinadonivelvaríasegúnlaecuación:
e=cargadelelectró n
1
e
h=constantedePlanck

v=
ε =constantedielé ctrica
2hε n
n=nú merocuá nticoprincipal
d)Falso.Sielátomoabsorbelasuficientepasaaestarenunestadoexcitado.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.172. Indica cuál de las siguientes sales no está formada por aniones y cationes
isoelectrónicos:
a)
b)KCl
c)
d)
(O.Q.L.CastillayLeón2007)
Especiesisoelectrónicassonaquellasquetienenidénticaestructuraelectrónica.
a)Verdadero.ElelementoconsímboloMgeselmagnesioypertenecealgrupo2yperiodo
3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .
LaconfiguraciónelectrónicadelionMg
capamásexterna.
es[He]2s 2p yaquecededoselectronesdesu
 El elemento con símbolo F es el flúor y pertenece al grupo 17 y periodo 2 del sistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
82
LaconfiguraciónelectrónicadelionF es[He]2s 2p yaqueganaunelectrónycompleta
elorbital2p.
b)Verdadero.ElelementoconsímboloKeselpotasioypertenecealgrupo1yperiodo4
delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .
LaconfiguraciónelectrónicadelionK es[Ne]3s 3p yaqueunelectróndesucapamás
externa.
ElelementoconsímboloCleselcloroypertenecealgrupo17yperiodo3delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .
La configuración electrónica del ion Cl es [Ne] 3s 3p ya que gana un electrón y
completaelorbital3p.
c)Verdadero.ElelementoconsímboloAleselaluminioypertenecealgrupo13yperiodo
3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .
LaconfiguraciónelectrónicadelionAl es[He]2s 2p yaquepierdetreselectronesde
sucapamásexterna.
 El elemento con símbolo F es el flúor y pertenece al grupo 17 y periodo 2 del sistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .
LaconfiguraciónelectrónicadelionF es[He]2s 2p yaqueganaunelectrónycompleta
elorbital2p.
d) Falso. El elemento con símbolo Ca es el calcio y pertenece al grupo 2 y periodo 4 del
sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .
LaconfiguraciónelectrónicadelionCa es[Ne]
capamásexterna.
yaquecededoselectronesdesu
ElelementoconsímboloBreselbromoypertenecealgrupo17yperiodo4delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s 4p .
La configuración electrónica del ion Br es [Ar]
completaelorbital4p.
ya que gana un electrón y
Larespuestacorrectaeslad.
11.173.Dosisótopossecaracterizanpor:
a)Tenerigualnúmeromásico.
b)Tenerdistintonúmeroatómico.
c)Tenerigualnúmerodeneutrones.
d)Tenerigualnúmerodeelectrones.
(O.Q.L.CastillayLeón2007)(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2009)
a‐b‐c) Falso. Isótopos son átomos de un mismo elemento con igual número atómico
(mismonúmerodeprotonesyelectrones)ydiferentenúmeromásico(distintonúmerode
neutrones).
d) Verdadero. Siempre que se trate de átomos neutros, el número de electrones es el
mismo.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
11.174.Elnúmerodeneutronesdelnúcleodeunátomode
a)92
b)330
c)238
d)146
83
es:
(O.Q.L.CastillayLeón2007)
Elnúmerodeneutronesdeunátomovienedadoporladiferenciaentreelnúmeromásico
yelnúmeroatómico.Enestecaso,(238–92)=146.
Larespuestacorrectaeslad.
11.175. ¿Qué conjunto de números cuánticos n, l y que son correctos para definir el
electróndevalenciamásexternodelelementodenúmeroatómico13?
a)n=3,l=2, =‐1
b)n=3,l=0, =1
c)n=3,l=1, =‐1
d)n=2,l=1, =1
(O.Q.L.CastillayLeón2007)
La estructura electrónica abreviada del elemento de Z = 13 es [Ne] 3s 3p . El electrón
másexternoseencuentraenunorbital3pporloquesusnúmeroscuánticosson:
n=3(tercerniveldeenergía)
l=1(subniveldeenergíap)
m =1,0,‐1(indistintamente,yaqueelsubnivelpestátriplementedegenerado,es
decir,elsubnivelptiene3orbitalesdiferentesp ,p ,p ).
Larespuestacorrectaeslac.
11.176.SabiendoquelaenergíadelenlaceF−Fes159kJ
delaradiaciónnecesariapararomperesteenlace.
a)753nm
b)7,53·10 m
c)4,17·10 m
d)4,17·10 m
(Datos.h=6,626·10
Js;c=2,998·10 m
,calculalalongituddeonda
;L=6,022·10 )
(O.Q.L.Madrid2007)
LaenergíadeunenlaceF‒Fes:
159
kJ
1mol
10 J
=2,64·10
mol 6,022·10 enlaces 1kJ
J
DeacuerdoconlaecuacióndePlanck,E=h·ν,lalongituddeondadelaradiaciónnecesaria
pararompereseenlacees:
λ=
6,626·10
J·s 2,998·10 m·s
J
2,64·10
1nm
10 m
Larespuestacorrectaeslaa.
(CuestiónsimilaralapropuestaenMadrid2006).
=753nm
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
11.177.¿Cuántoselectronesdesapareadoshayenelion
a)2
b)4
c)6
d)8
84
(Z=28)?
(O.Q.L.Madrid2007)
LaestructuraelectrónicaabreviadadelNi(Z=28)es[Ar]4s 3d .
DeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
ladistribucióndeloselectronesenlosorbitaleses:
4s

3d





ElNi pierdedoselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayor
valordenyqueseencuentranenelorbital4s:
4s
3d





ElNi presenta2electronesdesapareados.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.178.¿Cuántosprotones,neutronesyelectronestieneelion
a)28,30y27
b)26,32y27
c)26,32y25
d)28,32y24
?
(O.Q.L.LaRioja2007)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
Elníquelesunelementoquepertenecealgrupo10yperiodo4delsistemaperiódicopor
loquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .Sumandolossuperíndices
seobservaquetiene28electronesyportanto,28protonesy(58–28)=30neutrones.
Como la especie Ni , catión níquel (I), tiene una carga positiva, significa que tiene un
electróndemenosensuúltimacapa,esdecir,27electrones.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.179.Eligelamejorexpresiónquecompletelafrase:
“Cuandoloselectronesseexcitandesdeelestadofundamentalalestadoexcitado....”
a)seemiteluz
b)seliberacalor
c)seabsorbeenergía
d)segeneraunespectrodeemisión
(O.Q.L.LaRioja2007)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
85
Un estado excitado es un estado en la que los electrones tienen más energía que en el
estadofundamental,portanto,seabsorbeenergía.
Larespuestacorrectaeslac.
11.180.Losisótoposdeunelementotienenencomún:
“Cuandoloselectronesseexcitandesdeelestadofundamentalalestadoexcitado....”
a)Sucargaiónica
b)Elnúmerodeneutrones
c)Lasumadeprotonesmásneutrones
d)Elnúmerodeprotones
(O.Q.L.LaRioja2007)
Isótopos son átomos con igual número atómico pero con diferente número másico, por
tantodebentenerelmismonúmerodeprotones.
Larespuestacorrectaeslad.
11.181.Delasespecies
a) ;
;
b) ;
c) d) ;
;
e)
;
;
;
,indicacuálessonparamagnéticas:
(O.Q.N.Castellón2008)
Unaespeciequímicaesparamagnéticasipresentaelectronesdesapareados.
 El elemento cuyo símbolo es F y número atómico 9 es el flúor cuya configuración
electrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Lasumadelossuperíndicesindicaqueperteneceal
grupo17(esteperiodonotieneelectronesd)yelvalorden=2indicaqueperteneceal2º
periodo.
LaconfiguraciónelectrónicadelionF es[He]2s 2p yaquegana1electrónensucapa
másexterna.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales2sy2pes:
2s

2p



Como se observa, no presenta electrones desapareados, por tanto, no es una especie
paramagnética.
 El elemento cuyo símbolo es Ca y número atómico 20 es el calcio cuya configuración
electrónica abreviada es [Ar] 4s . La suma de los superíndices indica que pertenece al
grupo2yelvalorden=4indicaqueperteneceal4ºperiodo.
LaconfiguraciónelectrónicadelionCa es[Ne]3s 3p yaquepierde2electronesdesu
capamásexterna.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales3sy3pes:
3s

3p



Como se observa, no tiene electrones desapareados, por tanto, no es una especie
paramagnética.
 El elemento cuyo símbolo es Fe y número atómico 26 es el hierro cuya configuración
electrónicaabreviadaes[Ar]4s 3d .Lasumadelossuperíndicesindicaqueperteneceal
grupo8yelvalorden=4indicaqueperteneceal4ºperiodo.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
86
LaconfiguraciónelectrónicadelionFe es[Ar]3d yaquepierde2electronesdesucapa
másexterna.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales4sy3des:
4s

3d




Comoseobserva,presentacuatroelectronesdesapareados,portanto,síesunaespecie
paramagnética.
 El elemento cuyo símbolo es S y número atómico 16 es el azufre cuya configuración
electrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Lasumadelossuperíndicesindicaqueperteneceal
grupo16(esteperiodonotieneelectronesd)yelvalorden=3indicaqueperteneceal3er
periodo.
La configuración electrónica del ion S es [Ne] 3s 3p ya que gana 2 electrones en su
capamásexterna.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales3sy3pes:
Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales3sy3pes:
3s

3p



Como se observa, no presenta electrones desapareados, por tanto, no es una especie
paramagnética.
Larespuestacorrectaeslae.
11.182.SegúnelmodeloatómicodeBohr,elelectróndelátomodehidrógenoestásituadoen
unasdeterminadas“orbitasestacionarias”enlasquesecumpleque ·v·r=nh/2π,siendo
, , r y n la masa del electrón, su velocidad, el radio de la órbita y el número cuántico
principal,respectivamente.Además,enesasórbitaslafuerzadeatracciónentreelprotónyel
electrónesigualalamasadelelectrónporsuaceleraciónnormal,esdecir:
siendo e la carga del electrón y k la constante de Coulomb. Con estos datos, puede
demostrarsequeamedidaquenaumenta:
a)Lavelocidaddelelectrónyelradiodelaórbitaaumentan.
b)Lavelocidaddelelectrónyelradiodelaórbitadisminuyen.
c)Lavelocidaddelelectrónaumentayelradiodelaórbitadisminuye.
d)Elradiodelaórbitaaumentaylavelocidaddelelectróndisminuye.
e)Elradiodelaórbitaaumentaylavelocidaddelelectrónsemantieneconstante.
(O.Q.N.Castellón2008)
Combinando la ecuación correspondiente al primer postulado de Bohr y la ecuación de
Rutherford que relaciona la fuerza nuclear con la aceleración normal del electrón se
obtienendosecuacionesqueproporcionanelradiodelaórbitaylavelocidaddelelectrón
enlamismaenfuncióndeunaseriedeconstantesydelnúmerocuánticoprincipal:
r
h
n 4kπ m e
comoseobserva,elradiodelaórbitaaumentaamedidaquenaumenta.
v
2kπe 1
n
h
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
87
comoseobserva,lavelocidaddelelectrónenlaórbitadisminuyeamedidaquenaumenta.
Larespuestacorrectaeslad.
11.183.¿Cuántoselectronesdiferentespuedenexistirconn=4,l=3y
a)uno
b)seis
c)siete
d)doce
e)catorce
=‐½?
(O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
Si el valor del número cuántico l es 3 se trata de un orbital f y existen siete valores
diferentesparaelnúmerocuánticom ,‐3,‐2,‐1,0,+1,+2,+3.
Larespuestacorrectaeslac.
11.184.Unmetalemiteelectronesconunaenergíacinéticade3eVcuandoseiluminaconluz
delongituddeonda1,5·10 m.¿Cuáleselvalordelafrecuenciaumbraldeesemetal?
a)1,28·10 b)2,00·10 c)8,47·10 d)4,83·10 e)5,25·10 (Datos.h=6,63·10
Js;c=3,0·10 m
;e=1,602·10
)
(O.Q.N.Castellón2008)
AplicandolaecuacióndeEinsteinparaelefectofotoeléctrico:
h·ν=h·ν +E Despejando:
ν =
hνE
h
h E
λ
h
sustituyendo:
6,63·10
ν =
J·s
3,0·10 m·s
1,602·10
3eV
1eV
1,5·10 m
6,63·10 J·s
J
=1,28·10 Larespuestacorrectaeslaa.
11.185.ElmodeloatómicodeBohrexplicadeformasatisfactoria:
a)LosnivelesenergéticosdelátomodeCu.
b)LaenergíadeionizacióndelH.
c)Lautilidaddetresnúmeroscuánticosenladescripcióndeunátomo.
d)Elpesoatómicodeunátomo.
(O.Q.L.Murcia2008)
Bohr, con su modelo atómico obtiene una ecuación que explica satisfactoriamente la
posicióndelasrayasenelespectrodelhidrógeno.Cadarayasecorrespondeconunsalto
electrónicoycuandoestesaltoeselqueseregistraentreelestadofundamental,n =1,y
n =∞,laenergı́anecesariaparaelmismoeslaenergı́adeionizació n.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
88
Combinandolassiguientesecuaciones:
1
=R
λ
1
1

n
n
ΔE=
ΔE=hcR
hc
λ
1
1

n
n
Sin =∞seobtienelaexpresiónqueproporcionalaenergíadeionización:
ΔE=hcR Sustituyendovaloresseobtiene:
I = 6,626·10
J·s 3,0·10 m·s
1,097·10 m
1eV
1,602·10
J
=13,6eV
Larespuestacorrectaeslab.
11.186.Delossiguientesgruposdenúmeroscuánticosquedefinenaunelectrón,sólounoes
correcto.
a)n=2l=2 =1 =+½
b)n=2l=1 =2 =+½
c)n=3l=2 =1 =0
d)n=3l=2 =0 =+½
(O.Q.L.Murcia2008)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m =‐l,…,0,…,+l
m =±½
a)Prohibido.Sin=2,elvalordelsólopuedeser0o1.
b)Prohibido.Sil=1,elvalordem sólopuedeser0,+1,‐1.
b)Prohibido.Elvalordem sólopuedeser±½.
d)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.
Larespuestacorrectaeslad.
11.187. ¿Cuál de las siguientes especies tiene una configuración electrónica diferente a las
otras?
a)Ar
b) c)
d)
(O.Q.L.Murcia2008)
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelAr(Z=18)es[Ne]3s 3p .
 La configuración electrónica abreviada del K (Z = 19) es [Ar] 4s . La configuración
electrónicadelK es[Ne]3s 3p .
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelSc(Z=21)es[Ar]4s 3d .Laconfiguración
electrónicadelSc es[Ne]3s 3p .
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
89
 La configuración electrónica abreviada del Mg (Z = 12) es [Ne] 3s . La configuración
electrónicadelMg es[He]2s 2p .
Laespeciequetieneunaconfiguraciónelectrónicadiferentealasotrases
.
Larespuestacorrectaeslad.
11.188. Elije qué tres formas moleculares están constituidas exclusivamente por átomos de
hidrógeno:
a)Hidrógeno,deuterioyozono.
b)Hidrógeno,tritioyaguapesada.
c)Hidrógeno,tritioydeuterio.
d)Hidrógeno,hidronioydeuterio.
(O.Q.L.Murcia2008)
Hidrógeno( H),deuterio( H)ytritio( H)sontresisótoposdelhidrógeno.
Larespuestacorrectaeslac.
11.189.SabiendoquelaenergíadelenlaceCl−Cles243kJ
delaradiaciónnecesariapararomperesteenlace.
a)817μm
b)4,92μm
c)817nm
d)492nm
(Datos.h=6,626·10
Js;c=2,998·10 m
,calculalalongituddeonda
;L=6,022·10 )
(O.Q.L.Madrid2008)
LaenergíadeunenlaceCl‒Cles:
243
kJ
1mol
10 J
=4,04·10
mol 6,022·10 enlaces 1kJ
J
DeacuerdoconlaecuacióndePlanck,E=h·ν,lalongituddeondadelaradiaciónnecesaria
pararompereseenlacees:
λ=
6,626·10
J·s 2,998·10 m·s
4,04·10
J
1nm
10 m
=492nm
Larespuestacorrectaeslad.
(CuestiónsimilaralaspropuestasenMadrid2006yMadrid2007).
11.190.ApartirdelaconfiguraciónelectrónicadelestadofundamentaldelosionesFe(II)y
Fe(III),(Z=26)sepuedededucirque:
a)Elion
esmásestablequeelion
.
b)Losdosionestienenlamismaestabilidad.
c)Elion
tienetendenciaatransformarseenelion
.
d)Nosepuedededucirlaestabilidaddelosionesapartirdesuconfiguraciónelectrónica.
(O.Q.L.Madrid2008)
LaestructuraelectrónicaabreviadadelFe(Z=26)es[Ar]4s 3d ,yaquedeacuerdocon
elPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
4s
90
3d
 




ElFe pierdedoselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayor
valordenyqueseencuentranenelorbital4s,ysuestructuraelectrónicaes[Ar]3d :
4s
3d





SielFe pierdeunelectrónmás,elqueseencuentraapareadoenunodelosorbitales3d
seformaelFe conunaconfiguraciónmásestable,yaquedisminuyelarepulsiónentre
electroneseneseorbital.
4s
3d





Larespuestacorrectaeslac.
11.191.IndicacuáldelassiguientesafirmacionessobrelateoríaatómicadeBohrescierta:
a)Elelectrónnosemuevealrededordelnúcleo.
b)Alelectrónsolamenteleestápermitidomoverseenlaórbitademenorradio.
c)Latransicióndelelectrónentredistintasórbitasgeneralaslíneasespectrales.
d)Lalongituddeondadelaslíneasespectralesesdirectamenteproporcionalalaconstante
dePlanck.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
a‐b)Falso.DeacuerdoconelprimerpostuladodeBohr,elelectrónsemueveenorbitales
circularesalrededordelnúcleo.Estasórbitas,llamadasestacionariascumplenlacondición
decuantizacióndequeelmomentoangulardelelectrónenellasesunmúltiploenterode
laconstantedePlanck.
c)Verdadero.Cuandounelectrónsaltadeunaórbita(niveldeenergía)aotradiferente
absorbe o emite la diferencia de energía existente entre ambas en forma de radiación
electromagnética.
d)Falso.Ladiferenciadeenergíacorrespondienteaunsaltoelectrónico(unalíneaenel
espectro)esinversamenteproporcionalalalongituddeonda:
ΔE=h·=
h·c
λ
Larespuestacorrectaeslac.
11.192. Los números atómicos de dos elementos son i) 15 y ii) 25. Indica los números
cuánticos que corresponden al orbital, en cada caso, del último electrón que completa la
configuraciónelectrónicaensuestadofundamental.
Elementoi
Elementoii
nlm
nlm
a)
300
400
b)
311
322
c)
311
400
d)
300
323
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
Elementoi)Z=15.Suconfiguraciónelectrónicaabreviadaenelestadofundamentales
[Ne]3s 3p .
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
91
Elúltimoelectrónseencuentraenelorbital3p,portanto,n=3,l=1,m=1.
Elementoi)Z=25.Suconfiguraciónelectrónicaabreviadaenelestadofundamentales
[Ar]4s 3d .
Elúltimoelectrónseencuentraenelorbital3d,portanto,n=3,l=2,m=2.
Larespuestacorrectaeslab.
11.193.Considerelassiguientesconfiguracioneselectrónicasenelestadofundamental:
i)1 2 2 ii)1 2 iii)1 2 2 iv)1 2 2 3 DigacuálescumplenelprincipiodeexclusióndePauliydeduzcaparaloselementosconla
configuracióncorrectaelestadodeoxidaciónmásprobable.
a)ElprincipiodeexclusióndePaulilacumpleniiiyiv.Suestadodeoxidaciónmásprobable
esel+5y+1,respectivamente.
b)ElprincipiodeexclusióndePaulilacumpleniyiv.Suestadodeoxidaciónmásprobablees
el‐1y+1,respectivamente.
c)ElprincipiodeexclusióndePaulilacumpleniiiyiv.Suestadodeoxidaciónmásprobable
esel+1y‐1,respectivamente.
d)ElprincipiodeexclusióndePaulilacumpleniiiyiv.Suestadodeoxidaciónmásprobable
esel‐1y+1,respectivamente.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
ElPrincipiodeExclusióndePaulidiceque
“enunorbitalcaben,comomáximo,doselectronesconsusspinesantiparalelos”.
Lasconfiguracioneselectrónicas(i)1s 2s 2p y(ii)1s 2s incumplenelPrincipiode
ExclusióndePauliyatienentreselectronesenunorbital2py2s,respectivamente.
Laconfiguraciónelectrónica(iii)1s 2s 2p correspondeaunátomoquepuedeganar
un electrón para completar el subnivel 2p y así adquirir la configuración electrónica
1s22s22p6degasinerte.Suestadodeoxidaciónmásprobablees‐1.
 La configuración electrónica (iv) 1s 2s 2p 3s corresponde a un átomo que puede
cederelelectróndelsubnivel2syasíadquirirlaconfiguraciónelectrónica1s22s22p6de
gasinerte.Suestadodeoxidaciónmásprobablees+1.
Larespuestacorrectaeslad.
11.194.Laexistenciadeespectrosdiscontinuos(delíneas)demuestraque:
a)Laluzblancaestácompuestaporradiacionesdemuchaslongitudesdeonda.
b)Solamentesepuedenexcitaralgunoselectronesespecíficosenunátomo.
c)LaecuacióndePlancksólosecumpleparaalgunoselectrones.
d) Los electrones en los átomos pueden poseer solamente ciertos valores específicos de la
energía.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
a)Falso.Elespectrodelaluzblancaescontinuo.
b)Falso.Todosloselectronesdelosátomospuedenserexcitados.
c)Falso.LaecuacióndePlanckesaplicableatodosloselectrones.
d) Verdadero. Si un electrón pudiera poseer cualquier valor de la energía el espectro
correspondienteseríacontinuo.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
92
11.195.¿Cuáleslaprobabilidaddeencontrarunelectrón2pxenlospuntosdelplanoyz?
a)Nula
b)Uno
c)1/2
d)Máxima
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
Losorbitalespxtienenformalobular yloselectronessólo
puedenencontrarseenloslóbulosqueestánsobreelejeX.
Laprobabilidaddeencontrarlosenelplanoqueformanlos
ejesYZesnula.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.196.Unelectrónsecaracterizaporlossiguientesnúmeroscuánticosn=3yl=1.Como
consecuenciasepuedeafirmarque:
a)Seencuentraenunorbital3d.
b)Seencuentraenunorbital3p.
c)Enunmismoátomopuedenexistir4orbitalesconesosmismosvaloresdenyl.
d)Seencuentraenunorbital3s.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m=‐l,,0,+l
Además los diferentes valores del número cuántico secundario se corresponden con el
tipodeorbitalatómico:
l=0orbitals l=1orbitalp
l=2orbitald
l=3orbitalf
a)Falso.Paraunorbital3d(n=3yl=2).
b)Verdadero.Paraunorbital3p(n=3yl=1).
c) Falso. Es imposible ya que los orbitales del mismo nivel se diferencian en el valor del
númerocuánticol.
d).FalsoParaunorbital3s(n=3yl=0).
Larespuestacorrectaeslab.
11.197.Elnúmerodeelectronesdesapareadosdelcobalto(Z=27)enelestadofundamental
es:
a)Uno
b)Dos
c)Tres
d)Cuatro
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
La estructura electrónica abreviada del Co (Z = 27) en el estado fundamental es
[Ar]4s 3d .
DeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
93
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
ladistribucióndeloselectronesenlosorbitaleses:
4s

3d





ElCopresenta3electronesdesapareados.
Larespuestacorrectaeslac.
11.198. ¿Cuál de los elementos que se indican puede ser clasificado como elemento de
transición?
a)1 2 2 3 3 b)1 2 2 3 3 3 4 4 c)1 2 2 3 3 3 4 d)1 2 2 3 3 3 4 4 (O.Q.L.CastillayLeón2008)
Losmetalesdetransiciónsonaquelloselementosqueenvíansuelectróndiferenciadoral
subniveld.
a)Electróndiferenciador3p setratadeunnometal.
b)Electróndiferenciador4p setratadeunnometal.
c)Electróndiferenciador
setratadeunmetaldetransición.
d)Electróndiferenciador4p setratadeungasinerte.
Larespuestacorrectaeslac.
11.199.Señalesialgunodelossiguientesconjuntosdenúmeroscuánticos(n,l,m,s)puede
asignarseaalgúnelectrón:
n
l
m
s
a)
2
0
1½
b)
2
2
1½
c)
2
2
‐1‐½
d)
2
0
0‐½
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m=‐l,…,0,…,+l
s=±½
a)Prohibido.Sil=0,elvalordemdebeser0.
b‐c)Prohibido.Sin=2,elvalordeldebeser0o1.
d)Permitido.Todoslosvaloresdelosnúmeroscuánticossoncorrectos.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
94
11.200.¿Cuáldelossiguientessupuestossepuederelacionarconespeciesisoelectrónicas?
a)Dosátomosneutrosdistintos.
b)Doscationesdedistintacargadelmismoelemento.
c)Dosanionesdistintosdelmismoelemento.
d)Doscationesdedistintoelemento.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Especiesquímicasisoelectrónicassonaquellasquetienenelmismonúmerodeelectrones
enidénticaconfiguraciónelectrónica.
a) Falso. Dos átomos neutros distintos tienen diferente número atómico y por ello
diferentenúmerodeelectrones.
b) Falso. Dos átomos del mismo elemento tienen igual número de electrones, pero al
formarcationespierdenelectronesdesucapamásexterna.Siloscationestienendistinta
cargacedendiferentenúmerodeelectrones,conloqueelnúmerodeéstosesdiferenteen
ambos.
c) Falso. Dos átomos del mismo elemento tienen igual número de electrones, pero al
formar aniones ganan electrones en su capa más externa. Si los aniones son distintos es
que tienen distinta carga para lo que han tenido que captar diferente número de
electrones,conloqueelnúmerodeéstosesdiferenteenambos.
d)Verdadero.Dosátomosdediferenteselementostienendistintonúmerodeelectrones.
Para formar cationes deben perder electrones de su capa más externa. El número de
electrones que pierden para formar los cationes hace posible que ambos tengan igual
númerodeelectrones.
Porejemplo,Na yMg
1s 2s 2p .
sonespeciesisoelectrónicasyatienenlaestructuraelectrónica
Larespuestacorrectaeslad.
11.201.Elclorotienedosisótoposnaturalescuyasmasasson35y37unidades.¿Cuálserála
contribucióndelosisótopossilamasaatómicadelcloroesiguala35,54unidades?
a)Mayorproporcióndelcloro‐35quedecloro‐37.
b)Tendránlamismaproporción.
c)Mayorproporcióndelcloro‐37quedecloro‐35.
d)Nosepuededeterminarconlosdatosaportados.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Lamasaatómicadeunelementosecalculahaciendolamediaponderadadelasmasasde
susisótoposnaturales.
Si sólo hay dos isótopos, tendrá mayor contribución en la masa atómica el isótopo más
abundante,yportanto,elvalordelamasaatómicaseacercarámásalamasadeéste.En
estecaso,elcloro‐35.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.202. El número de neutrones en el núcleo de un elemento de número atómico 51 y de
númeromásico122es:
a)51
b)173
c)71
d)173
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
95
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerode(protones+neutrones)deunátomo.
Elátomodelelementodenúmeroatómico,Z=51,tiene51protones.
Elnúmerodeneutroneses(122–51)=71.
Larespuestacorrectaeslac.
11.203. Un orbital cuyos valores de los números cuánticos son n = 2, l = 1,
representacomo:
a)Unorbital2s
b)Unorbital1p
c)Unorbital2d
d)Unorbital2p
= 0 se
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m =‐l,,0,+l
Además los diferentes valores del número cuántico secundario se corresponden con el
tipodeorbitalatómico:
l=0orbitals l=1orbitalp
l=2orbitald
l=3orbitalf
a)Falso.Paraunorbital2s(n=2,l=0,m =0).
b) Falso. Un orbital 1p no puede existir ya que si n =1 el valor de l solo puede ser 0.
Combinaciónprohibida.
c)Falso.Unorbital2dnopuedeexistiryaquesi n=2elvalordelsólopuedeser0o 1.
Combinaciónprohibida.
d)Verdadero.Paraunorbital2p(n=2,l=1,m =‐1,0,+1).
Larespuestacorrectaeslad.
11.204.¿Cuáleslasubcapaqueseocuparádespuésdehabersellenadolasubcapa4s?
a)4d
b)4p
c)3d
d)3f
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
DeacuerdoconeldiagramadeMoellerdellenadodesubnivelesdeenergíaenunátomo
polielectrónico,despuésdelsubnivel4selsiguienteenenergíaesel3d.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
11.205.¿Cuántoselectrones,neutronesyprotonestieneelion
a)57,86,60
b)60,86,57
c)57,73,73
d)70,73,70
96
(Z=60)?
(O.Q.L.LaRioja2008)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
La diferencia entre el número másico y el número atómico proporciona el número de
neutrones.
Altratarsedeunionconcarga3+quieredecirquehaperdido3electrones.
Elion
57electrones
Nd estáintegradopor 60protones
86neutrones
Larespuestacorrectaeslaa.
11.206. La longitud de onda de emisión correspondiente al salto de energía (
átomodehidrógenoes121,57nm.¿CuálseráestevalorexpresadoenJ·
?
a)0,985·10 J·
b)0,985·10 J·
c)1,635·10 J·
d)1,617·10 J·
(Datos.h=6,6256·10
Js;c=3,0·10 m
;
=6,022·10 –
) del
;1nm=10 m)
(O.Q.L.LaRioja2008)
Deacuerdoconlaecuacióndelossaltoselectrónicos:
ΔE=
hc
λ
Elvalordelaenergíaes:
ΔE=
6,6256·10
J·s 3,0·10 m·s
121,57nm
1nm
10 m
=1,635·10
J·átomo
LaenergíaexpresadaenJ·mol–1es:
1,635·10
6,022·10 á tomo
J
=9,84·10 J·
á tomo
1mol
Larespuestacorrectaeslaa.
11.207.¿Cuántoselectronescabencomomáximoentodoslosorbitalesddenúmerocuántico
principalmenoroigualacinco?
a)32
b)20
c)18
d)30
(O.Q.L.LaRioja2008)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
97
Encadaorbitalcaben2electrones,elnúmerodeorbitalesdexistentesenunsubniveles5,
esdecir,5orbitalesencadasubnivelyenellos10electrones.
Como los orbitales d existen a partir del valor del número cuántico n = 3, el número de
electronesquecabenenlosorbitales3d,4dy5des30.
Larespuestacorrectaeslad.
11.208. La energía de un fotón procedente de un láser de argón ionizado, Ar+, que emite a
unalongituddeondade514,5nmes:
a)3,86·10 J
b)3,86·10 J
c)1,28·10 J
d)1,28·10 J
e)1,00·10 J
(Datos.h=6,626·10
J·s;c=2,998·10 m
)
(O.Q.N.Ávila2009)
Laenergíaasociadaaunfotónpuedecalcularsepormediodelaecuación:
E=
h·c
λ
Elvalordelaenergíaes:
E=
6,626·10
J·s 2,998·10 m·s
514,5nm
1nm
10 m
=3,86·10
J
Larespuestacorrectaeslab.
11.209. El número de electrones desapareados en un ion
fundamentales:
a)0
b)1
c)2
d)3
e)5
(Z = 29) en su estado
(O.Q.N.Ávila2009)
LaestructuraelectrónicaabreviadadelCu(Z=29)es[Ar]4s 3d ,yaquedeacuerdocon
elPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:
4s

3d





Setratadeunaanomalíaenlaestructuraelectrónicayaquesecompletaanteselsubnivel
3dqueel4s,debidoaqueestaconfiguracióntienemenosenergíayesmásestable.
ElCu pierdeunelectrón,elmásalejadodelnúcleo,queeselquetienemayorvalordeny
queseencuentraenelorbital4s,ysuestructuraelectrónicaes[Ar]
:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
4s
98
3d





Comoseobserva,elCu nopresentaelectronesdesapareados.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.210.¿Cuáldelossiguientesespeciesquímicaesdiamagnética?
a)ÁtomosdeLi
b)Iones
c)ÁtomosdeF
d)ÁtomosdeS
e)ÁtomosdeO
(O.Q.N.Ávila2009)
DeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”.
Unaespeciequímicaesdiamagnéticasinopresentaelectronesdesapareados.
a)Falso.ElelementocuyosímboloesLipertenecealgrupo1delsistemaperiódicoporlo
que tiene un único electrón en su capa más externa y su configuración electrónica
abreviadaes[He]2s .
Como se observa, presenta un electrón desapareado, por tanto, es una especie
paramagnética.
b)Verdadero.ElelementocuyosímboloesClpertenecealgrupo17delsistemaperiódico
por lo que tiene siete electrones en su capa más externa y su configuración electrónica
abreviadaes[Ne]3s 3p .
ElionCl ganaunelectrónensucapamásexternaysuestructuraelectrónicaabreviada
es[Ne]
yloselectronesseencuentrandistribuidosenlosorbitalesdelasiguiente
forma:
3s

3p



Comoseobserva,elionCl nopresentaelectronesdesapareados,porloquelaespeciees
diamagnética.
c)Falso.ElelementocuyosímboloesFpertenecealgrupo17delsistemaperiódicoporlo
quetienesieteelectronesensucapamásexternaysuconfiguraciónelectrónicaabreviada
es[He]2s 2p .Loselectronesseencuentrandistribuidosenlosorbitalesdelasiguiente
forma:
2s

2p



Comoseobserva,elátomodeFpresentaunelectróndesapareado,porloquelaespeciees
paramagnética.
d‐e)Falso.LoselementosdesímboloSyOpertenecenalgrupo16delsistemaperiódico
por lo que tienen seis electrones en su capa más externa y su configuración electrónica
abreviada es ns np . Los electrones se encuentran distribuidos en los orbitales de la
siguienteforma:
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en4.(S.Menarrgues&F.Latree)
ns

99
np



Como
o se observ
va, ambos átomos pres entan dos electrones
e
desapareado
d
os, por lo que
q se
trataadeespeciessparamagné
éticas.
Lareespuestacorrrectaeslab
b.
11.21
11.¿Cuáldellossiguientesconjuntosddenúmeroscuánticoscorrespondeaunelectrónenun
orbita
al5d?
a)n=
=5;l=4; =‐4; =½
½
b)n=
=5;l=2; =‐2; =½
½
c)n=
=5;l=1; =‐1; =½
½
d)n=
=5;l=3; =‐4; =½
½
e)n=
=5;l=3; =‐3; =½
½
(O.Q.N.Ávila
a2009)
Aun electrónqu
ueseencuen
ntreenunoorbital5dleecorrespon
ndelasiguieentecombin
nación
úmeroscuán
nticos:
denú
n=5(qu
uintoniveldeenergía)
l=2(sub
bniveldeenergíad)
 m = 2, 1, 0, ‐1, ‐2 (indistintaamente, ya que
q el subn
nivel d está
á quíntuplem
mente
do,esdecir, elsubnivelldtiene5o
orbitalesdifferentesd ,d ,d ,d
d
,
degenerad
d )
m =½
½
Lareespuestacorrrectaeslab
b.
11.21
12.CuandossebombardeeaunaláminnadeAucon
npartículassalfa,lamayyoríalaatra
aviesa
sindeesviarse.EsttoesdebidoaquelamayyorpartedeelvolumendeunátomoddeAuconsisstede:
a)Deeuterones
b)Neeutrones
c)Prootones
d)Esp
pacionoocu
upado
(O.Q.L.Murcia
a2009)
En eel experimeento de E. Rutherfordd,
realizzadoporH. GeigeryE. Marsden,see
bomb
bardeó una fina lámina
a de oro con
n
partíículas alfa observándose que laa
mayo
oría de éstaas atravesab
ba la láminaa
sin d
desviarse. La interpre
etación quee
Rutheerford dio a
a este hecho
o fue que eel
átom
mo estaba en
n su mayor parte huecoo
por lo que lass partículass alfa, muyy
n carga positiva,
p
noo
masivvas y con
encontraban nin
ngún obstá
áculo en su
u
camino.
otraparte,eeldeuterio( H)nofue aisladohastta1931porrH.Urey;el neutrónen1932
Poro
porJ.J.Chadwicky
yelprotóne
en1918porrelpropioR
Rutherford.
Lareespuestacorrrectaeslad
d.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
100
(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia2005).
11.213.¿Cuáldelossiguientesátomoscontieneexactamente15protones?
a)
b) c)
d)
(O.Q.L.Murcia2009)
Elnúmeroatómicodeunelementoindicaelnúmerodeprotonesquecontieneátomodel
mismo.
De todos los átomos propuestos el único que puede tener 15 protones es aquel cuyo
númeroatómicosea15,esdecir,elfósforo(P),independientementedelvalordelnúmero
másicodado.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.214.Señalelarespuestacorrectaparacadaunodelosconjuntosdenúmeroscuánticos:
a)n=2,l=0,m=1
b)n=1,l=1,m=1
c)n=3,l=1,m=‐1
d)n=3,l=2,m=‐3
(O.Q.L.Murcia2009)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m=‐l,…,0,…,+l
a)Incorrecto.Sil=0,elvalordemsólopuedeser0.
b)Incorrecto.Sin=1,elvalordelsólopuedeser0yportantoelmtambién0.
c)Correcto.Losvaloresdelostresnúmeroscuánticossonadecuados.
d)Incorrecto.Sil=0,elvalordemsólopuedeser‐2,‐1,0,1y2.
Larespuestacorrectaeslac.
11.215.Delassiguientesafirmacionesseñalelaqueconsidereincorrecta:
a)[Ar]4 3 correspondeaunelementodetransición.
b)1 2 2 3 correspondeaunátomoexcitado.
c)1 2 2 correspondealion
.
d)1 2 2 correspondealionbromuro.
(O.Q.L.Murcia2009)
a)Correcto.Loselementosdetransiciónenvíansuelectróndiferenciadoraunorbitald.
b)Correcto.SeincumpleelPrincipiodeMínimaEnergíayaquesecomienzaallenarantes
elorbital3santesdehabercompletadoelorbital2pdemenorenergía.
c)Correcto.ElelementocuyosímboloesMgeselmagnesiocuyaconfiguraciónelectrónica
es1s 2s 2p 3s .
La configuración electrónica del ion Mg
externosdelorbital3s.
es 1s 2s 2p ya que pierde dos electrones
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
101
d)Incorrecto.Elelementobromotienelaconfiguraciónelectrónica1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p .
Laconfiguraciónelectrónicadelionbromuro,Br ,es
yaquecaptaunelectrónenelorbital5p.Estaconfiguraciónelectrónicanocoincideconla
propuesta.
Larespuestaincorrectaeslad.
11.216. Tras analizar la configuración electrónica más estable del ion
concluirqueelnúmerodeelectronesdesapareadosdebeseriguala:
a)1
b)2
c)5
d)3
e)0
se puede
(O.Q.L.Madrid2009)(O.Q.N.Sevilla2010)
LaestructuraelectrónicaabreviadadelFe(Z=26)es[Ar]4s 3d ,yaquedeacuerdocon
elPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:
4s
3d
 




El Fe pierde tres electrones, los más alejados del núcleo, que son dos del orbital 4s y
otrodelorbital3d,ysuestructuraelectrónicaes[Ar]
:
4s
3d





Comoseobserva,elFe presenta5electronesdesapareados.
Larespuestacorrectaeslac.
11.217.Latransiciónelectrónicaquehatenidolugarenunátomodehidrógenodalugara
una línea en el espectro de frecuencia 10 Hz. ¿Cuál sería la frecuencia para el ion
hidrogenoide
,paramismatransiciónelectrónica?
a)Lamisma.
b)3·10 Hz
c)4·10 Hz
d)9·10 Hz
(O.Q.L.Madrid2009)
SegúnelmodelodeBohr,laenergíacorrespondienteaunelectrónenunnivelcuánticose
calculamediantelaecuación:
E=‐2,18·10
Z
(J)
n dondeZeselnúmeroatómicoynelnúmerocuánticoprincipalqueindicaelnivelcuántico
enelqueseencuentraelelectrónperosóloesaplicableaátomoshidrogenoides,esdecir,
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
102
que tienen un solo electrón. De acuerdo con su estructura electrónica, el Li y el H son
especiesisoelectrónicas,esdecirquetienenelmismonúmerodeelectrones.
De acuerdo con la ecuación dada, la energía del nivel cuántico del Li es 9 veces la
correspondientealH.
‐2,18·10
E
=
EH
‐2,18·10
3
1 =9
Z
Z Teniendo en cuenta que la frecuencia asociada a una transición electrónica es
directamenteproporcionalalaenergíadelamismo,ΔE=h,entoncessilafrecuenciade
latransicióndelHes10 Hz,paralatransicióndelLi será9·10 Hz.
Larespuestacorrectaeslad.
11.218. Sabiendo que el número atómico y el número de masa del azufre son 16 y 32,
respectivamente,determineelnúmerodeprotonesquetendráelnúcleodelionsulfuro,
:
a)16protones
b)30protones
c)14protones
d)32protones
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.En
estecaso16.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
Elquesetratedeunionnoafectaparanadaalnúmerodeprotonesdelnúcleo,sóloafecta
alnúmerodeelectrones.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.219.Considerandoelnúcleodeunátomodelisótopo138delbario(númeroatómicoigual
a56),¿cuáleselporcentajedeneutrones?
a)59,42%
b)50%
c)40,58%
d)68,29%
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
Elnúmerodeprotoneses56yeldeneutrones(138–56)=82.
Elporcentajedeneutronesdelnúcleoes:
82neutrones
100=59,42%
138nucleones
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
103
11.220.Siunaespecietiene11protones,12neutronesy10electrones,estamoshablandode
un:
a)Átomodemagnesio
b)Catión
c)Catión
d)Átomodesodio
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Silaespecietienediferentenúmeroprotonesyelectronesnopuedetratarsedeunátomo
neutro. Si como ocurre en este caso el número de protones es superior al de electrones
quieredecirquesetratadeuncatión.
Como el número atómico indica el número de protones, 11 en este caso, se trata del
.
elementosodio,yportenerunelectrónmenoslaespecieeselcatión
Larespuestacorrectaeslac.
11.221.Losiones
,
yelátomodeNeseparecenenque:
a)Tienenelmismonúmerodeelectrones.
b)Tienenelmismonúmerodeprotones.
c)Tienenelmismonúmerodemasa.
d)Ennada.
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
ElelementoconsímboloNaeselsodioypertenecealgrupo1yperiodo3delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .
La configuración electrónica del ion Na es [He]
capamásexterna.
ya que cede el electrón de su
ElelementoconsímboloOeseloxígenoypertenecealgrupo16yperiodo2delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]3s 3p .
La configuración electrónica del ion O
completaelorbital2p.
es [He]
ya que gana dos electrones y
ElelementoconsímboloNeeselneónypertenecealgrupo18yperiodo2delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]
.
Lastresespeciessonisoelectrónicasyaquetienen10electrones.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.222. Un átomo que posee la configuración electrónica 1 2 2
correspondeconunelemento:
a)alcalinotérreo
b)nometálico
c)detransición
d)delosgasesnobles
3 3
3
4 se
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Losmetalesdetransiciónsonaquelloselementosqueenvíansuelectróndiferenciadoral
subniveld.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
11.223.¿Cuáldelossiguientesconjuntosdenúmeroscuánticos(n,l,
aunelectróndeterminado?
a)4,4,1,½
b)4,3,4,‐½
c)4,3,2,1
d)4,3,‐2,‐½
,
104
)sepuedeasignar
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m =‐l,…,0,…,+l
m =±½
a)Prohibido.Sin=4,elvalordeldebeser0,1,2ó3.
b)Prohibido.Sil=3,elvalordem debeser‐3,‐2,‐1,0,1,2ó3.
c)Prohibido.msdebeser±½.
d)Permitido.Todoslosvaloresdelosnúmeroscuánticossoncorrectos.
Larespuestacorrectaeslad.
11.224.Deduzcacuáldelossiguientessupuestosescierto:
a)Doscationesdedistintoselementospuedenserisoelectrónicos.
b)Dosátomosdedistintoselementospuedenserisoelectrónicos.
c)Dosátomosdelmismogrupopuedenserisoelectrónicos.
d)Unátomoyloscationesquepuedeformarsonisoelectrónicos.
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Especiesquímicasisoelectrónicassonaquellasquetienenelmismonúmerodeelectrones
enidénticaconfiguraciónelectrónica.
a)Verdadero.Doscationesisoelectrónicosdedistintoselementostendrándiferentecarga
eléctrica.Porejemplo,Na yMg ,tienenlaestructuraelectrónica1s 2s 2p .
b) Falso. Dos átomos de distintos elementos nunca podrán ser isoelectrónicos ya que
tienendiferentenúmerodeelectrones.
c) Falso. Dos átomos del mismo grupo tienen igual número de electrones externos pero
diferentenúmerototaldeelectrones.
d) Falso. Un átomo y sus respectivos cationes siempre tendrán diferente número de
electrones.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.225. ¿Cuántos elementos como máximo pueden existir en el nivel energético con valor del
númerocuánticoprincipaln=3?
a)9
b)16
c)18
d)14
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
El número máximo de electrones, y por tanto de elementos, de un nivel cuántico viene
dadoporlaexpresión,N=2n .Sin=3,entonces,N=18.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
105
Larespuestacorrectaeslac.
11.226.Cuandosesometeaunátomoalosefectosdeuncampomagnéticointenso,elnivelde
númerocuánticol=3sedesdoblaen:
a)2niveles
b)3niveles
c)7niveles
d)6niveles
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Los diferentes valores del número cuántico magnético, m , debidos a la presencia de un
campomagnéticoexterioresde(2l+1).Sil=3,entonces,m =7.
Larespuestacorrectaeslac.
11.227.¿Cuáldelassiguientesespeciestieneelmismonúmerodeneutronesquedeprotones?
a)
b)
c)
d)
(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2010)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
La diferencia entre el número másico y el número atómico proporciona el número de
neutrones.
a)Falso.Laestructuraelectrónicadel Cres1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .Lasumadelos
superíndicesindicaquesunúmeroatómicoes24.
Laespecie Crestáintegradapor
24protones
(47–24)=23neutrones
b)Falso.Laestructuraelectrónicadel Coes1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .Comosetrata
de un ion con carga 3+, tiene tres electrones menos. La suma de los superíndices indica
quesunúmeroatómicoes27.
Laespecie Co estáintegradapor
27protones
(60–27)=33neutrones
c)Verdadero.Laestructuraelectrónicadel Mges1s 2s 2p 3s .Comosetratadeun
ionconcarga2+,tienedoselectronesmenos.La sumadelossuperíndicesindicaque su
númeroatómicoes12.
Laespecie
estáintegradapor
12protones
(24–12)=12neutrones
d)Falso.Laestructuraelectrónicadel Cles1s 2s 2p 3s 3p .Comosetratadeunion
con carga 1‐, tiene un electrón más. La suma de los superíndices indica que su número
atómicoes17.
Laespecie Cl estáintegradapor
17protones
(35–17)=18neutrones
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
106
Larespuestacorrectaeslac.
11.228.¿Cuántosprotonesyelectronestieneelion
a)24protonesy26electrones
b)36protonesy34electrones
c)35protonesy35electrones
d)34protonesy36electrones
?
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
Elselenioesunelementoquepertenecealgrupo14yperiodo4delsistemaperiódicopor
lo que su estructura electrónica es 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p . Sumando los
superíndicesseobservaquetiene34electronesyportanto,34protones.Comolaespecie
Se ,aniónseleniuro,tienedoscargasnegativas,significaquetienedoselectronesmásen
suúltimacapa,esdecir,36electrones.
Larespuestacorrectaeslad.
11.229. ¿Cuáles son las designaciones por letras para los valores del número cuántico
l=0,1,2,3?
a)s,l,p,d
b)s,p,d,f
c)p,d,s,l
d)a,b,c,d
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
Los diferentes valores del número cuántico secundario l se corresponden con el tipo de
orbitalatómico:
l=0orbitals l=1orbitalp
l=2orbitald
l=3orbitalf
Larespuestacorrectaeslab.
11.230.¿Cuántosorbitaleshayencadaunadelassiguientescapasosubcapas?
a)capan=1b)capan=2c)subcapa3dd)subcapa4p
a)1,4,7,3,respectivamente
b)1,4,5,3,respectivamente
c)3,4,5,3,respectivamente
d)4,3,5,1,respectivamente
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m=‐l,…,0,…,+l
s=±½
Los diferentes valores del número cuántico secundario l se corresponden con el tipo de
orbitalatómico:
l=0orbitals l=1orbitalp
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
l=2orbitald
107
l=3orbitalf
a)Enlacapan=1soloexisteelorbital1s.
b)Enlacapan=2existenelorbital2sytresorbitales2p(4entotal).
c)Enlasubcapaosubnivel3dexistencincoorbitales3d(3d ,3d ,3d ,3d
,3d ).
d)Enlasubcapaosubnivel4pexistentresorbitales4p(4p ,4p ,4p ).
Larespuestacorrectaeslab.
11.231.¿EsposiblequeunestadoexcitadodelátomodeHtengaunelectrónenelorbital4p?
¿YparaunátomodeCa?
a)Esposibleenamboscasos.
b)EsposiblesoloenelcasodelátomodeCa.
c)Noesposibleparaningunodelosdosátomos.
d)EsposiblesoloparaelátomodeH.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
LasestructuraselectrónicasdelosátomosdeHyCason,respectivamente,1s y[Ar]4s .
Por tanto, para ambos átomos, un electrón puede ocupar un orbital 4p si se incumple el
principiodemínimaenergía,dandolugaraunestadoexcitado.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.232.Indicacuáldeestasafirmacionesesverdadera:
a)Losrayoscatódicosestánformadosporlosanionesdelgasresidualquellenaeltubode
rayoscatódicos.
b)Losrayoscatódicosestánformadosporelectrones.
c)Larelaciónm/qparalosrayoscatódicosdependedelgasresidual.
d)Losrayoscatódicosestánformadosporprotones.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
a)Falso.Elgasresidualconstituyelosrayoscanalesopositivos.
b) Verdadero. Los mal llamados “rayos catódicos” están formados por partículas (se
desvíanporuncampomagnético)concarganegativa(sedesvíanhacialapartepositivade
un campo eléctrico). Estas partículas, a las que Stoney llamó electrones, son las mismas
independientementedelgasconelqueselleneeltubodedescargaydequématerialsean
loselectrodosdelmismo.
c) Falso. La relación carga masa (m/q) llamada “carga específica”, es constante y no
dependedeconquégasselleneeltubodedescarga.
d)Falso.Sieltubodedescargadegasessellenaconhidrógenogaseoso,losrayoscanales
estánformadosporprotones(H ).
Larespuestacorrectaeslab.
11.233. ¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas corresponde a un estado
excitado?
a)1 2 2 b)1 2 2 c)1 2 2 3 d)1 2 2 3 e)1 2 2 3 3 (O.Q.N.Sevilla2010)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
108
a‐b‐d‐e) Falso. Se trata de un estado fundamental ya que de acuerdo con el Principio de
MínimaEnergía,loselectroneshanidoocupandolosorbitalessegúnenergíascrecientes.
c) Verdadero. Se trata de un estado excitado ya que de acuerdo con el Principio de
MínimaEnergía,sedeberíahaberempezadoallenarelorbital3senlugardecompletarel
2p.
Larespuestacorrectaeslac.
11.234. Indique la proposición correcta en relación a la radiación del espectro
electromagnético:
a)Laenergíaesdirectamenteproporcionalalalongituddeonda.
b)Laenergíaesinversamenteproporcionalalafrecuencia.
c)Laenergíaesdirectamenteproporcionalalnúmerodeondas.
d)Lalongituddeondaylaamplituddeondasondirectamenteproporcionales.
e)Laluzvisibletienemayorenergíaquelaluzultravioleta.
(O.Q.N.Sevilla2010)
Deacuerdoconlaecuación:
E=h·ν=
h·c
λ
a‐b)Falso.
c)Verdadero.Elnúmerodeondaseselinversodelalongituddeonda.
d)Falso.Laamplituddeunaondanoguardaningunarelaciónconsulongitud.
e)Falso.LaradiaciónUVtienenmenorlongituddeondaquelavisibley,portanto,mayor
energía.
Larespuestacorrectaeslac.
11.235.Laenergíaenelestadofundamentaldelátomodehidrógenoes:
a)‐7,27·10 J·
b)‐2,179·10 J·
c)‐5,45·10 J·
d)+5,45·10 J
e)‐2,179·10 J·
(Datos.h=6,626·10
J·s;c=2,998·10 m
;
=109678
)
(O.Q.N.Sevilla2010)
De acuerdo con el modelo de Bohr, la energía del átomo de hidrógeno y la constante de
Rydberg(cm ),vienendadasporlassiguientesexpresiones:
E=‐
me
1
8h ε n
E=‐
R =‐
me
8h cε
hcR H
n
El estado fundamental de un átomo es el de mínima energía, que para el hidrógeno se
correspondeconn=1.Sustituyendoenlaexpresiónanterior:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
E=‐
2,998·10 m·s
6,626·10
J·s 109678cm
2
1
1m
10 cm
=‐2,179·10
109
J
Larespuestacorrectaeslae.
11.236.ElmodeloatómicodeBohrexplicadeformasatisfactoria:
a)LadistribucióndeelectronesenelátomodeCl.
b)LadiferentevelocidaddelelectróndelHencadaórbita.
c)LaafinidadelectrónicadelLi.
d)ElespectrodeemisióndelNa.
(O.Q.L.Murcia2010)
LavelocidaddeunelectróndelátomodehidrógenoenunaórbitaenelmodelodeBohrse
calculamediantelaexpresión:
e=cargadelelectró n
1
e
h=constantedePlanck

v=
ε =constantedielé ctrica
2hε n
n=nú merocuá nticoprincipal
dondelaúnicavariableesn,cuyosvalores1,2,3,…determinanlavelocidaddelelectrón
enesaórbita.Lavelocidaddisminuyealaumentarn.
Larespuestacorrectaeslab.
11.237.Unprotóntieneaproximadamentelamismamasaque:
a)Unneutrón
b)Unapartículaalfa
c)Unapartículabeta
d)Unelectrón
(O.Q.L.Murcia2010)
Lasmasasdelprotónyneutrónsonsimilares,aunqueladelneutrón(m =1,6749·10
kg)esligeramentesuperioraladelprotón(m =1,6726·10 kg).
Larespuestacorrectaeslaa.
11.238.Roentgensehizofamosocuando:
a)ColaboróconMendeleievenlaconstruccióndelatablaperiódica.
b)Explicoelfundamentodelaradiactividad.
c)DescubriólosrayosX.
d)DirigiólatesisdoctoraldeEinstein.
(O.Q.L.Murcia2010)
En 1896, W. Roentgen descubrió un nuevo tipo de radiación, los rayos X. Gracias a este
descubrimientofuegalardonadoconelprimerPremioNobeldeFísicaen1901.Elpremio
se concedió oficialmente: “en reconocimiento de los extraordinarios servicios que ha
brindadoparaeldescubrimientodelosnotablesrayosquellevansunombre”.
Larespuestacorrectaeslac.
(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia2007).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
110
11.239. Cuando los electrones de un átomo que se encuentra en estado excitado caen a un
niveldeenergíamásbajo,laenergía:
a)Seabsorbe
b)Selibera
c)Seabsorbeyseliberaalmismotiempo(principiodeequivalencia)
d)Niseabsorbeniselibera.
(O.Q.L.Murcia2010)
Cuando un electrón de un átomo excitado cae a un nivel de energía más bajo emite la
diferenciadeenergíaentreambosnivelesenformaderadiaciónelectromagnéticadevalor
hν.
Larespuestacorrectaeslab.
11.240. Cuando un electrón excitado situado en el tercer nivel de energía de un átomo de
hidrógeno cae hasta el primer nivel de energía, emite una radiación electromagnética de
longituddeonda:
a)7,31·10 Å
b)1025,8Å
c)8,7·10 Å
d)9,75·10 Å
1
1
ν=

m2 n2
(Datos. =3,29·10 ;c=3·10 m·
)
(O.Q.L.Baleares2010)
Sustituyendo en la ecuación del modelo de Bohr que permite calcular la frecuencia
correspondienteaunalíneaespectralasociadaaunsaltoelectrónicoes:
ν= 3,29·10 s
1
1

=2,92·10 s
1 3
Lalongituddeondaes:
λ=
3·10 m·s
2,92·10 s
10 A
=1025,8Å
1m
Larespuestacorrectaeslab.
11.241.Delsiguientegrupodenúmeroscuánticosparaelectrones,¿cuálesfalso?
a)2,1,0,‐½
b)2,1,‐1,+½
c)2,2,1,+½
d)2,0,0,‐½
(O.Q.L.Asturias2010)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m=‐l,…,0,…,+l
s=±½
a‐b‐d)Permitido.Todoslosvaloresdelosnúmeroscuánticossoncorrectos.
c)Prohibido.Sin=2,elvalordeldebeser0o1.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
111
11.242.ParaelO,sólounadelasexpresionesescorrecta:
1s2s2p3s
a)estadoprohibido
b)estadoexcitado
c)estadoprohibido
d)estadofundamental
(O.Q.L.Asturias2010)
a) Incorrecto. La estructura electrónica corresponde a un estado excitado, ya que
incumple el Principio de Mínima Energía al comenzar a llenarse el subnivel 3s antes de
completarseel2p.
b) Incorrecto. La estructura electrónica corresponde al estado fundamental, ya que se
cumpleelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”.
c) Correcto. La estructura electrónica corresponde a un estado prohibido, ya que
incumple el Principio de Exclusión de Pauli al haber dos electrones con idéntico spin en
unodelosorbitales2p.
d)Incorrecto.Laestructuraelectrónicacorrespondealestadoexcitado,yaqueincumple
elPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHund.
Larespuestacorrectaeslac.
11.243. La niebla fotoquímica se forma cuando el oxígeno producido en la siguiente
fotodisociaciónreaccionaconsustanciasorgánicas:
(g)+hνNO(g)+O(g)
LaentalpíadeestareacciónesΔH°=+306kJ
.Silaenergíaparaqueseproduzcaesta
reacción proviene de la luz solar, estima cuál es la longitud de onda de la radiación que
necesita.
a)25555,89
b)391·10 m
c)7,67·10 Hz
d)255,56
(Datos.h=6,626·10
Js;c=2,998·10 m
;L=6,022·10 )
(O.Q.L.LaRioja2010)
LaenergíapararomperunenlaceN‒Oes:
306
kJ
1mol
10 J
=5,08·10
mol 6,022·10 enlaces 1kJ
J
DeacuerdoconlaecuacióndePlanck:
E=
hc
λ
lalongituddeondadelaradiaciónnecesariapararompereseenlacees:
λ=
6,626·10
J·s 2,998·10 m·s
5,08·10
=3,91·10
J
Larespuestacorrectaeslab.
m
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
112
11.244.¿Cuáleslaconfiguraciónelectrónicadelestadofundamentaldeunátomode
fasegas?
a)1 2 2 3 3 3 b)1 2 2 3 3 3 c)1 2 2 3 3 3 4 d)1 2 2 3 3 3 4 en
(O.Q.L.LaRioja2010)
Laestructuraelectrónicadel Coensuestadofundamentales
o en forma abreviada [Ar]
, ya que de acuerdo con el Principio de Máxima
MultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:
4s
3d
 




Larespuestacorrectaeslad.
11.245.¿Cuántosorbitalestienenlosnúmeroscuánticosn=4,l=3y
a)1
b)3
c)7
d)0
=0?
(O.Q.L.LaRioja2010)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m =‐l,,0,+l
Los diferentes valores del número cuántico secundario l se corresponden con el tipo de
orbitalatómico:
l=0orbitals l=1orbitalp
l=2orbitald
l=3orbitalf
Losdiferentesvaloresdelnúmerocuánticomagnéticomlsecorrespondenconelnúmero
deorbitalesdeesetipo.Enestecaso,existeunúnicoorbitalfconelvalor =0.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.246. ¿Cuál de las siguientes combinaciones de números cuánticos indica una solución
permitidadelaecuacióndeonda?
a)n=2,l=2, =1, =‐½
b)n=3,l=2, =‐2, =‐½
c)n=3,l=‐2, =0, =+½
d)n=2,l=1, =0, =0
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m =‐l,…,0,…,+l
m =±½
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
113
a)Prohibido.Sin=2,elvalordem debeser0ó1.
b)Permitido.Todoslosvaloresdelosnúmeroscuánticossoncorrectos.
c)Prohibido.Elvalordem nuncapuedeser<0.
d)Prohibido.Elvalordem debeser±½.
Larespuestacorrectaeslab.
11.247.EnelmodeloatómicodeBohr:
a)Existencuatroorbitalesatómicos.
b) El electrón sólo puede girar en órbitas estacionarias en las que puede absorber o emitir
energía.
c)Lasórbitasenlasquegiraelelectrónestáncuantizadasporelnúmerocuánticon.
d) Para que un electrón salte de un orbital a otro dentro del mismo nivel energético debe
absorberenergía.
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
a‐d)Falso.ElmodeloatómicodeBohrnoutilizalosorbitalesatómicos.
ElprimerpostuladodeBohrestableceque:
“los electrones en sus giros en torno al núcleo no emiten energía y aunque están
gobernados por ecuaciones clásicas, sólo son posibles las órbitas que cumplen la
condicióndecuantización”.
Suexpresiónmatemáticaes:
v=velocidaddelelectró n
n·h
m=masadelelectró n

m·v·r=
h=constantedePlanck
2π
r=radiodelaó rbita
n es el número cuántico principal que sólo puede tomar valores enteros (1, 2, 3,…, ∞) y
queindicalaórbitaenlaquesemueveelelectrón.
Estasórbitasenlasqueelelectrónnoemiteenergíasellamanestacionarias.
b)Falso.Elelectrónnoabsorbeniemiteenergíaenlasórbitasestacionarias.
c) Verdadero. Cada órbita estacionaria está caracterizada por el valor del número
cuánticon.
Larespuestacorrectaeslac.
11.248.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?
a)Unelementoquímicotieneunamasaconstanteyúnica.
b)Unelementoquímicopuedetenerdistintosnúmerosmásicos.
c)Unelementoquímicopuedetenerdistintonúmerodeprotones.
d)Unelementoquímicopuedetenerdistintonúmerodeelectrones.
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
a)Falso.Lamasadeunelementosecalculateniendoencuentalosdiferentesisótoposque
loforman.
b) Verdadero. Los diferentes isótopos de un elemento se diferencian en el valor de su
númeromásico.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
114
c‐d)Falso.Cadaelementoestácaracterizadoporunnúmeroatómicoquecoincideconel
númerodeprotonesdesunúcleoodeelectronesdesucorteza.
Larespuestacorrectaeslab.
11.249. ¿En qué tipo de orbital atómico se encuentra el electrón definido por los números
cuánticosn=4,l=2, =0y =½?
a)Orbitalatómico“f”
b)Orbitalatómico“s”
c)Orbitalatómico“p”
d)Orbitalatómico“d”
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m =‐l,…,0,…,+l
m =±½
Además los diferentes valores del número cuántico secundario se corresponden con el
tipodeorbitalatómico:
l=0orbitals l=1orbitalp
l=2orbitald
l=3orbitalf
De acuerdo con los valores de los números cuánticos dados se trata de un electrón
pertenecienteaunorbital4d.
Larespuestacorrectaeslad.
11.250. Imagine un universo en el que el valor del número cuántico pueda tomar los
valores +½, 0 y ‐½ en lugar de ±½. Suponiendo que todos los otros números cuánticos
puedentomarúnicamentelosvaloresposiblesennuestromundoyqueseaplicaelprincipio
deexclusióndePauli,lanuevaconfiguraciónelectrónicadelátomodenitrógenoserá:
a)1 2 2 b)1 2 2 c)1 2 3 d)1 2 2 (O.Q.L.CastillayLeón2010)
Elnitrógeno(Z=7)porloquesuconfiguraciónelectrónicaes1s22s22p3.
Si en ese universo el número cuántico m puede tener tres valores diferentes cambia el
enunciadodelPrincipiodeExclusióndePauli,loquequieredecirqueencadaunodelos
orbitales atómicos caben 3 electrones, por lo tanto, la configuración electrónica del
.
nitrógenoeneseuniversoes
Larespuestacorrectaeslaa.
11.251.Unisótopocuyonúmerodemasaesiguala18,tiene2neutronesmásqueprotones.
¿Cuálseráelnúmerodeelectrones?
a)9
b)18
c)10
d)8
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
115
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerode(protones+neutrones)deunátomo.
Elnúmerodeprotonesoelectroneses8,yaqueelnúmerodeneutronesdebesersuperior
aldeprotones.
Larespuestacorrectaeslad.
11.252.Indicarcuáldelossiguientesgruposdevalorescorrespondientesanúmeroscuánticosn,
lymeselpermitido:
a)3,‐1,1
b)1,1,3
c)5,3,‐3
d)0,00
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:
n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)
m=‐l,…,0,…,+l
s=±½
a)Prohibido.lnuncapuedeser<0.
b)Prohibido.Sin=1,lymsolopuedenvaler0.
c)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.
c)Prohibido.lnuncapuedeser0.
Larespuestacorrectaeslac.
11.253.Enelefectofotoeléctrico:
a)Laenergíadelosfotonesdependedelaintensidaddelaradiaciónincidente.
b)Laenergíadelosfotonesesindependientedelaintensidaddelaradiaciónincidente.
c)Seproduceemisiónacualquierfrecuencia.
d) El número de fotoelectrones emitidos es independiente de la intensidad de la radiación
incidente.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
LaecuaciónpropuestaporEinsteinparaexplicarelefectofotoeléctricoes:
E =hc ν
E =energı́aciné ticadelfotoelectró n
c=velocidaddelaluz
ν  h=constantedePlanck ν=frecuenciadelfotó nincidente
ν =frecuenciacaracterı́sticadelmetal
a‐d)Falso.Laintensidaddelaluzeselnúmerodefotonesporunidaddetiempo,portanto,
amayorintensidadmayornúmerodeelectronesemitidos.
b)Verdadero.Laintensidaddelaluzeselnúmerodefotonesporunidaddetiempo,por
tanto,amayorintensidadmayornúmerodeelectronesemitidos.
c) Falso. Para que se produzca la emisión es necesario que la energía de los fotones sea
suficienteparaarrancarelectronesdelaplacametálica,ν>ν0.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
116
Larespuestacorrectaeslab.
11.254.LahipótesisdePlanckestableceque:
a)Cadafotóntieneunacantidadparticulardeenergíaquedependeademásdelafrecuencia
delaluz.
b) Cada fotón tiene una cantidad particular de energía que no depende además de la
frecuenciadelaluz.
c)Losfotonesdeluztienenlamismacantidaddeenergía.
d)Cadafotóntieneunacantidadparticulardeenergíaquedependedelavelocidaddelaluz.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
LahipótesispropuestaporM.Planck(1900)proponeque:
“Laenergíaesabsorbidaoemitidaporloselectronesenformadecantidadesdiscretas,
llamadascuantos,devalorE=hν”.
Posteriormente,A.Einsteindenominaráfotonesaloscuantosdeluz.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.255.Elelementoestablealquemásfácilmenteselepuedenarrancarfotoelectronesesel
cesio,quetieneunalongituddeondacaracterísticade580nm.Cuandoseiluminaunaplaca
decesioconunaluzrojade660nm:
a)Seconsiguequeseemitanfotoelectrones.
b)Noseproduceefectofotoeléctrico.
c)Noesciertoqueelcesioseaelelementoquemásfácilmenteemitefotoelectrones.
d)Noesciertoqueunaluzrojapuedatenerunalongituddeondade660nm.
e)Elelectrónemiteenergíacinética.
(O.Q.N.Valencia2011)
LaecuaciónpropuestaporEinsteinparaexplicarelefectofotoeléctricoes:
E =hc
1
λ
E =energı́aciné ticadelfotoelectró n
c=velocidaddelaluz
1
 h=constantedePlanck λ
λ=longituddeondadelfotó nincidente
λ =longituddeondacaracterı́sticadelfotó nmetal
Para que se produzca efecto fotoeléctrico es preciso que la energía de los fotones sea
suficienteparaarrancarelectronesdelaplacametálica:λ<λ Como
(660nm)>
(580nm),noseproduceelefectofotoeléctrico.
Larespuestacorrectaeslab.
11.256.Laconfiguraciónelectrónicadelion
a)[Ar]4 3 b)[Ar]4 3 c)[Ar]3 d)[Ar]4 3 e)[Ar]4 3 es:
(O.Q.N.Valencia2011)
LaestructuraelectrónicaabreviadadelCr(Z=24)es[Ar]4s 3d ,yaquedeacuerdocon
elPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
117
lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:
4s

3d





ElCr pierdetreselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayor
valordenyqueseencuentranunodeellosenelorbital4syotrosdosenelorbital3d,ysu
estructuraelectrónicaes[Ar]
:
4s
3d



Larespuestacorrectaeslac.
11.257.Indicacuáldelassiguientessalesestáformadaporionesisoelectrónicos:
a)KI
b)AlCl3
c)CaBr2
d)MgF2
(O.Q.L.Asturias2011)
Especiesisoelectrónicassonaquellasquetienenidénticaestructuraelectrónica.
a) Falso. La sal KI está formada por elementos K e I. El elemento con símbolo K es el
potasio y pertenece al grupo 1 y periodo 4 del sistema periódico por lo que su
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .
LaconfiguraciónelectrónicadelionK es[Ne]3s 3p yaqueunelectróndesucapamás
externa.
 El elemento con símbolo I es el iodo y pertenece al grupo 17 y periodo 5 del sistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Kr]4d 5s 5p .
La configuración electrónica del ion I es [Kr] 4d 5s 5p ya que gana un electrón y
completaelorbital5p.
b)Falso.LasalAlCl estáformadaporelementosAlyCl.ElelementoconsímboloAlesel
aluminio y pertenece al grupo 13 y periodo 3 del sistema periódico por lo que su
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .
LaconfiguraciónelectrónicadelionAl es[He]2s 2p yaquepierdetreselectronesde
sucapamásexterna.
ElelementoconsímboloCleselcloroypertenecealgrupo17yperiodo3delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .
La configuración electrónica del ion Cl es [Ne] 3s 3p ya que gana un electrón y
completaelorbital3p.
c)Falso.LasalCaBr estáformadaporelementosAlyCl.ElelementoconsímboloCaesel
calcioypertenecealgrupo2yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguración
electrónicaabreviadaes[Ar]4s .
LaconfiguraciónelectrónicadelionCa es[Ne]3s 3p yaquecededoselectronesdesu
capamásexterna.
ElelementoconsímboloBreselbromoypertenecealgrupo17yperiodo4delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s 4p .
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
118
La configuración electrónica del ion Br es [Ar] 4s 4p ya que gana un electrón y
completaelorbital4p.
d)Verdadero.LasalMgF estáformadaporelementosAlyCl.Elelementoconsímbolo
Mgeselmagnesioypertenecealgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .
LaconfiguraciónelectrónicadelionMg
sucapamásexterna.
es[He]
yaquecededoselectronesde
 El elemento con símbolo F es el flúor y pertenece al grupo 17 y periodo 2 del sistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .
La configuración electrónica del ion F es [He]
completaelorbital2p.
ya que gana un electrón y
Larespuestacorrectaeslad.
(SimilaralapropuestaenCastillayLeón2007).
11.258.¿Cuáldelassiguientesconfiguracioneselectrónicascorrespondeal
a)1 2 2 3 3 4 3 b)1 2 2 3 3 3 c)1 2 2 3 3 3 4 3 d)1 2 2 3 3 4 3 ?
(O.Q.L.LaRioja2011)
ElelementodesímboloVeselvanadioypertenecealgrupo5delsistemaperiódico,que
estáintegradoporloselementos:
Periodo
Elemento
4
V
5
Nb
6
Ta
7
Db
seencuentraenelperiodo4,porloquesuestructuraelectrónicaes:
o,deformaabreviada,[Ar]
.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.259.¿CuáldelassiguientesafirmacionesesINCORRECTA?
a)Dosanionesdistintospuedenserisoelectrónicos.
b)Uncatiónyunaniónpuedenserisoelectrónicos.
c)Dosátomosneutrospuedenserisoelectrónicos.
d)Doscationesdistintospuedenserisoelectrónicos.
(O.Q.L.LaRioja2011)
Especiesquímicasisoelectrónicassonaquellasquetienenelmismonúmerodeelectrones
enidénticaconfiguraciónelectrónica.
a) Correcto. Dos aniones isoelectrónicos de distintos elementos tendrán diferente carga
eléctrica.Porejemplo,F yO ,tienenlaestructuraelectrónica1s22s22p6.
b) Correcto. Un catión y un anión de distintos elementos pueden ser isoelectrónicos si
tienen el mismo número de electrones. Por ejemplo, F y Na , tienen la estructura
electrónica1s 2s 2p .
c) Incorrecto. Dos átomos neutros de diferentes elementos tienen distinto número de
electrones.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
119
d) Correcto. Dos cationes isoelectrónicos de distintos elementos tendrán diferente carga
eléctrica.Porejemplo,Na yMg ,tienenlaestructuraelectrónica1s 2s 2p .
Larespuestacorrectaeslac.
(SimilaralapropuestaenCastillayLeón2009).
11.260.¿CuáldeestassentenciasesCORRECTA?
a)Elproductodelalongituddeondaporlafrecuenciaesunaconstanteparalaluzvisibleen
elvacío.
b)Amedidaqueaumentalalongituddeondadelaluz,aumentalaenergíadelfotón.
c)Amedidaqueaumentalalongituddeondadelaluz,aumentasuamplitud.
d)Laluzverdetienemayorfrecuenciaquelaluzazul.
(O.Q.L.LaRioja2011)
a) Verdadero. Frecuencia y longitud de onda están relacionadas por medio de la
expresiónc=λ·ν.
b)Falso.Deacuerdoconlaecuación:
E=h·ν=
h·c
λ
c)Falso.Laamplituddeunaondanoguardaningunarelaciónconsulongitud.
d)Falso.Lafrecuenciadelaluzverdeesmenorqueladelluzazul.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.261. Cuando los átomos de dos elementos tienen en sus núcleos el mismo número de
protonesperodistintonúmerodeneutronessellaman:
a)Isómeros
b)Isótopos
c)Heterodoxos
d)Isoprotónicos
(O.Q.L.Murcia2011)
Isótopos son átomos de un mismo elemento con el mismo número atómico (número de
protones)ydistintonúmeromásico(distintonúmerodeneutrones).
Larespuestacorrectaeslab.
11.262.Dadoelanión
a)7electrones
b)10electrones
c)14neutrones
d)14protones
esposibleasegurarquetiene:
(O.Q.L.Murcia2011)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
Laespeciequímicapropuestatiene7protonesy(14–7)=7neutrones.Comolaespeciees
aniónica (está cargada negativamente), significa que tiene tres electrones de más en su
últimacapa,esdecir,(7+3)=10electronesentotal.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
120
Larespuestacorrectaeslab.
11.263.ElmodeloatómicodeBohrplantea,entreotrascosas,que:
a)Loselectronesestándistribuidosenorbitalesllamadoss,p,d,f,etc.
b)Elnúmerodeelectronesenunorbitaldependedelvalorden.
c)Loselectronesgiranalrededordelnúcleoavelocidadconstante.
d)Loselectronescuandogiranalrededordelnúcleonosufrenaceleración.
(O.Q.L.Murcia2011)
a‐b) Falso. En el átomo de Bohr los electrones giran en órbitas circulares, no existen
orbitales.
c)Verdadero.Enelátomodehidrógeno,elnúcleoatraealelectrónconunafuerzacentral
electrostáticadeformaqueelelectróngiraenunaórbitacircularsinemitirenergía(órbita
estacionaria).
Laexpresiónmatemáticaparaunadeestasórbitases:
v=velocidaddelelectró n
e=cargadelelectró n
e
v
k =m  m=masadelelectró n
r
r
k=constante
r=radiodelaó rbita
Elvalorv /reslaaceleraciónnormaldelelectrón.
d)Falso.Comosehavistoenlapropuestaanterior.
Larespuestacorrectaeslac.
11.264.Paraelpotasio
escorrectodecirque:
a)Sunúmeroatómicoes41.
b)Suconfiguraciónelectrónicaes1 2 2 3 3
c)Ensunúcleohay19neutronesy22protones.
d)Esunisómerodel
.
4 .
(O.Q.L.Murcia2011)
Deacuerdoconlosconceptosde:
▪Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
▪Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
Elpotasioesunelementoquepertenecealgrupo1yperiodo4delsistemaperiódicopor
.Comosunúmeroatómicoes
loquesuestructuraelectrónicaes
19 tiene 19 protones y por tanto, 19 electrones y su núcleo contiene (41 – 19) = 22
neutrones.
Losátomosnotienenisómeros.
Larespuestacorrectaeslab.
11.265.¿Cuáldelassiguientesconfiguracionesnoesposibledeacuerdoconelprincipiode
exclusióndePauli?
a)1 2 2 b)1 2 2 3 c)1 2 3 d)1 2 2 3 3 4 3 (O.Q.L.Murcia2011)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
121
a‐d) Falso. Se trata de un estado fundamental ya que de acuerdo con el Principio de
MínimaEnergía,loselectroneshanidoocupandolosorbitalessegúnenergíascrecientes.
b) Verdadero. Se trata de un estado prohibido ya que de acuerdo con el Principio de
Exclusión de Pauli, en un orbital pueden existir, como máximo, dos electrones con los
spinesopuestos.Enlaconfiguraciónpropuestaenelorbital3shaytreselectrones.
c) Falso. Se trata de un estado excitado ya que de acuerdo con el Principio de Mínima
Energía,sedeberíahaberempezadoallenarelorbital2penlugardel3p.
Larespuestacorrectaeslab.
11.266.Elnúmerodeelectronesdelion
a)23
b)29
c)26
d)3
es:
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
La especie química propuesta tiene 26 protones y (58 – 26) = 32 neutrones. Como la
especie es catiónica (está cargada positivamente), significa que tiene tres electrones de
menosensuúltimacapa,esdecir,(26−3)=23electronesentotal.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.267. El número atómico de un elemento A es Z = 23, ¿cuál de las siguientes
configuracioneselectrónicasescorrectapara
?
a)1 2 2 3 3 3 b)1 2 2 3 3 3 4 c)Esunelementorepresentativo
d)1 2 2 3 3 3 4 (O.Q.L.CastillayLeón2011)
De acuerdo con el diagrama de Moeller, la configuración electrónica del elemento con
Z=23es,1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .
DeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
ladistribucióndeloselectronesenlosorbitaleses:
4s

3d



ElionA pierdedoselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayor
valordenyqueseencuentranenelorbital4sporloquesuconfiguraciónelectrónicaes
:
4s
3d



ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
122
Larespuestacorrectaeslaa.
11.268.¿Cuáldelassiguientescombinacionesdenúmeroscuánticosesposibleparaunelectrón
situadoenunorbital4d?
a)n=4;l=3; =‐3; =+½
b)n=4;l=2; =+1; =+½
c)n=4;l=1; =‐2; =‐½
d)n=4;l=0; =‐0; =‐½
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
Aunelectrónqueseencuentreenunorbital4dlecorrespondelasiguientecombinación
denúmeroscuánticos:
n=4(cuartoniveldeenergía)
l=2(subniveldeenergíad)
 m = 2, 1, 0, ‐1, ‐2 (indistintamente, ya que el subnivel d está quíntuplemente
,
degenerado,esdecir,elsubniveldtiene5orbitalesdiferentesd ,d ,d ,d
d )
m =½
Larespuestacorrectaeslab.
11.269.¿CuántoselectronesdesapareadostieneelátomodeSensuestadofundamental?
a)0
b)4
c)2
d)6
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
LaestructuraelectrónicaabreviadadelS(Z=16)es[Ne]3s 3p ,yaquedeacuerdoconel
PrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:
3s

3d



Comoseobserva,elSpresenta2electronesdesapareados.
Larespuestacorrectaeslac.
11.270.Elnúmeromáximodeelectronesquepuedenexistirenelniveldeenergían=4es:
a)4
b)18
c)9
d)32
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
El número máximo de electrones, y por tanto de elementos, de un nivel cuántico viene
dadoporlaexpresión,N=2n .Sin=4,entonces,N=32.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
11.271.ElelementoXdeconfiguraciónelectrónica1 2 2
quepierdaoganeelectronesparaformaruniondevalencia:
a)‐1
b)+5
c)+1
d)‐7
3 3
123
lomásprobablees
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
La valencia iónica se define como el número de electrones que un átomo gana o pierde
paraformarunionconunaconfiguraciónelectrónicaestable.
SielelementoXganaunelectróncompletasucapamásexternayconsigueunaestructura
electrónicamuyestabledegasinerte,1s 2s 2p 3s 3p ,formandounioncuyavalencia
iónicaes‐1.
Larespuestacorrectaeslaa.
11.272.Quévaloresdesiguientetabla sonincorrectos:
Nºprotones
Z
Nºneutrones
A
Nºelectrones
13
14
14
27
13
10
10
11
22
10
17
17
21
37
17
a)Elnúmerodeprotonesdelostresisótopos.
b)Elnºdeelectronesde
,elvalordeZde
yelvalordeAde
.
c)ElvalordeZde
,elvalordeAde
yelnºdeneutronesde
.
d)Elnºdeprotonesde
,elnºdeneutronesde
yelvalordeAde
.
Isótopo
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
Deacuerdoconlosconceptosde:
Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.
Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.
13protones
Isótopo Al(Z=13)estáintegradopor 13electrones
(27–13)=14neutrones
10protones
Isótopo Ne(Z=10)estáintegradopor 10electrones (21–10)=11neutrones
17protones
Isótopo Cl(Z=17)estáintegradopor 17electrones (37–17)=20neutrones
a)Correcto.Elnúmerodeprotonesdelostresisótoposeselqueapareceenlatabla.
b)Correcto.Elnúmerodeelectronesde Al;elvalordeZdelisótopo NeyelvalordeA
de Clsonlosqueaparecenenlatabla.
c)Incorrecto.ElvalordeZdelisótopo Alnoes14;elvalordeAdelisótopo Nenoes
22;nielnúmerodeneutronesde Cles21.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
124
d)Correcto.Elnúmerodeprotonesdelisótopo Al,elnúmerodeelectronesdelisótopo
NeyelvalordeAdelisótopo Clsonlosfiguranenlatabla.
Larespuestaincorrectaeslac.
11.273.¿Enquésediferencianlosisótoposdeunelemento?
a)Enelnúmeromásico.
d)Enelnúmerodeprotones.
b)Enelnúmeroatómico.
c)Enladisposiciónelectrónica.
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
Isótopossonátomosdeunmismoelementoconigualnúmeroatómico(mismonúmerode
protonesyelectrones)ydiferentenúmeromásico(distintonúmerodeneutrones).
Larespuestacorrectaeslaa.
11.274.ElconceptodeórbitaenelmodeloatómicodeBohrsedefinecomo:
a)Laregióndelespaciomáscercanaalnúcleoenlaqueseencuentraelelectrón.
b)Ladensidaddecargarepartidaalrededordelnúcleo.
c)Unazonadelátomodondeesmásprobableencontraralelectrón.
d)Unatrayectoriacircularoelípticaenlaquesemuevengirandoloselectronesalrededordel
núcleo.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
ElprimerpostuladodeBohrestableceque:
“los electrones en sus giros en torno al núcleo no emiten energía y aunque están
gobernados por ecuaciones clásicas, sólo son posibles las órbitas que cumplen la
condicióndecuantización”.
Estas órbitas denominadas estacionarias son circulares y están caracterizadas por un
número entero denominado número cuántico principal. Las orbitas elípticas son
introducidasporSommerfeldparacorregirelmodelopropuestoporBohr.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
125
12.SISTEMAPERIÓDICO
12.1.¿Cuáldelossiguientesátomostienelaprimeraenergíadeionizaciónmásalta?
a)Be
b)He
c)N
d)Ne
e)B
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Sevilla2004)(O.Q.L.Extremadura2005)(O.Q.L.Madrid2011)
Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
He
Be
B
N
Ne
Z
2
4
5
7
10
estructura
electrónica
1s [He]2s 2
2
3
5
8
1
2
2
2
2
(aprox.)
n
[He]2s 2p
[He]2s 2p [He]2s 2p
DeacuerdoconlosvaloresdeZ yn,elelementoconmayorenergíadeionizaciónesel
He.
Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ/mol)son:
B(801)<Be(900)<N(1402)<Ne(2081)<He(2372)
EnlosvaloresdelBeyBseregistraunaanomalía.
Larespuestacorrectaeslab.
12.2.Unodeloselementosdelsistemaperiódicopresentalossiguientesvaloresdelaenergíade
ionización(E.I.)enkcal·
:
=215,1 =420,0 =3554
¿Dequéelementosetrata?
a)Flúor
b)Silicio
c)Berilio
d)Neón
(O.Q.L.Murcia1996)
Lasconfiguracioneselectrónicasdeloselementosdadosson,respectivamente:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
Be[He]2s F[He]2s 2p Ne[He]2s 2p Si[Ne]3s 3p 126
Suponiendoquelaenergíadeionizacion,Iesproporcionalalacarganuclearefectiva,Z ,
yhaciendolaaproximacióndequeunelectrónapantallaaunprotón,losvaloresdeZ =
1,2,3,…determinanqueloselectronesqueseencuentranenunmismoorbitalpresentan
larelaciónI/Z ≈cte.
Enestecaso:
I =
215,1
kJ
420
kJ
3554
kJ
=215,1
I =
=210,0
I =
=1184,7
1
mol
2
mol
3
mol
Losdosprimerosvalores,I ≈I ,indicanquelosdosprimeroselectronesestánsituados
en un mismo tipo de orbital. Esto descarta a los elementos F y Ne que tienen 5 y 6
electrones,respectivamente,enunorbitalp.
El siguiente valor, I , mucho mayor que los anteriores, indica que el siguiente electrón
debeestarsituadoenunorbitalenunacapaconunvalordeninferioraldeloselectrones
extraídos. Esto descarta al elemento Si con el mismo valor de n para los tres electrones
dados.
SetratadelelementoBe.
Larespuestacorrectaeslac.
12.3.¿Cuáldelassiguientesrelacionesentreradiosescorrecta?
a)R(Cl)>R(
)
b)R(
)<R(Na)
c)R(I)<R(Cl)
d)R(Cl)>R(Na)
(O.Q.L.Murcia1996)
Elelementocloropertenecealgrupo17yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s 3p . Sumando sus electrones se obtiene
quesunúmeroatómicoes17.
La configuración electrónica del ion Cl es [Ne] 3s 3p ya que capta un electrón en su
capamásexterna.
Al aumentar el número de electrones aumenta la constante de apantallamiento y
disminuyelacarganuclearefectiva,loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobre
elelectrónmásexternoseamenor.Portanto,elradiodelioncloruroesmayorqueeldel
átomodecloro.
Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s1.Sumandosuselectronesseobtienequesu
númeroatómicoes11.
La configuración electrónica del ion Na es [He] 2s 2p ya que cede un electrón de su
capamásexterna.
Al disminuir el número de electrones disminuye la constante de apantallamiento y
aumentalacarganuclearefectiva,loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobre
el electrón más externo sea mayor. Por tanto, el radio del ion sodio es menor que el del
átomodesodio.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
127
Elelementoyodopertenecealgrupo17yperiodo5delsistemaperiódicoporloquesu
configuración electrónica abreviada es [Kr] 4d 5s 5p . Sumando sus electrones se
obtienequesunúmeroatómicoes53.
De todas las especies propuestas es la que tiene mayor radio ya que tiene un mayor
númerodecapaselectrónicas.
Larespuestacorrectaeslab.
12.4.Lasiguienteconfiguraciónelectrónica:
1 2 2 3 3 correspondeaunátomode:
a)Bajaenergíadeionización.
b)Unmetaldetransición.
c)Elementodelgrupodeloshalógenos.
d)Ungasnoble.
(O.Q.L.Murcia1996)
Atendiendoalaconfiguraciónelectrónicadada,setratadeunelementoconsieteelectrones
devalencia[Ne]3s 3p .Elelementocondichaconfiguraciónelectrónicaexternapertenece
algrupo17delsistemaperiódicoysetratadeunhalógeno.
Larespuestacorrectaeslac.
12.5.Indiquecuáldelassiguientespropuestasescorrecta:
a)Elion
esmáselectronegativoqueelátomoneutroNe.
b)Elion esmáselectronegativoqueelion
.
c)Elion
esmáselectronegativoqueelion
.
d)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.L.Murcia1996)
Laelectronegatividadesunapropiedadqueserefierealoselementosnoalosátomosnia
losionesqueestosforman.Portantolaspropuestasa),b)yc)notienensentido.
Larespuestacorrectaeslad.
12.6.¿Cuáldelossiguientesátomostienelaprimeraenergíadeionizaciónmásbaja?
a)Ne
b)F
c)He
d)Li
e)O
(O.Q.N.CiudadReal1997)
Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
128
Elemento
He
Li
O
F
Ne
Z
2
3
8
9
10
estructura
electrónica
1s [He]2s 2
1
6
7
8
1
2
2
2
2
(aprox.)
n
[He]2s 2p
[He]2s 2p [He]2s 2p
Lamenorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmayorvalordenymenor
valordeZ (Z)queenestecasoeselLi.
Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ/mol)son:
Li(520)<O(1314)<F(1681)<Ne(2081)<He(2372)
Larespuestacorrectaeslad.
12.7.Losionesfluoruroysodiotienenelmismonúmerodeelectrones.Portanto:
a)Elradiodelionfluoruroesmayorqueelradiodelionsodio.
b)Elradiodelionfluoruroesmenorqueelradiodelionsodio.
c)Elradiodelionfluoruroesigualalradiodelionsodio.
d)Elradiodelionfluoruroesdobledelradiodelionsodio.
(O.Q.L.Murcia1997)
Elelementoflúorpertenecealgrupo17yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesu
configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p . Sumando sus electrones se obtiene
quesunúmeroatómicoes9.
LaconfiguraciónelectrónicadelionF es[He]2s 2p yaquecaptaunelectrónensucapa
másexterna.
Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesu
númeroatómicoes11.
La configuración electrónica del ion Na es [He] 2s 2p ya que cede un electrón de su
capamásexterna.
Se trata de especies que tienen la misma configuración electrónica y que se denominan
isoelectrónicas,porestemotivo,todastienenlamismaconstantedeapantallamientolo
quehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayoren
elnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,eltamaño
delaespeciedecrecealaumentarelnúmeroatómico.Portanto,elradiodelionfluoruro
esmayorqueeldelionsodio.
Larespuestacorrectaeslaa.
12.8.LasegundaenergíadeionizacióndeunelementoMeslaenergíanecesariapara:
a)Arrancar2molesdeelectronesde1moldeátomosdeM.
b)Arrancar1moldeelectronesde1moldeiones .
c)Arrancar1moldeelectronesde1moldeiones
.
d)Introducir1moldeprotonesen1moldeiones .
(O.Q.L.Murcia1997)
La energía de ionización de un átomo, I, es la energía que debe absorber un átomo en
estadogaseosoparapoderquitarleelelectrónmásdébilmenteatraidoporelnúcleo.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
129
Aplicadoalasegundaenergíadeionización,éstasedefinecomo:
“Lasegundaenergíadeionizacióndeunátomo, ,eslaenergíaquedebeabsorberun
enestadogaseosoparapoderquitarleelelectrónmásdébilmenteatraidopor
ion
elnúcleo”.
Correspondealproceso:
M (g)+I M
(g)+e Larespuestacorrectaeslab.
12.9.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa?
a)LaprimeraenergíadeionizacióndelAresmayorqueladelCl.
b)LaafinidadelectrónicadelFesmayorquelaafinidadelectrónicadelO.
c)ElAsesmáselectronegativoqueelSe.
d)Esmásdifícilarrancarunelectróndelionsodio(Na+)quedelátomodeneón.
(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.Madrid2009)
a) Verdadero. La energía de ionización, I, se puede calcular mediante la siguiente
expresión:
1312constanteenkJ·mol Z2ef
I=1312 2  Zef =carganuclearefectiva n
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
LoselementosAryClpertenecenal3erperiododelsistemaperiódico(n=3)porloque
estefactornoinfluyealahoradedecidirlamayorenergíadeionización.Porotraparte,Ar
(Z=18)yCl(Z=17),luegoIAr>ICl.
b)Verdadero.Laafinidadelectrónica,AE,eslaenergíaquedesprendeunátomoenestado
gaseoso cuando capta un electrón. Dentro de un mismo periodo aumenta al aumentar la
cargaefectivaZ ,aproximadamente,sunúmerodeelectronesdevalencia.
El la estructura electrónica del oxígeno es [He] 2s 2p y la del flúor [He] 2s 2p , por
tanto,Z (F)>Z (O),loquedeterminaqueAE(F)>AE(O).
c)Falso.Laelectronegatividad,χ,midelacapacidadquetieneunátomoparaatraerhacia
síloselectronesdesuenlaceconotrosátomos.Suvalorsepuedecalcularapartirdelos
valores de la energía de ionización, I, y de la afinidad electrónica, AE, de forma que
aumentaalaumentarambaspropiedades.Laelectronegatividaddeunelementoesmayor
cuantomenoressuradioatómicoycuantomayoressucarganuclearefectiva.Portanto,
laelectronegatividaddeunátomoaumentaenun:
‐Grupoaldisminuirelvalordelnúmerocuánticoprincipaln.
‐Periodoalaumentarelvalordelnúmeroatómico.
Lasconfiguracioneselectrónicasabreviadasdeloselementospropuestosson:
As:[Ar]3d 4s 4p Se:[Ar]3d 4s 4p Setratadedoselementosdelmismoperiodo,peroelnúmeroatómicodelSe(34)esmayor
queeldelAs(33),porloqueelprimeroesmáselectronegativo.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
130
d)Verdadero.Lasconfiguracioneselectrónicasdeambasespeciesson,respectivamente:
Elelementoneónpertenecealgrupo18yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesu
configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p . Sumando sus electrones se obtiene
quesunúmeroatómicoes10.
Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesu
númeroatómicoes11.
La configuración electrónica del ion Na es [He] 2s 2p ya que cede un electrón de su
capamásexterna.
Se trata de especies que tienen la misma configuración electrónica y que se denominan
isoelectrónicas,porestemotivo,todastienenlamismaconstantedeapantallamientolo
quehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayoren
elnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico)enestecasoelNa .Altenerel
mismo valor de n (n = 2) este factor no influye a la hora de decidir la mayor energía de
ionización. La especie con mayor Z , Na , es la que presenta mayor dificultad para
arrancarleunelectrón.
Consultandolabibliografía,losvalores(kJ/mol)son:
I
(4562)>INe (2081)
Larespuestacorrectaeslac.
12.10.ElsímboloRa:
a)Seutilizaparaexpresarabreviadamentealgasnobleradón.
b)Eselnombregenéricodelasdenominadastierrasraras.
c)Seleasignaalelementoradio.
d)Nodesignaaningúnelemento.
(O.Q.L.Murcia1997)
El símbolo Ra corresponde al elemento radio, descubierto por Marie y Pierre Curie en
1896.
Larespuestacorrectaeslac.
12.11.Señalelaproposicióncorrecta:
a)Lospotencialesdeionizaciónsucesivosdeunátomosoncadavezmenores.
b)Unátomoqueensuestadofundamental,elvalormáximodelnúmerocuánticoesn=3,no
puedetenermásde18electrones.
c) En un átomo hidrogenoide (un sólo electrón), la energía del electrón en el orbital con
n=2,l=0esmenorquelaenergíaenelorbitalconn=2yl=1.
d)Elprimerpotencialdeionizacióndeunátomoconnelectronesessiempremenorqueelde
unátomocon(n+1)electrones.
e)Paraunátomohidrogenoide,laenergíadelelectrónenunorbitalconn=1yl=0,esla
mínimaquepuedetener.
(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Extremadura2005)
a)Falso.Laenergíaopotencialdeionización,I,secalculamediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Zef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
131
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Conforme el átomo va perdiendo electrones va aumentando el valor de Z y con ello el
valordelaenergíadeionización.
b) Verdadero. Un átomo que su estado fundamental tiene un valor máximo del número
cuánticon=3serádeunelementodel3erperiododelsistemaperiódico.Laconfiguración
electrónicadelúltimoelementodeeseperiodoes:
1s 2s 2p 3s 3p quecomoseobservatiene18electrones.
c)Verdadero.Unorbitalcuyosnúmeroscuánticossonn=2yl=0esunorbital2syun
orbital cuyos números cuánticos son n = 2 y l = 1 es un orbital 2p. De acuerdo con el
diagramadeMoellerdellenadodeorbitales,laenergíadelorbital2sesmenorqueladel
2p.
d)Falso.Laenergíadeionizacióndeunelementoconnelectrones,porejemploelHe,es
mayorqueladelelementosiguientecon(n+1)electrones,enestecasoelLi.
e)Verdadero.Unorbitalcuyosnúmeroscuánticossonn=1yl=0esunorbital1squees
eldemenorenergía.
Lasrespuestascorrectassonlab,cye.
12.12.¿Cuáldelossiguienteselementostieneelsegundopotencialdeionizaciónmásbajo?
a)Na
b)O
c)Ca
d)K
e)Ne
(O.Q.N.Burgos1998)
Lasegundaenergíadeionización,I ,sedefinecomo:
“la energía que debe absorber un ion
en estado gaseoso para poder quitarle el
electrónmásdébilmenteatraidoporelnúcleo”.
M (g)+I M
(g)+e Las configuraciones electrónicas de los elementos dados y de sus respectivos iones
monopositivosson,respectivamente:
O[He]2s 2p O [He]2s 2p Ne[He]2s 2p Ne [He]2s 2p Na[Ne]3s Na [He]2s 2p K[Ar]4s K [Ne]3s 3p Ca[Ar]4s Ca [Ar]4s Laenergíadeionización,I,secalculamediantelasiguienteexpresión:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
I=1312
132
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Tendrá menor 2ª energía de ionización el elemento que presente mayor valor de n y
menorvalordeZ .
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Especie
Z
estructura
electrónica
(aprox.)
n
8
+
10
11
[He]2s 2p [He]2s 2p
[He]2s 2p
19
20
[Ne]3s 3p [Ar]4s 5
7
8
8
1
2
2
2
3
4
DeacuerdoconlosvaloresdeZ yn,elelementoconmenor2ªenergíadeionizaciónesel
Ca.
Consultandolabibliografía,losvaloresdeI (kJ/mol)son:
Ca(1145)<K(3051)<O(3388)<Ne(3952)<Na(4562)
Larespuestacorrectaeslac.
12.13.Unelementoconconfiguraciónelectrónicaexterna
:
a)Nopuedeconducirbienlacorrienteeléctricapuestoquenotieneelectronesdesapareados.
b)Puedeconducirlacorrienteeléctricaporquelabanda
solapaconbandassuperiores.
c) Si no solapa con bandas superiores, su conductividad eléctrica disminuye con la
temperatura.
d)Conducirábienelcalorperonolaelectricidad.
e)Esunhalógenoyportantonoesunbuenconductor.
(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.N.Tarazona2003)
Un elemento con esa configuración electrónica podría ser el magnesio que tiene sus dos
electrones externos en el orbital 3s. Según la teoría del orbital molecular existirán el
orbital molecular enlazante y el antienlazante. Dado el gran número de átomos que
puedenformarunamuestrademetalelconjuntodeorbitalesenlazantesenlosqueestán
contenidos los electrones 3s forman la banda de valencia y los antienlazantes, que se
encuentran vacíos, la banda de conducción, que es energéticamente muy cercana a la
bandadevalenciaypermiteelmovimientodeloselectronesporella.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
133
12.14.¿Encuáldelossiguientespareshayuncambioenlatendenciaperiódicadelpotencial
deionización?
a)O–F
b)F–Ne
c)Be–B
d)Cl–Ar
e)C–N
(O.Q.N.Burgos1998)
Dentrodeunperiodo,elpotencialdeionizaciónaumentaalaumentarelnúmeroatómico
del elemento. De acuerdo con esta tendencia, en la pareja Be‐B, es al primero al que
deberíacorresponderlelamenorenergíadeionización,peroexisteunaanomalíaentrelos
valoresdelBeyB.
Como ambos elementos son del segundo periodo (n =2), la energía de ionización
únicamentedependedelvalordeZ .Deacuerdoconestosvalores,elelementoconmenor
energíadeionizacióndeberíaserelBe,peroexisteunaanomalíaentrelosvaloresdelBey
B.SetienequeZ (B)>Z (Be),yaqueelprimerotienemáselectronesdevalencia(s2p1)
queelsegundo(s ).Portanto,teniendoencuentaambosfactores,laenergíadeionización
delBdeberíasermayorqueladelBe.Estaanomalíasedebeaqueelúnicoelectrónp1del
boro se encuentra bien protegido por los electrones s y los internos. Por tanto, se
necesita menos energía para arrancar ese electrón p que para quitar uno de los
electroness apareadosdelmismoniveldeenergía.
Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ/mol)son:
B(801)<Be(900)
Larespuestacorrectaeslac.
12.15.Laprimeraenergíadeionizacióndelosátomosdeloselementosdeunmismogrupo
delaTablaPeriódicadisminuyealavezqueaumentaelnúmeroatómicodelelemento.¿Cuál
delossiguientesfactoresvaainfluirmásenello?
a)Elaumentodelradioatómico.
b)Ladisminucióndelaenergíadeenlace.
c)Elaumentodelacarganuclear.
d)Elaumentodelamasaatómica.
(O.Q.L.Murcia1998)
Laenergíadeionización,I,secalculamediantelasiguienteexpresión:
1312constanteenkJ·mol Z2ef
I=1312 2  Zef =carganuclearefectiva n
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
Lacarganuclearefectivaenungruposemantieneconstantedeformaquenoinfluyeenla
variacióndelaenergíadeionizacióndentrodelgrupo.
Elvalordenaumentaconformesecambiaaunperiodosuperior.Tambiénsepuededecir
quealcambiaralperiodosuperioraumentaelvalordelradio.
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
12.16. Las especies químicas
,
corresponderleunmenorvolumen?
a) b)Ne
c)
d)
, Ne y
134
son isoelectrónicas. ¿A cuál de ellas debe
(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.LaRioja2006)
Elelementoflúorpertenecealgrupo17yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesu
configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p . Sumando sus electrones se obtiene
quesunúmeroatómicoes9.
LaconfiguraciónelectrónicadelionF es[He]2s 2p yaquecaptaunelectrónensucapa
másexterna.
Elelementooxígenopertenecealgrupo16yperiodo2delsistemaperiódicoporloque
suconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtiene
quesunúmeroatómicoes8.
LaconfiguraciónelectrónicadelionO es[He]2s 2p yaquecaptadoselectronesensu
capamásexterna.
Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesu
númeroatómicoes11.
La configuración electrónica del ion Na es [He] 2s 2p ya que cede un electrón de su
capamásexterna.
Se trata de especies que tienen la misma configuración electrónica y que se denominan
isoelectrónicas,porestemotivo,todastienenlamismaconstantedeapantallamientolo
quehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayoren
elnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,eltamaño
de la especie decrece al aumentar el número atómico. Por tanto, el menor volumen le
.
correspondealaespecieconmayorZ,el
ElNeesunátomoynotienesentidocompararvolúmenesatómicosconiónicos.
Larespuestacorrectaeslad.
(EnlacuestiónpropuestaenLaRioja2006sóloaparecenNa yF ysepreguntamayor
volumen).
12.17.LaconfiguraciónelectrónicadelosátomosdeunciertoelementoXes:
1 2 2 ¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?
a)Xesunelementodemarcadocaráctermetálico.
b)Xescapazdeformarconfacilidadaniones.
c)Xesunelementodetransición.
d)Xpuedepresentarnúmerosdeoxidación‐1y+7.
(O.Q.L.Murcia1998)
A la vista de la configuración electrónica dada se trata de un elemento que si capta un
electrónparaformarunaniónmonovalenteadquieremuyestabledegasinerte:
1s 2s 2p +e 1s 2s 2p ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
135
Larespuestacorrectaeslab.
12.18.¿Cuáldelossiguientesátomostienelaprimeraenergíadeionizaciónmásbaja?
a)B
b)N
c)O
d)Ne
e)Be
(O.Q.N.Almería1999)
Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
Be
B
N
O
Ne
Z
4
5
7
8
10
estructura
electrónica
[He]2s (aprox.)
n
[He]2s 2p
[He]2s 2p
[He]2s 2p [He]2s 2p
2
3
5
6
8
2
2
2
2
2
Como todos los elementos son del segundo periodo (n =2), la energía de ionización
únicamentedependedelvalordeZ .Deacuerdoconestosvalores,elelementoconmenor
energíadeionizacióndeberíaserelBe,peroexisteunaanomalíaentrelosvaloresdelBey
B.SetienequeZ (B)>Z (Be),yaqueelprimerotienemáselectronesdevalencia(s p )
queelsegundo(s ).Portanto,teniendoencuentaambosfactores,laenergíadeionización
delBdeberíasermayorqueladelBe.Estaanomalíasedebeaqueelúnicoelectrónp del
boro se encuentra bien protegido por los electrones s y los internos. Por tanto, se
necesita menos energía para arrancar ese electrón p que para quitar uno de los
electroness apareadosdelmismoniveldeenergía.
Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ/mol)son:
B(801)<Be(900)<O(1314)<N(1402)<Ne(2081)
TambiénexisteunaanomalíaenlosvaloresdelNyO.
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
136
12.19. Si la primera energía de ionización del helio es 2,37 MJ/mol, la primera energía de
ionizacióndelneónenMJ/moles:
a)2,68
b)0,11
c)‐2,68
d)2,37
e)2,08
(O.Q.N.Almería1999)
Laenergíadeionización,I,secalculamediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
Lacarganuclearefectivaenungruposemantieneconstantedeformaquenoinfluyeenla
variacióndelaenergíadeionizacióndentrodelgrupo.
ParaelHe,elementodel1erperiododelsistemaperiódico,n=1,yparaneón,elementodel
2ºperiodo,n=2.Deacuerdoconestosvalores,I <I porloqueelúnicovalorposible
delospropuestosparaelNees2,08MJ/mol.
Larespuestacorrectaeslae.
12.20.Lossucesivospotencialesdeionizacióndeunelemento(eneV)son:
8,3;25,1;37,9;259,3
Señalelaproposicióncorrecta:
a)Laconfiguraciónelectrónicaexternadelelementoesns1.
b)Laconfiguraciónelectrónicaexternadelelementoesns2np1.
c)Elelementopertenecealgrupo4delsistemaperiódico.
d)Elelementopertenecealgrupodelosalcalinotérreos.
e)Noperteneceaningunodelosgruposanteriores.
(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Murcia2007)
Suponiendoquelaenergíadeionizacion,Iesproporcionalalacarganuclearefectiva,Z ,
yhaciendolaaproximacióndequeunelectrónapantallaaunprotón,losvaloresdeZ =
1,2,3,…determinanqueloselectronesqueseencuentranenunmismoorbitalpresentan
larelaciónI/Z ≈cte.
Enestecaso:
I =
8,3
25,1
37,9
259,3
=8,3eVI =
=12,55eVI =
=12,63eVI =
=64,82eV
1
2
3
4
Elprimervalor,I ,diferentealossiguientesindicaqueelelectrónseencuentrasóloenese
orbital;losvalores,I ≈I ,indicanquelosdossiguienteselectronesestánsituadosenun
mismo tipo de orbital que debe ser s. El siguiente valor, I , mucho mayor que los
anteriores, indica que el siguiente electrón debe estar situado en un orbital en una capa
conunvalordeninferioraldeloselectronesextraídos.
Portanto,laestructuraelectrónicaexternadelelementodebeserns2np1.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
137
12.21.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?
a)Laconfiguraciónelectrónicadel
esdiferentealadelNe.
b)Losionesdelosmetalesdetransicióntienentodoslosorbitalesdsemiocupados.
c)Elátomodeunelementoalcalinotienenmayorradioqueeldelhalógenodelmismoperíodo.
d) La configuración electrónica 1 2 2 3 5 corresponde a un metal alcalino del
período5delaTablaPeriódicaensuestadofundamental.
(O.Q.L.Murcia1999)
a)Falso.Elelementoneónpertenecealgrupo18yperiodo2delsistemaperiódicoporlo
quesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .
El elemento sodio pertenece al grupo 1 y periodo 3 del sistema periódico por lo que su
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .
La configuración electrónica del ion Na es [He] 2s 2p ya que cede un electrón de su
capamásexterna.
Se trata de especies que tienen la misma configuración electrónica y que se denominan
isoelectrónicas.
b)Falso.Enelcasodelosionesdelhierroelementoquepertenecealgrupo8yperiodo4
delsistemaperiódicolaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s 3d ,sísecumple
lapropuestadequelosorbitalesdestánsemillenos.
La configuración electrónica abreviada de los iones Fe y Fe es, respectivamente,
[Ar] 3d y [Ar] 3d , ya que cede, respectivamente, dos y tres electrones de su capa más
externa:
Fe 3d
4s



Fe 3d
4s







En el caso de los iones del cromo elemento que pertenece al grupo 6 y periodo 4 del
sistemaperiódicolaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s 3d ,nosecumplela
propuestadequetodoslosorbitalesdesténsemillenos.
La configuración electrónica abreviada de los iones Cr y Cr es, respectivamente,
[Ar] 3d y [Ar] 3d , ya que cede, respectivamente, dos y tres electrones de su capa más
externa:
Cr
4s


3d

Cr
4s



3d

c) Verdadero. El radio dentro de un periodo decrece a medida que aumenta la carga
nuclearyconellacarganuclearefectiva.Estaesmínimaalprincipiodelperiodo(grupo1,
alcalinos)ymáximaalfinal(grupos17y18,halógenosygasesinertes).
Consultandolabibliografíasepuedeescribirlasiguientetablaparaloselementosdel3er
periododelsistemaperiódico:
Elemento
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
Z
11
12
13
14
15
16
17
18
2,20
2,85
3,50
4,15
4,80
5,45
6,10
6,75
186
160
143
117
110
104
99
98
Radio/pm
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
138
d)Falso.Laestructuraelectrónicapropuestacorrespondeaunátomoenunestadoexcitado
ya que se incumple el Principio de Mínima Energía de llenado de orbitales al ocuparse el
orbital5s(demayorenergía)antesqueel4s.
Laestructuraelectrónicaparaeseátomoenelestadofundamentalsería:
1s 2s 2p 3s 3p 4s Alavistadeesaestructuraelectrónica,elvalormáximoden=4indicaquesetratadeun
elementodel4ºperiododelsistemaperiódico.
Larespuestacorrectaeslac.
12.22.Lapérdidadeunelectrónesuna:
a)Desgracia
b)Pirólisis
c)Ionización
d)Protonación
(O.Q.L.Murcia1999)
Cuandounátomopierdeunelectrónquedacargadopositivamente.Porejemplo:
Na(g)+I Na (g)+e Elprocesoesunaionizaciónylaenergíaasociadaalmismoeslaenergíadeionización.
Lapirólisisesladescomposicióndeunasustanciaorgánicaporelcalorenunaatmósfera
sinoxígeno.
Laprotonacióneselprocesoenelqueunabasecaptaunprotón.
Larespuestacorrectaeslac.
12.23. ¿Cuál de los siguientes iones isoelectrónicos tendrá, presumiblemente, un menor radio
iónico?
a)
(Z=25)
b)
(Z=15)
c)
(Z=16)
d)
(Z=22)
e)
(Z=20)
f)Ar(Z=18)
g)
(Z=17)
(O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Extremadura2003)
Se trata de especies que tienen la misma configuración electrónica y que se denominan
isoelectrónicas, en este caso, [Ne] 3s 3p . Por este motivo, todas tienen la misma
constante de apantallamiento lo que hace que la fuerza de atracción del núcleo sobre el
electrón más externo sea mayor en el núcleo con mayor número de protones (número
atómico).Enotraspalabras,elradiodelaespeciedecrecealaumentarelnúmeroatómico.
.
Portanto,elmenorradiolecorrespondealaespecieconmayorZ,el
RespectoalAr,notienesentidocompararradiosiónicosconatómicos.
Larespuestacorrectaeslaa.
(Estacuestiónhasidopropuestaenvariosexámenescondiferenteselementosyenlade
Murcia1999noseproporcionabanlosnúmerosatómicos).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
139
12.24.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?
a)Laprimeraenergíadeionizacióndelmagnesioesmenorqueladelsodio.
b)Elradiodelion
esmayorqueeldelion
.
c)Elradiodelion
esigualqueeldelion
.
d)Lasegundaenergíadeionizacióndelsodioesmenorqueladelmagnesio.
(O.Q.L.Murcia1999)
Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
1312constanteenkJ·mol Z2ef
I=1312 2  Zef =carganuclearefectiva n
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
ParaloselementosNayMgsepuedeplantearlasiguientetabla:
Especie
Na
Mg
Z
11
12
estructura
electrónica
[Ne]3s [Ne]3s 1
2
7
8
3
3
2
2
(aprox.)
n
11
[He]2s 2p
12
[He]2s 2p a)Falso.Laenergíadeionizacióndelsodioesmenorqueladelmagnesio.
Consultandolabibliografía,losvalores(kJ/mol)son,respectivamente:
INa(496)<IMg(738)
d)Falso.LaenergíadeionizacióndelNa esmenorqueladelMg yaqueambostienen
elmismovalordenperolacarganuclearefectivadeesteúltimoesmayor.
b)Verdadero.Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódico
porloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .
La configuración electrónica del ion Na es [He] 2s 2p ya que cede un electrón de su
capamásexterna.
Elelementomagnesiopertenecealgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .
LaconfiguraciónelectrónicadelionMg
capamásexterna.
es[He]2s 2p yaquecededoselectronesdesu
Se trata de especies que tienen la misma configuración electrónica y que se denominan
isoelectrónicas.Porestemotivo,ambastienenlamismaconstantede apantallamientolo
quehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayoren
elnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,elradiode
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
140
la especie decrece al aumentar el número atómico. Por tanto, el mayor radio le
.
correspondealaespecieconmenorZ,el
Consultandolabibliografía,losvaloresdelosradios(pm)son,respectivamente:
Na (99)>Mg
(72)
c)Falso.Segúnhadiscutidoenelapartadoanterior.
Larespuestacorrectaeslab.
12.25.Delelementoquímicodeconfiguraciónelectrónica:
1 2 2 3 3 3 4 4 Sepuedeconfirmarque:
a)Esunmetal.
b)Formauncatiónmonovalente.
c)Presentatresvalenciascovalentesyunaiónica.
d)FormaconelhidrógenouncompuestomonovalentequedisueltoenaguadapHácido.
e)Formamoléculastriatómicas.
(O.Q.N.Murcia2000)
Alavistadelaconfiguraciónelectrónicadada,elvalormáximoden=4indicaquesetratade
un elemento del 4º periodo del sistema periódico y como tiene 7 electrones de valencia
(s p )pertenecealgrupo17delsistemaperiódico(halógenos)queestáintegrado por los
elementos:
F
Flúor
(n=2)
Cl
Cloro
(n=3)
Br
Bromo
(n=4)
I
Iodo
(n=5)
At
Astato
(n=6)
EsteelementoformaconelhidrógenoelcompuestoHBrquedisueltoenaguaformauna
disoluciónconpHácidosegúnlaecuación:
HBr(aq)+H O(l)Br–(aq)+H O (aq)
Larespuestacorrectaeslad.
12.26. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones, referidas a los elementos que constituyen la
TablaPeriódica,esincorrecta?
a)Laspropiedadesdeloselementossonfuncionesperiódicasdesusnúmerosatómicos.
b)Haymáselementosnometálicosquemetálicos.
c)Hayunoscuantoselementosquetienenpropiedadesintermediasentrelosmetalesylosno
metales.
d)Elcomportamientocomometaldeunelementodisminuyealirdeizquierdaaderechaalo
largodeunperíodo.
(O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.L.LaRioja2011)
a) Verdadero. Las propiedades de los elementos dependen del número de electrones de
valencia(externos)quetengan.EstenúmeroestádeterminadoporelnúmeroatómicoZ.
b) Falso. Los elementos no metálicos del sistema periódico se caracterizan por tener
energías de ionización, afinidades electrónicas y electronegatividades elevadas. Son muy
pocos: F, O, Cl, N, Br, I, S, Se, C, H, P y At (radiactivo). Todos ellos envían su electrón
diferenciadoraunorbitalp.
c)Verdadero.Loselementosdelsistemaperiódicollamadosmetaloidesosemimetalesse
caracterizanpropiedadesintermediasentrelasdelosmetalesylosnometales.Sonmuy
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
141
pocos:B,Si,Ge,As,Sb,TeyPo(radiactivo).Todosellosenvíansuelectróndiferenciadora
unorbitalp.
d)Verdadero.Elcomportamientometálicodeunelementodisminuyeconformeseavanza
en un periodo, ya que se va poblando de electrones el nivel y con ello se pierde la
capacidaddecederelectrones(oxidarse)característicadelosmetales.
Larespuestacorrectaeslab.
12.27.Sobreelelementoconunaestructuraelectrónica[Ne]3 sepuededecirque:
1)Esunelementorepresentativo.
2)Pertenecealgrupodelosmetalesalcalinotérreos.
3)PertenecealgrupodeCu,AgyAu.
4)Pertenecealgrupodelosmetalesalcalinos.
a)Sólola1y4sonciertas.
b)Sólola3y4sonfalsas.
c)Sólola2y4sonciertas.
d)Sólola2escierta.
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
Alavistadeesaestructuraelectrónicapropuesta,elvalormáximoden=3indicaquesetrata
de un elemento del 4º periodo del sistema periódico y s que tiene un único electrón de
valenciaporloquepertenecealgrupo1delosmetalesalcalinosintegradoporlossiguientes
elementos:
Li
Litio
(n=2)
Na
Sodio
(n=3)
K
Potasio
(n=4)
Rb
Rubidio
(n=5)
Cs
Cesio
(n=6)
Fr
Francio
(n=7)
Setratadelsodiounelementorepresentativoyaquetienensuselectronesdevalenciaenun
subnivels.
Larespuestacorrectaeslaa.
12.28.Dadassiguienteslasafirmaciones,indiquecuáleslarespuestacorrecta:
1)Laprimeraenergíadeionizacióneslaenergíaquehayquesuministraraun
elementoneutroenelestadosólidoparatransformarloenunmonocatión.
2)Laprimeraenergíadeionizacióneslaenergíaquehayquesuministraraun
elementoparaqueunelectróndelestadofundamentalpasealestadoexcitado.
3)Laprimeraenergíadeionizacióneslaenergíaquedesprendecuandounelemento
captaunelectrón.
4)Unelementoconunaestructuraelectrónicaexterna3 3 pertenecealgrupo14.
a)Sólola1escierta.
b)Sólola3escierta.
c)Sólola4escierta.
d)Ningunaescierta.
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
Laenergíadeionización,I,eslaenergíaquedebeabsorberunátomoen estadogaseoso
parapoderquitarleelelectrónmásdébilmenteatraidoporelnúcleo.
1)Falso.Debeseraunátomoyenestadogaseoso.
2)Falso.Debeseraunátomoyparaquitarleelelectrón.
3)Falso.Debeseraunátomoylaenergíaseabsorbe.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
142
4)Falso.Alavistadeesaestructuraelectrónicapropuesta,elvalormáximoden=3indica
que se trata de un elemento del 3er periodo del sistema periódico y s p que tiene cinco
electronesdevalenciaporloquepertenecealgrupo15delsistemaperiódico(esteperiodo
notienelosdiezelectronesdinternos).
Larespuestacorrectaeslad.
12.29.Dadassiguienteslasafirmaciones,indiquecuáleslarespuestacorrecta:
1)Porreglageneral,elradioatómicoenunperiododisminuyedeizquierdaaderecha.
2)Porreglageneral,elradioatómicoenungrupoaumentadearribahaciaabajo.
3)Porreglageneral,paratodoelementolasegundaenergíadeionizaciónesmayor
quelaprimera.
4)Porreglageneral,elradiode esmayorqueeldeA.
a)Sólola1y3sonciertas.
b)Sólola2y3sonciertas.
c)La1esfalsayla2escierta.
d)Todassonciertas.
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
1) Verdadero. Conforme se avanza en un periodo crecen la carga nuclear Z y la carga
nuclear efectiva Z , esto determina una mayor atracción por parte del núcleo sobre los
electronesyconellounadisminucióndelradioatómico.
2)Verdadero.Conformeseavanzaenungrupocreceelnúmerodecapaselectrónicas,lo
quedeterminaqueloselectronesse encuentran cadavezmásalejadosdelnúcleoporlo
queseregistraunaumentodelradioatómico.
3) Verdadero. La energía de ionización, I, se puede calcular mediante la siguiente
expresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Conforme un átomo va perdiendo electrones disminuye el efecto pantalla y por eso
aumentalacarganuclearefectiva.Además,esposiblequealperderelsegundoelectrónel
siguientepertenezcaalacapaanteriorconloquedisminuyeelvalorden.Portanto,siZ aumentaynsemantieneconstanteodisminuyelosvaloresdelasenergíasdeionización
sucesivasvansiendocadavezmásgrandes.
4) Verdadero. Al formarse el anión A aumenta el número de electrones y con ello,
aumenta la constante de apantallamiento y disminuye la carga nuclear efectiva, lo que
hace quela fuerzade atraccióndel núcleosobre elelectrón más externosea menor. Por
tanto,elradiodelaniónesmayorqueeldelátomoneutro.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
143
12.30.Dadassiguienteslasafirmaciones,indiquecuáleslarespuestacorrecta:
+.
1)Enlasespecies ,
y
,elordenderadioses: >
>
2)LaprimeraafinidadelectrónicadelO(Z=8)esmayorquelaprimeraafinidaddelN
(Z=7).
3)Unaestructuraelectrónica
representaunalcalino.
4)Unaestructuraelectrónica
representaunalcalinotérreo.
a)Sólola3y4sonciertas.
b)Sólola1esfalsa.
c)Sólola1escierta.
d)Todassonciertas.
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
1)Falso.AlformarseelaniónH aumentaelnúmerodeelectronesyconello,aumentala
constante de apantallamiento y disminuye la carga nuclear efectiva, lo que hace que la
fuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamenor.Portanto,elradio
delaniónesmayorqueeldelátomoneutro.
Alformarseelcatióndisminuyeelnúmerodeelectronesyconello,disminuyelaconstante
de apantallamiento y aumenta la carga nuclear efectiva, lo que hace que la fuerza de
atraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayor.Portanto,elradiodelanión
esmenorqueeldelátomoneutro.
LasespeciesHe yLi sonisoelectrónicasyenestecasolaatracciónesmayorporparte
delnúcleoconmayornúmerodeprotones(Z).Poresemotivo,elradiodelHe esmayor
queeldelLi .
Elordendecrecientederadioscorrectoes:
H >He >Li 2)Verdadero.Laafinidadelectrónica,AE,eslaenergíaquedesprendeunátomogaseoso
cuandocaptaunelectrón.
Elnitrógeno(Z=7)yelO(Z=8)sonelementosdelmismoperiodoperoeseloxígenoel
que tiene mayor carga nuclear efectiva Z lo que hace que tenga mayor capacidad para
incorporarelectronesensuúltimacapa.
3) Verdadero. Un átomo cuya estructura electrónica es ns1 tiene un único electrón de
valenciaporloquepertenecealgrupo1llamadodelosmetalesalcalinos.
4)Verdadero.Unátomocuyaestructuraelectrónicaesns2tienedoselectronesdevalencia
porloquepertenecealgrupo2llamadodelosmetalesalcalinotérreos.
Larespuestacorrectaeslab.
12.31.Lasprimerascincoenergíasdeionización(eneV)paraunciertoelementoson:
7,6;15,0;80,1;109,3;141,2
Laconfiguraciónelectrónicamásprobabledeesteelementoes:
a)s1
b)s2
c)s2p3
d)s2d2
e)s2p3d3
(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Madrid2010)
Suponiendoquelaenergíadeionizacion,Iesproporcionalalacarganuclearefectiva,Z ,
yhaciendolaaproximacióndequeunelectrónapantallaaunprotón,losvaloresdeZ =
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
144
1,2,3,…determinanqueloselectronesqueseencuentranenunmismoorbitalpresentan
larelaciónI/Z ≈cte.
Enestecaso:
I =
7,6
15,0
=7,6eVI =
=7,5eV
1
2
Los dos primeros valores, I ≈ I , indican que los dos electrones más externos están
situadosenunmismotipodeorbitalquedebesers.
I =
80,1
109,3
141,2
=26,7eVI =
=27,3eVI =
=28,2eV
3
4
4
Lossiguientesvalores,I ≈I ≈I mayoresquelosanteriores,indicanquelossiguientes
electronesdebenestarsituadosenunorbitalenunacapaconunvalordeninferioralde
loselectronesextraídos.
Portanto,laestructuraelectrónicaexternadelelementodebeserns2.
Larespuestacorrectaeslab.
12.32.¿Cuáldelassiguientesespeciesisoelectrónicastienemenorradio?
a)
b) c)
d)
e)
f)Ne
(O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Murcia2010)
Elelementooxígenopertenecealgrupo16yperiodo2delsistemaperiódicoporloque
suconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtiene
quesunúmeroatómicoes8.
LaconfiguraciónelectrónicadelionO es[He]2s 2p yaquecaptadoselectronesensu
capamásexterna.
Elelementoflúorpertenecealgrupo17yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesu
configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p . Sumando sus electrones se obtiene
quesunúmeroatómicoes9.
LaconfiguraciónelectrónicadelionF es[He]2s 2p yaquecaptaunelectrónensucapa
másexterna.
Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesu
númeroatómicoes11.
La configuración electrónica del ion Na es [He] 2s 2p ya que cede un electrón de su
capamásexterna.
Elelementomagnesiopertenecealgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicoporloque
suconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtieneque
sunúmeroatómicoes12.
LaconfiguraciónelectrónicadelionMg
capamásexterna.
es[He]2s 2p yaquecededoselectronesdesu
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
145
Elelementoaluminiopertenecealgrupo13yperiodo3delsistemaperiódicoporloque
suconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtiene
quesunúmeroatómicoes13.
LaconfiguraciónelectrónicadelionAl es[He]2s 2p yaquecedetreselectronesdesu
capamásexterna.
Se trata de especies que tienen la misma configuración electrónica y que se denominan
isoelectrónicas. Por este motivo, todas tienen la misma constante de apantallamiento lo
quehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayoren
elnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,elradiode
la especie decrece al aumentar el número atómico. Por tanto, el menor radio le
yelmayorradioal
.
correspondealaespecieconmayorZ,el
Losvalores(pm)encontradosenlabibliografíason:
O (140)>F (133)>Na (99)>Mg
(72)>Ne(71)>Al (53)
 Respecto al elemento neón, aunque su configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p y es isoelectrónico con el resto de las especies, no tiene sentido comparar radios
iónicosconradiosatómicosloquesecompruebaalverlosvaloresexperimentales.
Larespuestacorrectaeslae.
(EnlacuestiónpropuestaenLuarca2005sereemplazaelAl porelNe,seindicaquese
trata de especies isoelectrónicas y se pregunta a cuál le corresponde el mayor radio, lo
mismoqueMurcia2010).
12.33.¿Cuáldelossiguientesprocesosseproduciráconmayorvariacióndeenergía?
a)Si(g) (g)+ b) (g)
(g)+ c)
(g)
(g)+ d)
(g)
(g)+ (O.Q.L.Murcia2001)
Setratadeprocesosdeionizaciónylasenergíasasociadasalosmismossonlasenergías
deionizaciónsucesivas.
Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Conforme un átomo va perdiendo electrones disminuye el efecto pantalla y por eso
aumentalacarganuclearefectiva.Además,esposiblequealperderelsegundoelectrónel
siguientepertenezcaalacapaanteriorconloquedisminuyeelvalorden.Portanto,siZ aumentaynsemantieneconstanteodisminuyelosvaloresdelasenergíasdeionización
sucesivasvansiendocadavezmásgrandes.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
146
12.34.¿Cuáldelossiguienteselementospuedeencontrarseenlanaturalezaenformanativa?
a)Oro
b)Calcio
c)Sodio
d)Cinc
(O.Q.L.Murcia2001)
Los elementos sodio, calcio y cinc son excelentes reductores que tienden a ceder
electrones y oxidarse de ahí que en la naturaleza aparezcan combinados con otros
elementosformandocompuestosestables.
El oro es un elemento muy estable y resistente al ataque químico de forma que se
encuentraenformanativaenlanaturaleza.
Larespuestacorrectaeslaa.
12.35.¿Cuáldelossiguienteselementosproduciráelefectofotoeléctricoconunalongitudde
ondamáslarga?
a)K
b)Rb
c)Mg
d)Ca
e)Li
(O.Q.N.Oviedo2002)
AplicandolaecuacióndeEinsteinparaelefectofotoeléctrico:
E =hc
1
λ
E =energı́aciné ticadelfotoelectró n
c=velocidaddelaluz
1
 h=constantedePlanck λ
λ=longituddeondadelfotó nincidente
λ =longituddeondacaracterı́sticadelfotó nmetal
Paraqueseproduzcaefectofotoeléctricoesprecisoquelaenergíadefotonesqueinciden
sobreplacametálicaseasuficienteparaarrancarelectronesdelamisma:
λ<λ Elvalordeλ vienedeterminadoporelvalordelaenergíadeionizacióndelmetaldelque
se quiere arrancar fotoelectrones. Este valor es mayor cuanto menor sea la energía de
ionización.
Laenergíadeionización,I,puedecalcularsemediantelaexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e–internos=#e–externos
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
147
Elemento
Li
Mg
K
Ca
Rb
Z
3
12
19
20
37
estructura
electrónica
[He]2s [Ne]3s [Ar]4s [Ar]4s [Kr]5s 1
2
1
2
1
2
3
4
4
5
(aprox.)
n
De los elementos dados, el que presenta menor energía de ionización es el que tenga
menorvalordeZ ymayorvalorden.Altratarsedemetalesalcalinosyalcalinotérreos
tienenvaloresdeZ muyparecidos,sinembargo,elRbesunelementodel5ºperiododel
sistemaperiódico(n=5)porloquetienelamenorenergíadeionizacióndetodosellos.
Larespuestacorrectaeslab.
12.36.¿Encuáldelossiguienteselementosserámenorelradioatómico?
a)Mg
b)Al
c)Si
d)P
(O.Q.L.Murcia2002)
Elradiodentrodeunperiododecreceamedidaqueaumentalacarganuclearyconella
carga nuclear efectiva. Esta es mínima al principio del periodo (grupo 1, alcalinos) y
máximaalfinal(grupo18,gasesinertes).
Consultandolabibliografíasepuede escribirlasiguientetablaparaloselementosdados
pertenecientesal3erperiododelsistemaperiódico:
Elemento
Mg
Al
Si
P
Z
12
13
14
15
2,85
3,50
4,15
4,80
160
143
117
110
Radio/pm
ElmenorradiolecorrespondealP.
Larespuestacorrectaeslad.
12.37. ¿En cuál de los siguientes elementos debe ser menor el valor de la primera energía de
ionización?
a)Mg
b)Al
c)Si
d)P
(O.Q.L.Murcia2002)
Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
1312constanteenkJ·mol Z2ef
I=1312 2  Zef =carganuclearefectiva n
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
148
Z =Z#e internos=#e externos
Lamenorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmayorvalordenymenor
valordeZ (Z).
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
Mg
Al
Si
P
Z
12
13
14
15
estructura
electrónica
[Ne]3s (aprox.)
n
[Ne]3s 3p
[Ne]3s 3p
[Ne]3s 3p 2
3
4
5
3
3
3
3
Como todos los elementos son del tercer periodo (n = 3), la energía de ionización
únicamentedependedelvalordeZ .Deacuerdoconestosvalores,elelementoconmenor
energíadeionizacióndeberíaserelMg,peroexisteunaanomalíaentrelosvaloresdelMg
yAl.SetienequeZ (Al)>Z (Mg),yaqueelprimerotienemáselectronesdevalencia
(s p ) que el segundo (s ). Por tanto, teniendo en cuenta ambos factores, la energía de
ionización del Al debería ser mayor que la del Mg. Esta anomalía se debe a que el único
electrónp delaluminioseencuentrabienprotegidoporloselectroness ylosinternos.
Portanto,senecesitamenosenergíaparaarrancareseelectrónp queparaquitarunode
loselectroness apareadosdelmismoniveldeenergía.
Consultandolabibliografía,losvalores(kJ/mol)son,respectivamente:
I (578)<I
(738)<I (787)<I (1012)
Larespuestacorrectaeslab.
12.38. Considerando los radios de los iones isoelectrónicos
ordenacionesdadasacontinuaciónseríalacorrecta?
a)
=
= =
b)
< <
<
c)
<
< <
d)
<
<
< ,
,
,
, ¿cuál de las
(O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Baleares2007)(O.Q.L.C.Valenciana2009)
Se trata de especies que tienen la misma configuración electrónica y que se denominan
isoelectrónicas, por este motivo, todas tienen la misma constante de apantallamiento lo
quehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayoren
elnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,eltamaño
de la especie decrece al aumentar el número atómico. Por tanto, el orden correcto de
radios(pm)es:
(100)<
(138)<
(181)<
(184)
Larespuestacorrectaeslab.
(EnBaleares2007sepreguntaaqueionlecorrespondeelmenorradio).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
149
12.39.Considerandoelátomodeneónylosionesfluoruroysodio,sepuedeasegurarque:
a)Todostienenelmismonúmerodeprotones.
b)Todostienenelmismoradio.
c)Elátomodeneóneseldemayorvolumen.
d)Elionfluoruroeseldemayorradio.
(O.Q.L.Baleares2002)
Elelementoflúorpertenecealgrupo17yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesu
configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p . Sumando sus electrones se obtiene
quesunúmeroatómicoes9.
LaconfiguraciónelectrónicadelionF es[He]2s 2p yaquecaptaunelectrónensucapa
másexterna.
Elelementoneónpertenecealgrupo18yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesu
configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p . Sumando sus electrones se obtiene
quesunúmeroatómicoes10.
Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesu
númeroatómicoes11.
La configuración electrónica del ion Na es [He] 2s 2p ya que cede un electrón de su
capamásexterna.
Se trata de especies que tienen la misma configuración electrónica y que se denominan
isoelectrónicas.
a)Falso.Tienendiferentenúmerodeprotones.
b) Falso. Por tratarse de especies isoelectrónicas todas tienen la misma constante de
apantallamiento lo que hace que la fuerza de atracción del núcleo sobre el electrón más
externo sea mayor en el núcleo con mayor número de protones (número atómico). En
otraspalabras,eltamañodelaespeciedecrecealaumentarelnúmeroatómico.Portanto,
laespecieconmayorradioeselionfluoruro.
c) Falso. Los gases inertes son los elementos con menor volumen atómico dentro de un
periodo,yaqueelvolumendecrececonformeaumentalacarganuclearefectivayconella
laatracciónnuclearsobreloselectronesexternos.
d)Verdadero.Segúnsehademostradoenelapartadob).
Segúnlabibliografía,losvaloresdelosradios(pm)delasespeciespropuestasson:
Ne(71)<Na (99)<F (133)
Larespuestacorrectaeslad.
12.40.Elflúoreselelementomásactivodelafamiliadeloshalógenosporque:
a)Enestadofundamentaltienesieteelectronesdevalencia.
b)Formamoléculasdiatómicas.
c)Presentanúmeroimpardeelectrones.
d)Presentaelmenorradioatómico.
(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Elelementoflúorpertenecealgrupo17(halógenos)yperiodo2delsistemaperiódicopor
lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p . El hecho de que a los
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
150
elementosdeestegrupolesfalteunúnicoelectrónparacompletareloctetolesconfiere
granreactividad.
Detodosellos,elflúoreselquetienemenornúmerodecapaselectrónicas(n=2)ycon
ello menor radio atómico lo que facilita la atracción del núcleo sobre el electrón de otro
átomoquedebeincorporarselaátomoparacompletarelocteto.
Larespuestacorrectaeslad.
12.41.Algunadelassiguientesafirmacionessobreloselementosalcalinotérreos(grupo2)no
escorrecta:
a)Susóxidossedisuelvenenaguaparaformarhidróxidos.
b)Elradioiónicoesmayorqueelradioatómico.
c)Elradioatómicoaumentaalaumentarelnúmeroatómico.
d)Sonelementosmuyelectropositivos.
(O.Q.L.CastillayLeón2002)
a)Verdadero.Losóxidosdeloselementosalcalinotérreosenaguaformanhidróxidos.Por
ejemplo:
CaO(s)+H O(l)Ca OH (s)
b)Falso.Aldisminuirelnúmerodeelectronesdisminuyelaconstantedeapantallamiento
yaumentalacarganuclearefectiva,loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobre
elelectrónmásexternoseamayor.Portanto,elradiodelionesmenorqueeldelátomo.
c)Verdadero.Conformeseavanzaenungrupocreceelnúmerodecapaselectrónicas,lo
quedeterminaqueloselectronesse encuentran cadavezmásalejadosdelnúcleoporlo
queseregistraunaumentodelradioatómico.
d)Verdadero.Todosloselementosdelgrupotienenestructuraelectrónicaexternans2lo
quehacequetenganenergíadeionizaciónbajasdemaneraquetiendenacederelectrones
fácilmenteyoxidarseporloquesepuededecirquesonpocoelectronegativos(mejorque
muyelectropositivos).
Larespuestacorrectaeslab.
12.42. Según Pauling el carácter iónico de un enlace está relacionado con una de estas
respuestas:
a)Ladiferenciadeelectroafinidadesentrelosátomosqueloconstituyen.
b)Ladiferenciadeelectronegatividadesentrelosátomosqueloconstituyen.
c)Eltamañorelativoentrecatiónyanión.
d)Elpotencialdeionizacióndelcatión.
(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Según Pauling, el carácter iónico parcial de un enlace lo mide la energía de resonancia
iónica,ΔE,queparauncompuestoABsecalculamediantelaexpresión:
ΔE= EAB E ·E querelacionalasenergíasdeenlacedeAB,A yB .
A su vez, la energía de resonancia iónica está relacionada con la diferencia de
electronegatividaddedoselementos,Δχ,medianteestaotraexpresión:
Δχ=k√ΔE
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
151
siendokunaconstantedeproporcionalidad.
Larespuestacorrectaeslab.
12.43.Dadaslasconfiguracioneselectrónicasdelossiguientesátomos:
A:1 2 2 3 B:1 2 2 3 C:1 2 2
D:1 2 2 E:1 2 2 a)ElmenorpotencialdeionizacióncorrespondealelementoE.
b)LamayorafinidadelectrónicacorrespondealelementoB.
c)ElelementomáselectronegativoesD.
d)ElelementodemayorcaráctermetálicoesA.
e)ElelementoconmayorradioiónicoesA.
(O.Q.N.Tarazona2003)
 El elemento A pertenece al grupo 2 y periodo 3 del sistema periódico. Sumando sus
electronesseobtienequesunúmeroatómicoes12.
 El elemento B pertenece al grupo 1 y periodo 3 del sistema periódico. Sumando sus
electronesseobtienequesunúmeroatómicoes11.
 El elemento C pertenece al grupo 18 y periodo 2 del sistema periódico. Sumando sus
electronesseobtienequesunúmeroatómicoes10.
 El elemento D pertenece al grupo 17 y periodo 2 del sistema periódico. Sumando sus
electronesseobtienequesunúmeroatómicoes9.
 El elemento E pertenece al grupo 15 y periodo 2 del sistema periódico. Sumando sus
electronesseobtienequesunúmeroatómicoes7.
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
A
B
C
D
E
Z
12
11
10
9
7
estructura
electrónica
[Ne]3s [Ne]3s 2
1
8
7
5
3
3
2
2
2
(aprox.)
n
[He]2s 2p
[He]2s 2p [He]2s 2p
a)Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamenorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmayorvalordenymenor
valordeZ (Z).
LamenorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorZ ymayornDe
acuerdoconestosvalores,setratadelelementoA.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
152
b) Falso. La afinidad electrónica, AE, es la energía que desprende un átomo gaseoso
cuandocaptaunelectrón.
La mayor afinidad electrónica le corresponde al elemento con mayor Z y menor n De
acuerdoconestosvalores,setratadelelementoD.HayqueexcluiralelementoCquepor
tenersuoctetocompletonotienetendenciaacaptarelectrones.
c) Verdadero. La electronegatividad es la capacidad relativa de un átomo para atraer
haciasiloselectronesdesuenlaceconotroátomo.
Loselementosmáselectronegativossonlosquetienenvaloreselevadosdelaenergíade
ionizaciónyafinidadelectrónica,esdecir,convaloresgrandesdeZ ypequeñosden.De
acuerdo con los valores de la tabla el elemento más electronegativo es el D. Hay que
excluiralelementoCqueportenersuoctetocompletonotienetendenciaaenlazarsecon
otrosátomos.
d) Falso. El carácter metálico de un elemento mide su capacidad de reducir a otros
elementosycederelectronesyoxidarse.
Segúnsehavistoenelapartadoa),elelementoconmáscapacidadparacederelectrones
(menorenergíadeionización)eselB.
e) Falso. Los elementos A y B son metales ya que tienen pocos electrones de valencia y
tienentendenciaacederesoselectronesyformarcationes.
Cuandoseformaformauncatión,disminuyelaconstantedeapantallamientoyportanto
aumentalacarganuclearefectivaloquedeterminaunaconsiderablereduccióndelradio
delátomo.Porestemotivo,elradiodelcatiónesbastantemenorqueelradiodelátomo
delqueprocede.
LoselementosDyEsonnometalesyaquetienenmuchoselectronesdevalenciaytienen
tendencia a captar electrones y formar aniones. Hay que excluir al elemento C que por
tenersuoctetocompletonotienetendenciaaenlazarseconotrosátomos.
Cuando se forma forma un anión, aumenta la constante de apantallamiento y por tanto
disminuyelacarganuclearefectivaloquedeterminaunconsiderableaumentodelradio
delátomo.Porestemotivo,elradiodelaniónesbastantemayorqueelradiodelátomodel
que procede. El radio del anión es tanto cuanto mayor sea el número de electrones que
incorporaelátomoqueformaelaniónestable.
ElelementoDcaptaunelectrónparaformarelaniónD mientrasqueelelementoEcapta
treselectronesparaformarelaniónE ,portanto,elradiodelaespecieE esmayorque
eldelaespecieD .
Larespuestacorrectaeslac.
12.44.Paralossiguienteselementos:Na,P,SyCl,sepuedeafirmar:
a)EldemenorenergíadeionizacióneselCl.
b)EldemayorafinidadelectrónicaesNa.
c)ElmásoxidanteeselCl.
d)ElmásreductoreselS.
e)ElquetienemayorradioatómicoeselCl.
(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Madrid2011)
Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesu
númeroatómicoes11.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
153
Elelementofósforopertenecealgrupo15yperiodo3delsistemaperiódicoporloque
suconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtiene
quesunúmeroatómicoes15.
Elelementoazufrepertenecealgrupo16yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s 3p . Sumando sus electrones se obtiene
quesunúmeroatómicoes16.
Elelementocloropertenecealgrupo17yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s 3p . Sumando sus electrones se obtiene
quesunúmeroatómicoes17.
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
Na
P
S
Cl
Z
11
15
16
17
estructura
electrónica
[Ne]3s (aprox.)
n
[Ne]3s 3p
[Ne]3s 3p
[Ne]3s 3p 1
3
4
5
3
3
3
3
a)Falso.Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamenorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmayorvalordenymenor
valordeZ (Z).
Como todos los elementos son del tercer periodo (n =3), la energía de ionización
únicamentedependedelvalordeZ .Deacuerdoconestosvalores,elelementoconmenor
valordeZ eseldemenorenergíadeionizaciónqueeselNa.
b) Falso. La afinidad electrónica, AE, es la energía que desprende un átomo gaseoso
cuandocaptaunelectrón.
Como todos los elementos son del tercer periodo (n =3), la afinidad electrónica
únicamentedependedelvalordeZ .Deacuerdoconestosvalores,elelementoconmayor
valordeZ eseldemayorafinidadelectrónicaqueeselcloro.
c) Verdadero. El poder oxidante de un elemento mide su capacidad de oxidar a otros
elementosycaptarelectronesyreducirse.
Según se ha visto en el apartado anterior, el elemento con más capacidad para captar
electrones(mayorafinidadelectrónica)eselcloro.
d) Falso. El poder reductor de un elemento mide su capacidad de reducir a otros
elementosycederelectronesyoxidarse.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
154
Segúnsehavistoenelapartadoa),elelementoconmáscapacidadparacederelectrones
(menorenergíadeionización)eselsodio.
e)Falso.Comotodosloselementossondelsegundoperiodo(n=3),elradioúnicamente
dependedelvalordeZ .Deacuerdoconestosvalores,elelementoconmenorvalordeZ eseldemayorradioatómicoqueeselNa.
Larespuestacorrectaeslac.
12.45.Lasespeciesquímicas:H(1),
ordenacióncorrectadesusradios.
a) = = b) > > c) > > d) > > (2)y
(3)sonisoelectrónicas.Señalecuálserála
(O.Q.L.Murcia2003)
Enlasespeciesisoelectrónicaslaconstantedeapantallamientoeslamisma,porloquela
carganuclearefectivacrecealcrecerelnúmerodeprotonesdelnúcleo(Z).Esteaumento
deZdeterminalareduccióndelradiodelaespecie.
Elordendecrecientederadioscorrectoes:
>
>
Larespuestacorrectaeslab.
12.46.¿Aquéelemento,deentrelossiguientes,lecorrespondeelmenorvalordelasegunda
energíadeionización?
a)Na
b)K
c)Ar
d)Mg
(O.Q.L.Murcia2003)
Lasegundaenergíadeionización,I ,sedefinecomo:
“la energía que debe absorber un ion
en estado gaseoso para poder quitarle el
electrónmásdébilmenteatraidoporelnúcleo”.
M (g)+I M
(g)+e Las configuraciones electrónicas de los elementos dados y de sus respectivos iones
monopositivosson,respectivamente:
Na[Ne]3s Na [He]2s 2p Mg[Ne]3s Mg [He]2s 2p Ar[Ne]3s 3p Ar [Ne]3s 3p K[Ar]4s K [Ne]3s 3p Laenergíadeionización,I,secalculamediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
155
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e–internos=#e–externos
Tendrá menor 2ª energía de ionización el elemento que presente mayor valor de n y
menorvalordeZ .
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
Z
estructura
electrónica
11
[He]2s 2p
(aprox.)
n
12
[Ne]3s 18
[Ne]3s 3p
19
[Ne]3s 3p 8
1
7
8
2
3
3
3
DeacuerdoconlosvaloresdeZ yn,elelementoconmenor2ªenergíadeionizaciónesel
Mg.
Consultandolabibliografía,losvaloresdeI (kJ/mol)son:
Mg(1450)<Ar(2665)<K(3051)<Na(4562)
Larespuestacorrectaeslad.
12.47.PyQsonátomosdedistintoselementossituadosenelmismoperíodoyquetienen5y
7 electrones de valencia, respectivamente. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta
respectoadichosátomos?
a)PtieneunamayorprimeraenergíadeionizaciónqueQ.
b)QtienemenorafinidadelectrónicaqueP.
c)PtienemayorradioatómicoqueQ.
d)ElenlaceP‐Qseráapolar.
(O.Q.L.Murcia2003)
a)Falso.Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Comosetratadeelementosdelmismoperiodotienenelidénticovalordenporloqueeste
factornoinfluyesobrecualeselelementoconmayorenergíadeionización.Estevalorle
correspondealelementoconmayorvalordeZ (Z)queenestecasoeselQ.
b) Falso. La afinidad electrónica, AE, es la energía que desprende un átomo gaseoso
cuandocaptaunelectrón.
Comosetratadeelementosdelmismoperiodotienenelidénticovalordenporloqueeste
factor no influye sobre cual es el elemento con menor afinidad electrónica. Este valor le
correspondealelementoconmenorvalordeZ (Z)queenestecasoeselP.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
156
c)Verdadero.Comosetratadeelementosdelmismoperiodotienenelidénticovalorde
n,porloqueelradioúnicamentedependedelvalordeZ .Deacuerdoconestosvalores,el
elementoconmenorvalordeZ eseldemayorradioatómicoqueenestecasoeselP.
d)Falso.Setratadeelementosdiferentesporloquetienendiferenteelectronegatividadlo
quedeterminaqueelmáselectronegativoatraigamáshaciasiloselectronesdesuenlace
conelotro,porelloelenlaceentreambosespolar.
Larespuestacorrectaeslac.
12.48. ¿A cuál de los siguientes elementos pueden corresponder las siguientes sucesivas
energíasdeionizaciónexpresadaseneV:6,0;,18,8;28,4y120,0;153,8?
a)Na
b)Mg
c)Al
d)Si
e)P
(O.Q.L.Murcia2003)(O.Q.N.Sevilla2010)
Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .
Elelementomagnesiopertenecealgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicoporloque
suconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .
Elelementoaluminiopertenecealgrupo13yperiodo3delsistemaperiódicoporloque
suconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .
Elelementosiliciopertenecealgrupo14yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .
Elelementofósforopertenecealgrupo15yperiodo3delsistemaperiódicoporloque
suconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .
Suponiendoquelaenergíadeionizacion,Iesproporcionalalacarganuclearefectiva,Z ,
yhaciendolaaproximacióndequeunelectrónapantallaaunprotón,losvaloresdeZ =
1,2,3,…determinanqueloselectronesqueseencuentranenunmismoorbitalpresentan
larelaciónI/Z ≈cte.
Enestecaso:
I =
6,0
=6,0eV
1
Estevalormuydiferentealossiguientesindicaqueelelectrónmásexternoseencuentra
sóloensuorbital.
I =
18,8
28,4
=9,4eVI =
=9,5eV
2
3
Losdossiguientesvalores,I ≈I ,nomuchomásgrandesqueelanterior,indicanquelos
siguienteselectronesdebenestarsituadosenunorbitaldelamismacapaqueelanterior.
Al existir sólo dos electrones en este tipo de orbital éste se trata de un orbital s y, por
tanto,elelectrónanteriordebeestarsituadoenunorbitalp.
I =
120,0
153,8
=30,0eVI =
=30,8eV
4
5
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
157
Los siguientes valores, I ≈ I , muy superiores a los anteriores, indican que estos
electrones deben estar situados en un orbital con un valor de n inferior a los anteriores
quedebeserunorbitalp.
Portanto,laestructuraelectrónicaexternadelelementodebeser(n–1)p6ns2np1.Delos
elementospropuestoselquetieneunaestructuraelectrónicadeesetipoeselAl.
Larespuestacorrectaeslac.
(EnlacuestiónpropuestaenMurcia2003,lasenergíasvienenexpresadasenkJ/mol).
12.49.Ordenalossiguienteselementosporordencrecientedeenergíadeionización:
a)Rb<Mg<Ca
b)Rb<Ca<Mg
c)Ca<Mg<Rb
d)Mg<Rb<Ca
(O.Q.L.Baleares2003)
Laenergíadeionización,I,secalculamediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Tendrámenorenergíadeionizaciónelelementoquepresentemayorvalordenymenor
valordeZ .
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
Mg
Ca
Rb
Z
12
20
37
estructura
electrónica
[Ne]3s [Ar]4s [Kr]5s 2
2
1
3
4
5
(aprox.)
n
El elemento con menor energía de ionización es el Rb (menor Z y mayor n). Los
elementos Mg y Ca tienen el mismo valor de Z , por lo que el factor determinante es el
valorden.Entreambos,tienemenorenergíadeionizaciónelCa(tienen=4).
Elordencrecientedeenergíadeionizacióncorrectoes:
Rb<Ca<Mg
Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ/mol)son:
Rb(403)<Ca(590)<Mg(738)
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
158
12.50.¿Cuáldelossiguientesconceptosescorrecto?
a)Laafinidadelectrónicaeslaenergíanecesariaparaqueunelementocapteunelectrón.
b)Laafinidadelectrónicaeslaenergíadesprendidacuandounelementocaptaunelectrón.
c)Laafinidadelectrónicavienedadaesquemáticamenteporlasiguientenotación:
A(g)+  (g)+energía
d)Laafinidadelectrónicadeloselementosdelgrupo17(VIIA)esnegativa.
e)Unelementoquepresenteunaafinidadelectrónicaaltapresentará,asuvez,unpotencial
deionizaciónbajo.
(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Extremadura2003)
La afinidad electrónica es la energía que desprende un átomo gaseoso cuando capta un
electrón. Es la energía asociada al proceso de formación de aniones y se representa
medianteelsiguienteproceso:
A(g)+e A (g)+AE
a)Falso.Laenergíasedesprendenoseabsorbeyesparaunátomonoparaunelemento.
b)Falso.Laenergíaesparaunátomonoparaunelemento.
c)Verdadero.Laecuaciónescorrecta.
d)Verdadero.Laafinidadelectrónicadelosnometales(grupos15,16y17)tienesigno
negativoyaqueesenergíadesprendidaqueestáasociadaaunprocesoexotérmico.
e)Loselementosquetienenvaloresaltosdelaafinidadelectrónicasecaracterizanporsu
tendencia a captar electrones y no a cederlos por lo que también tienen energías de
ionizaciónaltas.
Lasrespuestascorrectassoncyd.
12.51.DelelementodenúmeroatómicoZ=35,sepuedeafirmarque:
a)Esunmetal.
b) Forma un catión monovalente ya que tiene cinco electrones en la capa exterior (de
valencia).
c)Tieneunaelectronegatividadmayorqueladeloselementosqueestánporencimaensu
mismogrupo.
d)Tienesieteelectronesenlacapaexterior(devalencia).
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=35es:
[Ar]3d 4s 4p El valor máximo de n = 4 indica que se trata de un elemento del 4º periodo del sistema
periódicoycomotiene7electronesdevalencia(s p )pertenecealgrupo17(halógenos)que
estáintegradoporloselementos:
F
Flúor
(n=2)
Cl
Cloro
(n=3)
Br
Bromo
(n=4)
I
Iodo
(n=5)
At
Astato
(n=6)
setratadelelementobromo.
a)Falso.Elelevadonúmerodeelectronesdevalenciaindicaqueesunnometal.
b) Falso. No tiene cinco electrones de valencia, tiene siete y su tendencia es a formar
anionesmonovalentes.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
159
c)Falso.Laelectronegatividaddentrodeungrupodecrececonformeaumentaelnúmero
atómicoZ.
d)Verdadero.Tienesieteelectronesdevalencia(s p ).
Larespuestacorrectaeslad.
12.52.Elordencrecientedelaprimeraenergíadeionizaciónparaloselementos:
N(Z=7),Ne(Z=10),Na(Z=11)yP(Z=15)es:
a)Na<P<N<Ne
b)N<Na<P<Ne
c)Na<N<P<Ne
d)P<Na<Ne<N
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
Laenergíadeionizacióndeunátomo,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
1312constanteenkJ·mol Z2ef
I=1312 2  Zef =carganuclearefectiva n
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientrasque
enungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
N
Ne
Na
P
Z
7
10
11
15
[Ne]3s [Ne]3s 3p estructuraelectrónica
[He]2s 2p [He]2s 2p (aprox.)
n
5
8
1
5
2
2
3
3
Deloselementosdeltercerperiodo(n=3),lamenorenergíadeionizaciónlecorresponde
alNaportenermenorZ .
De los elementos del segundo periodo (n = 2), la menor energía de ionización le
correspondealNportenermenorZ .
Portanto,elordencrecientecorrectodeenergíasdeionización(kJ/mol)es:
Na(496)<P(1012)<N(1402)<Ne(2081)
Larespuestacorrectaeslaa.
12.53.Sonmetalesalcalinos:
a)NayMg
b)KyCa
c)NayCa
d)RbyMg
e)CsyFr
(O.Q.L.Extremadura2003)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
160
Los metales alcalinos son los elementos del grupo del sistema periódico que tienen un
únicoelectrónexternos .Estegrupoestáintegradoporloselementos:
Li
Litio
(n=2)
Na
Sodio
(n=3)
K
Potasio
(n=4)
Rb
Rubidio
(n=5)
Cs
Cesio
(n=6)
Fr
Francio
(n=7)
Larespuestacorrectaeslae.
12.54.¿Cuáldelossiguientesenunciados,relacionadosconlaspropiedadesdeloselementos
delatablaperiódica,escorrecto?
a)Eltamañoatómicodecrecehaciaabajoenungrupo.
b)Eltamañoatómicoseincrementadesdeelfrancioenelgrupo1(IA)hastaelflúorenel
grupo17(VIIA)
c)Eltamañoatómicodecrecedeizquierdaaderechaenunperiodo.
d)Todoslosátomosdelmismogrupotienenelmismotamaño.
e)Ningunadelasanteriores
(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.Asturias2010)
a)Falso.Conformesedesciendeenungrupo,aumentaelnúmerodecapaselectrónicasy
conelloeltamañodelátomo.
b)Falso.Conformeseavanzaenunperiodo,aumentalacarganuclearefectivayconellola
atracciónnuclearloquedeterminaundescensoeneltamañodelátomo.
c)Verdadero.Segúnsehacomentadoenelapartadob).
d)Falso.Segúnsehacomentadoenelapartadoa).
Larespuestacorrectaeslac.
12.55.Laestructuraelectrónica3 3
a)Unelementodelsegundoperiodo.
b)Unelementodetransición.
c)Unelementodelbloquep.
d)Unelementodelgrupo3.
e)Unelementoalcalinotérreo.
,correspondea:
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Dadalaestructuraelectrónicaexterna3s 3p ,elvalormáximoden=3indicaquesetrata
deunelementodel3erperiododelsistemaperiódicoycomotiene6electronesdevalencia
(s p )pertenecealgrupo16(situadoenelbloquep)integradoporloselementos:
O
Oxígeno
(n=2)
S
Azufre
(n=3)
Se
Selenio
(n=4)
Te
Telurio
(n=5)
Po
Polonio
(n=6)
Larespuestacorrectaeslac.
(En Castilla y León 2009 se cambia bloque p por representativo y transición por tierras
raras).
12.56.LaconfiguraciónelectrónicadeH,
y
es1s1.Portanto:
a)Laenergíadeionizacióneslamismaparalostres.
b)Elradiodecadaunodeelloseselmismo.
c)Laenergíadeionizacióndel
esmayorquelade
.
d)ElradiodeHesmenorqueelde
.
(O.Q.L.Murcia2004)(O.Q.L.Murcia2009)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
161
Setratadeespeciesisoelectrónicasquetienenlamismaconfiguraciónelectrónicaparalas
quesepuedeplantearlasiguientetabla:
Especie
H
Z
1
2
3
estructura
electrónica
1s 1s 1s 1
2
3
1
1
1
(aprox.)
n
a)Falso.Laenergíadeionizacióndeunátomo,I,sepuedecalcularmediantelasiguiente
expresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientrasque
enungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealaespecieconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z)queenestecasoesLi .
Elordencrecientedeenergíasdeionización(kJ/mol)es:
H(1312)<He (5250)<Li (11813)
b)Falso.Enlasespeciesisoelectrónicaslaconstantedeapantallamientoeslamisma,por
loquelacarganuclearefectivacrecealcrecerelnúmerodeprotonesdelnúcleo(Z).Este
aumentodeZdeterminalareduccióndelradiodelaespecie,portanto,elmenorradiole
correspondealLi .
Elordencrecientederadioses:
Li <He <H
c)Verdadero.Segúnhaexplicadoenelapartadoa).
d)Falso.Segúnhaexplicadoenelapartadob).
Larespuestacorrectaeslac.
12.57.Dadaslasconfiguracioneselectrónicasdelosátomos:
A=1 2 2 3 B=1 2 2 6 Sepuedeasegurarque
a)AyBrepresentanátomosdeelementosdistintos.
b)LaenergíaparaarrancarunelectrónaBesmayorqueparaA.
c)SetratadeátomosdeunmismoelementoylaenergíadeionizacióndeAyBeslamisma.
d)AyBtienendistintamasaatómica.
(O.Q.L.Murcia2004)(O.Q.L.Murcia2008)
a) Falso. Las configuraciones A y B tienen el mismo número de electrones, la diferencia
entreambasestribaenqueenlaestructuraBseincumpleelPrincipiodeMínimaEnergía
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
162
ya que se ha ocupado el orbital 6s antes de completarse el 3s. Por este motivo, la
configuración A corresponde al estado fundamental del átomo y la configuración B
correspondeaunestadoexcitado.
b‐c)Falso.Laenergíaparaarrancarunelectróndelorbital6p(B)másalejadodelnúcleo
esmenorquesiseencuentraenelorbital3s(A)máscercanoalnúcleo.
d) Falso. Para conocer la masa es necesario saber la composición del núcleo, es decir su
númeromásicoA.
Todaslaspropuestassonfalsas.
12.58.¿Cuáldelossiguienteselementosnoesunmetaldetransición?
a)Ru
b)Au
c)Al
d)W
(O.Q.L.Murcia2004)
Los metales de transición se caracterizan porque envían su electrón diferenciador a un
orbitald.
Lasestructuraselectrónicasdeloselementospropuestosson:
ElelementodesímboloRueselrutenioquepertenecealgrupo8yperiodo5delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Kr]5s 4d .
ElelementodesímboloAueseloroquepertenecealgrupo11yperiodo6delsistema
periódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Xe]4f 6s 5d .
 El elemento de símbolo Al es el aluminio que pertenece al grupo 13 y periodo 3 del
sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .
 El elemento de símbolo W es el wolframio que pertenece al grupo 6 y periodo 6 del
sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Xe]4f 6s 5d .
Larespuestacorrectaeslac.
12.59.Losmetalesdetransiciónsecaracterizanpor:
a)Oxidarsefácilmentealaire.
b)Serespecialmentedúctilesymaleables.
c)Tenerlosorbitalesdparcialmenteocupadosconelectrones.
d)Combinarserápidamenteconelagua.
(O.Q.L.Murcia2004)
Los metales de transición se caracterizan porque envían su electrón diferenciador a un
orbitaldquepuedeestarparcialototalmenteocupado.
Noobstante,unapropiedadtípicadelosmetalesesquesondúctilesymaleables.
Larespuestacorrectaeslac.
12.60.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa?
a)Elpotencialdeionizacióndependedelacargadelnúcleo.
b)Elpotencialdeionizacióndependedelefectopantalla.
c)Elpotencialdeionizacióndependedelradio.
d)Elsegundopotencialdeionizacióneslaenergíaquesehadesuministraraunelemento
neutrogaseosoparaqueseconviertaencatióndivalente.
(O.Q.L.Baleares2004)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
163
a‐b‐c)Verdadero.Laenergíadeionizacióndeun átomo,I,sepuedecalcularmediante la
siguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientrasque
enungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =ZS
siendoSlaconstantedeapantallamiento.
d)Falso.Lasegundaenergíadeionizaciónserepresentamedianteelsiguienteproceso:
X (g)+I X
(g)+e Larespuestacorrectaeslad.
12.61.¿Cuáldelossiguientesionestieneunmenorradio?
a)
b)
c) d)
e)
(O.Q.L.Baleares2004)(O.Q.L.Baleares2010)
Elelementocloropertenecealgrupo17yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s 3p . Sumando sus electrones se obtiene
quesunúmeroatómicoes17.
La configuración electrónica del ion Cl es [Ne] 3s 3p ya que capta un electrón en su
capamásexterna.
Elelementopotasiopertenecealgrupo1yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .Sumandosuselectronesseobtienequesu
númeroatómicoes19.
LaconfiguraciónelectrónicadelionK es[Ne]3s 3p yaquecedeunelectróndesucapa
másexterna.
Elelementocalciopertenecealgrupo2yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónica abreviada es[[Ar] 4s .Sumandosus electronesse obtiene que
sunúmeroatómicoes20.
LaconfiguraciónelectrónicadelionCa es[Ne]3s 3p yaquecededoselectronesdesu
capamásexterna.
Elelementoazufrepertenecealgrupo16yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s 3p . Sumando sus electrones se obtiene
quesunúmeroatómicoes16.
LaconfiguraciónelectrónicadelionS
capamásexterna.
es[Ne]3s 3p yaquecaptadoselectronesensu
Estascuatroespeciestienenlamismaestructuraelectrónicaysonisoelectrónicas.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
164
Elelementobariopertenecealgrupo2yperiodo6delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Xe]6s .Sumandosuselectronesseobtienequesu
númeroatómicoes56.
LaconfiguraciónelectrónicadelionBa es[Kr]4d 5s 5p yaquecededoselectrones
desucapamásexterna.
Todaslasespeciespropuestas,sedescartaelBa yaqueeslaespeciequetieneunmayor
númerodecapaselectrónicas.Delastresrestantes,especiesisoelectrónicas,laconstante
de apantallamiento es la misma, por lo que la carga nuclear efectiva crece al crecer el
númerodeprotonesdelnúcleo(Z).EsteaumentodeZdeterminalareduccióndelradiode
.
laespecie,portanto,elmenorradiolecorrespondeal
Larespuestacorrectaeslad.
(EnBaleares2010sereemplazaelionBa porelionS
).
12.62.LaconfiguraciónelectrónicadeunelementoAes:
1 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 ¿Cuálesdelassiguientesafirmacionessoncorrectas?
1)ElSbtieneunaenergíadeionizaciónmenorqueelátomoA.
2)ElSntieneunradiomayorqueelátomoA.
3)LaenergíadeionizacióndelClesmayorqueladelátomoA.
4)DelacombinacióndelelementoAyelelementodeZ=35seobtienencompuestos
fundamentalmenteiónicos.
5)ElelementoAesmáselectronegativoqueelCl.
a)1,2y3
b)2,3y4
c)1,2y5
d)1,3y4
(O.Q.L.Baleares2004)
Dadalaestructuraelectrónica,elvalormáximoden=5indicaquesetratadeunelemento
del5ºperiododelsistemaperiódicoycomotiene7electronesdevalencia(s p )pertenece
algrupo17queestáintegradoporloselementos:
F
Flúor
(n=2)
Cl
Cloro
(n=3)
Br
Bromo
(n=4)
I
Iodo
(n=5)
At
Astato
(n=6)
setratadelelementoiodo.
1) Verdadero. La energía de ionización de un átomo, I, se puede calcular mediante la
siguienteexpresión:
1312constanteenkJ·mol Z2ef
I=1312 2  Zef =carganuclearefectiva n
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientrasque
enungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelSb(Z=51)es[Kr]4d 5s 5p .
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
165
Los elementos I y Sb pertenecen al mismo periodo (n = 5), por lo que la carga nuclear
efectivaeselfactordeterminantedeltamaño.Enunperiodo,éstaesmayorenelelemento
quetienemayornúmeroatómico.Portanto,eliodotienemayorenergíadeionizaciónque
elantimonio.
Segúnlabibliografía,lasenergíasdeionización(kJ/mol)son:
I(1008)>Sb(834)
2)Verdadero.LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelSn(Z=50)es[Kr]4d 5s 5p .
Los elementos I y Sn pertenecen al mismo periodo (n = 5), por lo que la carga nuclear
efectivaeselfactordeterminantedeltamaño.Enunperiodo,éstaesmayorenelelemento
que tiene mayor número atómico lo que hace que la atracción nuclear sea mayor. Por
tanto,elestañotienemayorradioqueeliodo.
Segúnlabibliografía,losradiosatómicos(pm)son:
Sn(140)>I(133)
3)Verdadero.LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelCl(Z=17)es[Ne]3s 3p .
Los elementos I y Cl pertenecen al grupo 17 del sistema periódico, por lo que tienen la
mismacargaefectiva,luegoestefactornoinfluyeparadeterminarcuáltienemayorvalor
delaenergíadeionización.
El número de capas electrónicas es el factor determinante del tamaño. El cloro tiene un
valorden=3frente an=5para el átomoA.Portanto,elclorotienemayorenergía de
ionizaciónqueelátomoA(iodo).
Segúnlabibliografía,lasenergíasdeionización(kJ/mol)son:
Cl(1251)>I(1008)
4)Falso.LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconnúmeroatómicoZ=35
es[Ar]3d 4s 4p .
Los elementos I y Br pertenecen al grupo 17 del sistema periódico. Ambos tienen
tendenciaaganarunelectrónparaformarunionmonovalenteconestructuraelectrónica
degasinerte,muyestable.Portanto,noesposiblequeformenentreambosunenlace
iónico.
5) Falso. La electronegatividad de un elemento, χ, mide la facilidad que tiene un átomo
paraatraerhaciasíloselectronesdesuenlaceconotrosátomos.
Los elementos I y Cl pertenecen al grupo 17 del sistema periódico, pero es el elemento
cloro(Z=17)elquetienemenornúmerodecapas.Estohacequecuandoamboselementos
seencuentrenunidosaunmismoelemento,seaelcloroelquemásatraigahaciasíesos
electronesdeenlace.Portanto,elelementoA(iodo)noesmáselectronegativoqueel
cloro.
Segúnlabibliografía,losvaloresdelaselectronegatividadesenlaescaladePaulison:
Cl(3,16)>I(2,66)
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
166
12.63.¿Cuáldelassiguientesespeciesquímicastieneelradiomayor?
a)Mg
b)Na
c)
d)
(O.Q.L.Madrid2004)
Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesu
númeroatómicoes11.
La configuración electrónica del ion Na es [He] 2s 2p ya que cede un electrón de su
capamásexterna.
Elelementomagnesiopertenecealgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicoporloque
suconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtieneque
sunúmeroatómicoes12.
LaconfiguraciónelectrónicadelionMg
capamásexterna.
es[He]2s 2p yaquecededoselectronesdesu
Comparando los átomos, se trata de elementos del mismo periodo, por lo que la carga
nuclearefectivaeselfactordeterminantedeltamaño.Enunperiodo,estaesmayorenel
elemento que tiene mayor número atómico lo que hace que la atracción nuclear sea
mayor.Portanto,elsodiotienemayorradioqueelmagnesio.
Segúnlabibliografía,losradiosatómicos(pm)son:
Na(186)>Mg(160)
Al disminuir el número de electrones al formarse los iones, disminuye la constante de
apantallamientoyaumentalacarganuclearefectiva,loquehacequelafuerzadeatracción
delnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayor.Portanto,elradiodelionessiempre
menorqueeldelátomoneutrodelqueprocede.
Larespuestacorrectaeslab.
12.64. La propiedad que presenta, en conjunto, valores más altos en la familia de los
halógenosqueenladelosmetalesalcalinoses:
a)Elpuntodefusión.
b)Laafinidadelectrónica.
c)Elpoderreductor.
d)Ladensidad.
(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)
Losalcalinossonloselementosdelgrupo1delsistemaperiódicoytienenlaestructura
electrónicaexternans .Tienentendenciaacederaeseelectrón(oxidarse)paraformarun
catiónmonovalenteestableporloquesepuededecirquesusenergíasdeionizaciónson
bajasysupoderreductoralto.
 Los halógenos son los elementos del grupo 17 del sistema periódico y tienen la
estructuraelectrónicaexternans np Tienentendenciaaganaraunelectrón(reducirse)
paraformarunaniónmonovalenteestableporloquesepuededecirquesusafinidades
electrónicassonelevadasysupoderoxidantealto.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
167
12.65.Sólounadelasexpresionessiguientesescorrectaparadefinirlaafinidadelectrónica
deunelemento,señalecuál:
a)Laenergíaqueliberaunelementoenestadogaseosocuandoadquiereunelectrón.
b)Laenergíaquesedebeaportaraunelementoparaarrancarleunelectrón.
c)Latendenciarelativaquetieneunátomoparaatraerhaciasíloselectronescompartidos
conotroátomo.
d)Unamedidadelapolaridaddelosenlacescovalentes.
(O.Q.L.Madrid2004)
La afinidad electrónica, AE, se define como la energía que desprende un átomo gaseoso
cuandocaptaunelectrón.Eslaenergíaasociadaalprocesodeformacióndeanionesyse
representamedianteelsiguienteproceso:
A(g)+e A (g)+AE
Larespuestacorrectaeslaa.
12.66.Laestructuraelectrónicadeunelementoes1 2 2
a)Elevadopotencialdeionización.
b)Bajaelectronegatividad.
c)Bajaafinidadelectrónica.
d)Caráctermetálico.
.Indiquesitiene:
(O.Q.L.Madrid2004)
Dadalaestructuraelectrónica,elvalormáximoden=2indicaquesetratadeunelemento
del2ºperiododelsistemaperiódicoycomotiene7electronesdevalencia(s p )pertenece
algrupo17(halógenos)queestáintegradoporloselementos:
F
Flúor
(n=2)
Cl
Cloro
(n=3)
Br
Bromo
(n=4)
I
Iodo
(n=5)
At
Astato
(n=6)
Los halógenos son elementos se consideran no metales por tener tantos electrones de
valencia.Porellosepuededecirque:
Tienentendenciaaganaraunelectrónparaformarunaniónmonovalenteestableporlo
quesepuededecirquesusafinidadeselectrónicassonaltas.
Presentangrandificultadparaperderelectronesporloquesusenergíasdeionización
sonelevadas.
Larespuestacorrectaeslaa.
12.67.Ordenardemayoramenoreltamañodelossiguientesátomos:Sc,BaySe.
a)Ba>Se>Sc
b)Ba>Sc>Se
c)Sc>Ba>Se
d)Sc>Se>Ba
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
 El elemento de símbolo Sc es el escandio que pertenece al grupo 3 y periodo 4 del
sistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ar] 4s 3d .
Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes23.
ElelementodesímboloBaeselbarioquepertenecealgrupo2yperiodo6delsistema
periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Xe] 6s . Sumando sus
electronesseobtienequesunúmeroatómicoes56.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
168
 El elemento de símbolo Se es el selenio que pertenece al grupo 16 y periodo 4 del
sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]3d 4s 4p .
Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes34.
Siendoelementosdediferentesperiodos,Ba(n=6)yScySe(n=4),elfactordeterminante
del tamaño es el número de capas electrónicas, por tanto, el Ba es el que tiene mayor
tamañodelostres.
RespectoalosotrosdoselementosdelmismoperiodoScySe,eslacarganuclearefectiva
elfactordeterminantedeltamaño.Enunperiodo,éstaesmayorenelelementoquetiene
mayor número atómico lo que hace que la atracción nuclear sea mayor. Por tanto, el
escandiotienemayortamañoqueelselenio.
Segúnlabibliografía,losradiosatómicos(pm)son:
Ba(222)>Sc(162)>Se(116)
Larespuestacorrectaeslab.
12.68. Cuatro elementos A, B, C y D, tienen números atómicos 16, 19, 33 y 50,
respectivamente.Ordenardemayoramenorcaráctermetálico:
a)B>D>C>A
b)B>A>D>C
c)A>C>D>B
d)D>B>A>C
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
El carácter metálico de un elemento está relacionado con su facilidad para perder
electronesyformarcationes.
 El elemento A de número atómico 16 tiene la configuración electrónica abreviada
[Ne]3s 3p .Pertenecealgrupo16integradoporloselementos:
O
Oxígeno
(n=2)
S
Azufre
(n=3)
Se
Selenio
(n=4)
Te
Telurio
(n=5)
Po
Polonio
(n=6)
es el azufre, un elemento que tiende a captar dos electrones y así adquirir estructura
electrónicadegasinerte.Tienemuypococaráctermetálico.
 El elemento B de número atómico 19 tiene la configuración electrónica abreviada
[Ar]4s .Pertenecealgrupo1integradoporloselementos:
Li
Litio
(n=2)
Na
Sodio
(n=3)
Rb
Rubidio
(n=5)
K
Potasio
(n=4)
Cs
Cesio
(n=6)
Fr
Francio
(n=7)
es el potasio, un elemento que tiende a ceder un electrón y así adquirir estructura
electrónicadegasinerte.Tieneunelevadocaráctermetálico.
 El elemento C de número atómico 33 tiene la configuración electrónica abreviada
[Ar]3d 4s 4p .Pertenecealgrupo15integradoporloselementos:
N
Nitrógeno
(n=2)
P
Fósforo
(n=3)
As
Arsénico
(n=4)
Sb
Antimonio
(n=5)
Bi
Bismuto
(n=6)
es el arsénico, un elemento que tiende a captar tres electrones y así adquirir estructura
electrónicadegasinerte.Setratadeunmetaloideytienealgodecaráctermetálico.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
169
 El elemento D de número atómico 50 tiene la configuración electrónica abreviada
[Kr]4d 5s 5p .Pertenecealgrupo14integradoporloselementos:
C
Carbono
(n=2)
Si
Silicio
(n=3)
Ge
Germanio
(n=4)
Sn
Estaño
(n=5)
Pb
Plomo
(n=6)
es el estaño, un elemento que tiende a ceder dos o cuatro electrones y así adquirir
estructuraelectrónicadegasinerte.Tienecaráctermetálico.
Ordenadosdemayoramenorcaráctermetálico:
B(K)>D(Sn)>C(As)A(s)
Larespuestacorrectaeslaa.
12.69.¿Cuáldelasafirmacionesnoescorrectaparaelelemento81?
a)Esunelementodelgrupo13.
b)Esunmetal.
c)Presentaeltamañomásgrandedesugrupo.
d)Esunelementodelquintoperiodo.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
El elemento de número atómico 81 tiene la configuración electrónica abreviada
[Xe]4f 5d 6s 6p .Pertenecealgrupo13integradoporloselementos:
B
Carbono
(n=2)
Al
Aluminio
(n=3)
Ga
Galio
(n=4)
In
Indio
(n=5)
Tl
Talio
(n=6)
es el talio, un elemento del 6º periodo que tiende a ceder uno o tres electrones y así
adquirirestructuraelectrónicadegasinerte.Setratadelmetalmásgrandedesugrupoya
quetienemáscapaselectrónicas.
Larespuestacorrectaeslad.
(En la cuestión propuesta en 2010 se cambia por el elemento 31 y la opción d es un
elementodelcuartoperiodo,yenla2011,elelementoes40ylaopciónbesnometal).
12.70.Delassiguientesproposiciones,referentesaloselementosdelgrupodeloshalógenos,
sepuedeafirmarque:
a)Tienenenergíasdeionizaciónrelativamentepequeñas.
b)Suspuntosfusiónsonmuybajosyaumentandeformaregularaldescenderenelgrupo.
c) Todos los halógenos pueden formar compuestos en los que actúan con números de
oxidación‐1,+1,+3,+5,+7.
d)Todosloshalógenossecomportancomooxidantesmuyfuertes.
e)Todosloshalógenossecomportancomoreductoresmuyfuertes.
(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Madrid2007)(O.Q.L.Baleares2011)
a) Falso. Los elementos halógenos forman grupo 17 del sistema periódico y tienen la
estructura electrónica externa ns np . Por tener tantos electrones de valencia puede
decirseque:
Tienentendenciaaganaraunelectrónparaformarunaniónmonovalenteestableporlo
quesepuededecirquesusafinidadeselectrónicassonaltas.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
170
 Presentan gran dificultad para perder electrones por lo que sus energías de ionización
sonelevadas.
b) Verdadero. Forman moléculas diatómicas con enlace covalente no polar. Por este
motivopresentanfuerzasintermolecularesdedispersióndeLondon.Ladebilidaddeéstas
provoca que estas sustancias tengan bajos puntos de fusión que aumentan conforme se
desciendeenelgrupoyaquelaintensidaddeestosenlacesaumentaconformelohaceel
tamañodelátomo.
Consultandolabibliografía,losvaloresdelospuntosdefusión(°C)son:
Halógeno
Tfusión(°C)
‐219,6
‐101,5
‐7,3
113,7
c) Falso. El flúor es el elemento más electronegativo del sistema periódico por lo que
resultaimposiblequitarleunelectrónyformarelcatiónF estable.
d)Falso.Loshalógenossonespeciesmuyoxidantesyaquetienenunaelevadatendenciaa
ganarunelectrónyformarelionestableX.Sólolostresprimeroshalógenos(flúor,cloro
y bromo) pueden considerarse oxidantes fuertes ya que tienen potenciales de reducción
grandesypositivosloqueestípicodelasespeciesoxidantes.
Consultandolabibliografía,losvaloresdeE°(V)son:
F (g)+2e 2F (aq)
E°=2,87V
Cl (g)+2e 2Cl (aq) E°=1,36V
Br (l)+2e 2Br (aq) E°=1,07V
I (s)+2e 2I (aq)
E°=0,53V
e)Falso.Segúnsehacomentadoenelapartadoanterior.
Larespuestacorrectaeslab.
12.71. De las siguientes proposiciones, referentes a los elementos del grupo de los metales
alcalinotérreos,sepuedeafirmarque:
a) Todos forman con facilidad cationes de carga variada,
,
,
, que existen en
disoluciónacuosademuchoscompuestosiónicos.
b)Losiones
tienenungranpoderreductorqueseutilizaenlaproteccióncatódicadel
hierro.
c)Elberilioeselquetienemayorfacilidadparaformarcationes
.
d)Lospotencialesnormalesdereducciónsongrandesynegativosporloquesecomportan
comoagentesreductores.
e)Todosreaccionanviolentamenteconelaguaatemperaturaordinaria.
(O.Q.N.Luarca2005)
a)Falso.Loselementosalcalinotérreosformangrupo2delsistemaperiódicoytienenla
estructura electrónica externa ns . Tienen tendencia a ceder esos dos electrones
(oxidarse)paraformaruncatióndivalenteestable.
b)Falso.ElcatiónMg
eslaespecieoxidadadelMgquesíqueesunexcelentereductor.
c) Falso. El Be es de todos los elementos alcalinotérreos el que tiene menor tendencia a
formar el correspondiente ion divalente. Se debe a que el berilio es un elemento muy
pequeño(n=2).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
171
d) Verdadero. Los elementos alcalinotérreos tienen potenciales de reducción grandes y
negativosloqueestípicodelasespeciesreductoras.
Consultandolabibliografía,losvaloresdeE°(V)son:
Be (aq)+2e Be(s)
Mg
E°=‐1,85V
(aq)+2e Mg(s) E°=‐2,37V
Ca (aq)+2e Ca(s)
E°=‐2,87V
(aq)+2e Sr(s)
E°=‐2,89V
Ba (aq)+2e Ba(s)
E°=‐2,90V
Sr
e)Falso.Sonlosmetalesalcalinoslosquereaccionanviolentamenteconelagua.
Larespuestacorrectaeslad.
12.72.Laconfiguraciónelectrónicaexternadelosátomosdeloselementosdelgrupo6Aes
ns2np4.Señalarlarespuestaincorrecta:
a)Losnúmerosdeoxidacióndelazufreson‐2,+2,+4y+6.
b)Eloxígenotienelosmismosnúmerosdeoxidaciónqueelazufre.
c)Eloxígenotienedenúmerodeoxidación‐2.
d)Oxígenoyazufresonnometales.
(O.Q.L.Murcia2005)
a)Verdadero.Elazufreformacompuestosconlosnúmerosdeoxidaciónpropuestos.Así
pues,‐2(H S),+2(SO),+4(SO )y+6(SO ).
b)Falso.Eloxígenoeselsegundoelementomáselectronegativodelsistemaperiódicopor
loquenopuedeserátomocentralenloscompuestostalcomoloeselazufre.
Susnúmerosdeoxidaciónson:‐2(H O),‐1(H O ),‐½(KO )y+2(OF ).
c)Verdadero.Segúnsehavistoenelapartadob).
d)Verdadero.Deacuerdoconlaestructuraelectrónicaexternapropuesta,loselementos
del grupo 16 (6A) tienen 6 electrones de valencia por lo que tienen tendencia a captar
electronesydificultadparacederlos,unacaracterísticadelosnometales.
Larespuestacorrectaeslab.
12.73.Señalarlarespuestaincorrecta:
a)ElCaesunelementoalcalinotérreodel4°períododelatablaperiódica.
b)ElSitienedenúmeroatómico14.
c)LaconfiguraciónelectrónicadelCues[Ar]3 4 .
d) El átomo de Cl es más electronegativo que el de I, y su radio atómico menor que el del
azufre.
(O.Q.L.Murcia2005)
a) Verdadero. El Ca tiene la estructura electrónica externa [Ar] 4s . El valor máximo de
n=4indicaqueperteneceal4ºperiodoyelnúmerodeelectronesexternoss indicaque
pertenecealgrupo2delsistemaperiódico.
b) Verdadero. El Si tiene la estructura electrónica 1s 2s 2p 3s 3p . La suma de sus
electronesindicaquesunúmeroatómicoes14.
c)Falso.La estructura electrónicaabreviadadel Cu(Z = 29) es[Ar] 4s 3d ,ya quede
acuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
172
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:
4s

3d





d)Verdadero.LoselementosIyClpertenecenalgrupo17delsistemaperiódico,peroesel
elementocloro(Z=17)elquetienemenornúmerodecapas.Estohacequecuandoambos
elementos se encuentren unidos a un mismo elemento, sea el cloro el que más atraiga
hacia sí esos electrones de enlace. Por tanto, el elemento A (iodo) no es más
electronegativoqueelcloro.
Segúnlabibliografía,losvaloresdelaselectronegatividadesenlaescaladePaulison:
Cl(3,16)>I(2,66)
LoselementosIyClpertenecenalgrupo17delsistemaperiódico,peroeseliodoelque
tienemayornúmerodecapas(n=5)loquedeterminaquedeamboselementosseaésteel
quetienemayorradio.
Segúnlabibliografía,losradiosatómicos(pm)sonI(133)>Cl(99)
Larespuestacorrectaeslac.
12.74.SiestudiamosQuímicadebemossaberque:
a)ElsímbolodelfósforoesFyeldelflúorFl.
b)Latablaperiódicaactualrecoge,ordenadamente,loselementosconocidosyesdebidaa
DmitriIvanovichMendeleiev.
c)Elmercurio,porserlíquido,noesunmetal.
d) Las tierras raras se llaman así porque su comportamiento químico no está dentro de la
normalidad.
(O.Q.L.Murcia2005)
La tabla periódica actual está basada en la ordenación por masas atómicas crecientes el
sistemadegrupos(valencias)propuestaporMendeleiev.
Larespuestacorrectaeslab.
12.75.Delossiguientesátomoseiones:
Ar,
,
, y
Sepuedeafirmarque:
a)Todostienenelmismoradioporquesonisoelectrónicos.
b)Suradiovaríaenelsiguienteorden:
>
>Ar> >
c)Suradiovaríaenelsiguienteorden:
> >Ar>
>
d)Ningunadelasafirmacionesanterioresesverdadera.
.
.
(O.Q.L.Baleares2005)
Comosetratadeespeciesisoelectrónicasquetienenlamismaconfiguraciónelectrónica,
todastienenlamismaconstantedeapantallamientoloquehacequelafuerzadeatracción
del núcleo sobre el electrón más externo sea mayor en el núcleo con mayor número de
protones (número atómico). En otras palabras, el tamaño de la especie decrece al
aumentar el número atómico. Por tanto, la ordenación correcta para las especies iónicas
es:
Ca <K <Cl <S
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
173
EstonoesaplicableparaelAryaqueaquíelradioseríaatómicoynoiónico.Esteradioes
el menor de todas las especies propuestas. Consultando la bibliografía, los valores (pm)
son:
Ar(98)<
(100)<K (138)<Cl (181)<S
(184)
Larespuestacorrectaeslad.
(EnMurcia2002serealizaunapreguntasimilarsinincluirelAr).
12.76.Amedidaquesedesciendeenungrupodelsistemaperiódico,losmetalessehacenmás
electropositivosysupotencialdeionizaciónsehacemásbajo.
a)Verdadero
b)Falso
c)Esmáselectropositivoalbajarperosupotencialdeionizaciónsehacemásalto.
d)Laselectronegatividadessonsemejantes.
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)
Laenergíaopotencialdeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
1312constanteenkJ·mol Z2ef
I=1312 2  Zef =carganuclearefectiva n
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientrasque
enungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Conformeseavanzaenungrupoelvalordenaumentaylaenergíadeionizaciónsehace
menor.
Aldisminuirlaenergíadeionizaciónaumentalaelectropositividad,omejordisminuyela
electronegatividad,delelemento.
Larespuestacorrectaeslaa.
12.77.Dadaslasconfiguracioneselectrónicasdelosátomosneutros:
A=1 2 2 3 B=1 2 2 6 indicasisonverdaderasofalsaslassiguientesafirmaciones:
i)SenecesitaenergíaparapasardeAaB.
ii)AyBrepresentanátomosdeelementosdistintos.
iii)SerequieremenorenergíaparaarrancarunelectróndeBquedeA.
a)Lastressonverdaderas.
b)i)verdaderaii)verdaderaiii)falsa
c)i)falsaii)falsaiii)verdadera
d)i)verdaderaii)falsaiii)verdadera
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)
i) Verdadero. El orbital 6p tiene mayor energía que el 3s por lo que el átomo debe
absorberenergíaparatengalugardichatransición.
ii) Falso. Las configuraciones A y B tienen el mismo número de electrones, la diferencia
entreambasestribaenqueenlaestructuraBseincumpleelPrincipiodeMínimaEnergía
ya que se ha ocupado el orbital 6s antes de completarse el 3s. Por este motivo, la
configuración A corresponde al estado fundamental del átomo y la configuración B
correspondeaunestadoexcitado.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
174
iii)Verdadero.Elelectróndelorbital6sestámásalejadodel núcleoyporese motivo es
másfácildearrancar.
Larespuestacorrectaeslad.
12.78.¿Cuáldelossiguientesátomostienelaprimeraenergíadeionizaciónmásalta?
a)Berilio
b)Oxígeno
c)Carbono
d)Neón
e)Litio
(O.Q.L.Almería2005)
Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e–internos=#e–externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
Li
Be
C
O
Ne
Z
3
4
6
8
10
estructura
electrónica
[He]2s [He]2s 1
2
4
6
8
2
2
2
2
2
(aprox.)
n
[He]2s 2p
[He]2s 2p [He]2s 2p
Se trata de elementos del mismo periodo (mismo valor de n) por lo que el factor
determinantedelvalordeIesZ .ElelementoconmayorZ eselquetienemayorenergía
deionización,enestecasoeselNe.
Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ/mol)son:
Li(520)<Be(900)<C(1087)<O(1314)<Ne(2081)
Larespuestacorrectaeslad.
12.79.Delossiguienteselementos:Na,Mg,Al,SyCl:
a)Elmásreductoreselcloro.
b)Elóxidomásbásicoeseldemagnesio.
c)Elmásmetálicoeselaluminio.
d)Eldemayorafinidadelectrónicaeselcloro.
e)Elmásoxidanteeselazufre.
(O.Q.N.Vigo2006)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
175
a) Falso. El cloro tiene la estructura electrónica externa [Ne] 3s 3p . Le falta un único
electrón para completar su octeto, por lo que tiene tendencia a ganarlo y reducirse
formandoelionCl conunaestructuraelectrónica,muyestable,[Ne]3s 3p .
Las sustancias que tienen marcada tendencia a ganar electrones y reducirse son los
oxidantes.
b)Falso.Elsodiosecombinaconoxígenoyformaelóxidodesodio,Na O.Estasustancia
reacciona con agua formando hidróxido de sodio, NaOH, una base más fuerte que el
hidróxidodemagnesio,Mg OH .
Na O(s)+H O(l)2NaOH(aq)2Na (aq)+2OH (aq)
c) Falso. El sodio tiene la estructura electrónica externa [Ne] 3s . Tiene una marcada
tendencia a ceder ese electrón y oxidarse formando el ion Na con una estructura
electrónica,muyestable,[He]2s 2p .
El aluminio tiene la estructura electrónica externa [Ne] 3s 3p Tiene también una
marcada tendencia a ceder esos electrones y oxidarse formando el ion Al con una
estructuraelectrónica,muyestable,[He]2s 2p .Noobstante,elaluminiodebecedertres
electronesmientrasqueelsodiosólodebecederuno,porestemotivopuededecirsequeel
sodiotienemayorcaráctermetálicoqueelaluminio.
d) Verdadero. El cloro tiene la estructura electrónica externa [Ne] 3s 3p . Le falta un
únicoelectrónparacompletarsuocteto,porloquetienetendenciaaganarloyreducirse
formandoelionCl conunaestructuraelectrónica,muyestable,[Ne]3s 3p .
Loselementoscomoelcloro(halógenos)quetienenmarcadatendenciaaganarelectrones
y reducirse son los que tienen las afinidades electrónicas más grandes del sistema
periódico.
e) Falso. El azufre tiene la estructura electrónica externa [Ne] 3s 3p . Le faltan dos
electrones para completar su octeto, por lo que tiene tendencia a ganarlo y reducirse
formandoelionS conunaestructuraelectrónica,muyestable,[Ne]3s 3p .
Las sustancias que tienen marcada tendencia a ganar electrones y reducirse son los
oxidantes.
Larespuestacorrectaeslad.
12.80.Siunátomodeciertoelementoposeelasiguienteconfiguraciónelectrónica:
1 2 2 3 3 4 sepuededecirque:
a)Esunmetaldetransición.
b)Seencuentraenunestadoexcitado.
c)Pierdeunelectrónconfacilidad.
d)Esmáselectronegativoqueelyodo.
(O.Q.L.Murcia2006)
Dadalaestructuraelectrónica,elvalormáximoden=4indicaquesetratadeunelemento
del 4º periodo del sistema periódico y como tiene 1 electrón de valencia (s1) pertenece al
grupo1queestáintegradoporloselementos:
Li
Litio
(n=2)
Na
Sodio
(n=3)
K
Potasio
(n=4)
Rb
Rubidio
(n=5)
Cs
Cesio
(n=6)
Fr
Francio
(n=7)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
176
a) Falso. Se trata de un metal alcalino. Los elementos de transición envían el electrón
diferenciadoraunorbitald.
b) Falso. La configuración electrónica propuesta cumple los principios de Mínima de
EnergíaydeMáximaMultiplicidaddeHund,porloquecorrespondealestadofundamental
c)Verdadero.Elpotasio,comoelrestodelosmetalesalcalinos,tienetendenciaaceder
eseelectróns yoxidarseformandoelionK conunaestructuraelectrónica,muyestable,
[Ne]3s 3p .Enotraspalabrastienebajaenergíadeionización.
d) Falso. La electronegatividad de un elemento, χ, mide la facilidad que tiene un átomo
paraatraerhaciasíloselectronesdesuenlaceconotrosátomos.
El elemento yodo pertenece al grupo 17 del sistema periódico, por lo que su estructura
electrónica externa es s p lo cual quiere decir, a diferencia del potasio, que tiene una
marcadatendenciaganarelectronesynoaperderlos,porloquesepuedeconcluirqueel
yodoesmuchomáselectronegativoqueelpotasio.
Segúnlabibliografía,losvaloresdelaselectronegatividadesenlaescaladePaulison:
I(2,66)>K(0,82)
Larespuestacorrectaeslac.
12.81. Señala cuál de las ordenaciones siguientes representa correctamente un aumento
crecientedelaelectronegatividaddeloselementos:
a)Na<Cl<S<O
b)B<N<C<O
c)C<N<O<F
d)N<O<Cl<F
(O.Q.L.Murcia2006)
La electronegatividad, χ, mide la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia sí los
electronesdesuenlaceconotrosátomos.Suvalorsepuedecalcularapartirdelosvalores
de la energía de ionización, I, y de la afinidad electrónica, AE, de forma que aumenta al
aumentar ambas propiedades. La electronegatividad de un elemento es mayor cuanto
menor es su radio atómico y cuanto mayor es su carga nuclear efectiva. Por tanto, la
electronegatividaddeunátomoaumentaenun:
‐Grupoaldisminuirelvalordelnúmerocuánticoprincipaln.
‐Periodoalaumentarelvalordelnúmeroatómico.
Lasconfiguracioneselectrónicasabreviadasdeloselementospropuestosson:
5B[He]2s
2p 6C[He]2s
2p 7N[He]2s
2p 8O[He]2s
2p 9F[He]2s
2p 11Na[Ne]3s
17Cl[Ne]3s
16S[Ne]3s
3p 3p Sepuedeplantearlasiguientetablaconloselementosdados:
Elemento
(aprox.)
n
B
C
N
O
F
Na
S
Cl
3
4
5
6
7
1
6
7
2
2
2
2
2
3
3
3
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
177
Teniendo en cuenta los valores de n y de Z , los elementos el orden creciente de
electronegatividades:
Na<B<C<S<N<Cl<O<F
Portanto,detodaslaspropuestaslacorrectaes:
C<N<O<F
Consultandolabibliografía,seobtienenlossiguientesvalores:
Na(0,93)<B(2,04)<C(2,55)<S(2,58)<Cl(3,16)<O(3,44)<F(3,98)
Larespuestacorrectaeslac.
12.82.Señalelaopcióncorrectaparaelordencrecientedelradiodelosiones:
a)
< <
< b)
<
< < c) <
< <
d)
< <
< (O.Q.L.Murcia2006)
 El elemento litio pertenece al grupo 1 y periodo 2 del sistema periódico por lo que su
configuraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s .Sumandosuselectronesseobtienequesu
númeroatómicoes3.
La configuración electrónica del ion Li es 1s ya que cede un electrón de su capa más
externa.
Elelementoberiliopertenecealgrupo2yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s .Sumandosuselectronesseobtienequesu
númeroatómicoes4.
LaconfiguraciónelectrónicadelionBe es1s yaquecededoselectronesdesucapamás
externa.
Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesu
númeroatómicoes11.
La configuración electrónica del ion Na es [He] 2s 2p ya que cede un electrón de su
capamásexterna.
Elelementopotasiopertenecealgrupo1yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .Sumandosuselectronesseobtienequesu
númeroatómicoes19.
LaconfiguraciónelectrónicadelionK es[Ne]3s 3p yaquecedeunelectróndesucapa
másexterna.
Lasdosprimerasespeciespropuestas,Li yBe ,sonlasdemenortamañoyaquetienen
n=1,ydeellasesmenorelBe yaquetienemenorcarganuclearefectiva.
Lasdosrestantes,Na yK ,tienenlamismacarganuclearefectiva,ydeellasesmenorel
Na yaquetienemenorvalorden=2.
Elordencrecientederadiosiónicos(pm)es:
Be (27)<Li (59)<Na (99)<K (138)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
178
Larespuestacorrectaeslaa.
12.83.Unelementoquímicopresentalasiguienteconfiguraciónelectrónica:
[Xe]4 5 6 portantoesun:
a)Metaldelbloqued
b)Metalalcalino
c)Metalalcalinotérreo
d)Gasinerte
e)Metaldedobletransición
(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.N.Sevilla2010)
Dadalaestructuraelectrónica,elvalormáximoden=6indicaquesetratadeunelemento
del6ºperiododelsistemaperiódicoycomodeacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergíael
últimosubnivelquesellenadeelectronesesel5d.Altener12electronesenlaúltimacapa
pertenecealgrupo12queestáintegradoporloselementos:
Zn
Cinc
(n=4)
Cd
Cadmio
(n=5)
Hg
Mercurio
(n=6)
Cn
Copernicio
(n=7)
setratadelelementomercuriounelementodelbloqued.
Larespuestacorrectaeslaa.
(EnlacuestiónpropuestaenSevilla2010seidentificanloselementosBa,Hg,La,Rn).
12.84. A partir de la posición del oxígeno en la tabla periódica y de su configuración
electrónicasepuedeafirmarque:
a)Eselelementomáselectronegativodelatabla.
b)Susvalenciascovalentesson2,4y6.
c)Susátomosymoléculassonparamagnéticos.
d)Formaelmismotipodecompuestosqueelrestodeloselementosdesugrupo.
(O.Q.L.Madrid2006)
a)Falso.LaelectronegatividadcreceenunperiodoconformeaumentanlacarganuclearZ
ylacarganuclearefectiva.Elflúoresunelementodelmismoperiodoqueeloxígenopero
conmayorvalordeZ,porloqueesmáselectronegativo.
b) Falso. La estructura atómica abreviada del átomo de oxígeno es [He] 2s 2p , y de
acuerdo con el Principio de Máxima Multiplicidad de Hund los electrones ocupan los
subniveles de energía degenerados (2p) lo más separados posible y con los spines
paralelos:
2s

2p


La valencia covalente indica el número de electrones desapareados que puede tener un
átomo,quecomoseobservaeneloxígenoes+2.
c)Verdadero.Comosehademostradoenelapartadob)elátomodeoxígenopresenta
electronesdesapareados,portantoesparamagnético.
LadistribucióndeelectronesenlosorbitalesmolecularesenlamoléculadeO es:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
Como se observa en el diagrama, la molécula de
desapareados,portantoesparamagnética.
179
también presenta electrones
d)Falso.Comosuúnicavalenciacovalentees+2esincapazdeformaroxoácidoscomolo
hace,porejemplo,elazufre.
Larespuestacorrectaeslac.
12.85. Cuando se ordenan los elementos silicio, fósforo y azufre en orden creciente de
energíasdeionización,¿cuáleselordencorrecto?
a)Si,P,S
b)Si,S,P
c)S,Si,P,
d)P,S,Si
(O.Q.L.Madrid2006)
Laenergíadeionizacióndeunátomo,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
Si
P
S
Z
14
15
16
estructuraelectrónica
[Ne]3s 3p [Ne]3s 3p [Ne]3s 3p 4
5
6
3
3
3
(aprox.)
n
Loselementospropuestospertenecenaltercerperiodo,portantoentodoselloselvalor
den=3.
Deacuerdoconloexpuesto,laenergíadeionizacióndeberíaaumentaralaumentarZ,sin
embargo, existe una pequeña anomalía en el caso de los elementos fósforo y azufre. La
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
180
anomalía se debe a que, de acuerdo con la regla de Hund, el fósforo tiene los tres
electrones p desapareados en orbitales diferentes, sin embargo, el azufre tiene dos
electrones apareados en mismo orbital p lo que provoca que exista repulsión
electrostáticaentreellosyfacilite,portanto,laeliminacióndeesteúltimoelectrón.
3s
Fósforo
3p



3s


Azufre
3p



Elordencrecientedelaprimeraenergíadeionización(kJ/mol)paraestoselementoses:
Si(787)<S(1000)<P(1012)
Larespuestacorrectaeslab.
12.86.Delassiguientesseriesdeelementosporordencrecientedeelectronegatividad,¿cuál
eslacorrecta?
a)Al<N<Rb<F
b)Rb<N<F<Al
c)Rb<Al<N<F
d)F<Al<Rb<N
(O.Q.L.Baleares2006)
La electronegatividad, χ, mide la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia sí los
electronesdesuenlaceconotrosátomos.Suvalorsepuedecalcularapartirdelosvalores
de la energía de ionización, I, y de la afinidad electrónica, AE, de forma que aumenta al
aumentar ambas propiedades. La electronegatividad de un elemento es mayor cuanto
menor es su radio atómico y cuanto mayor es su carga nuclear efectiva. Por tanto, la
electronegatividaddeunátomoaumentaenun:
‐Grupoaldisminuirelvalordelnúmerocuánticoprincipaln.
‐Periodoalaumentarelvalordelnúmeroatómico.
Lasconfiguracioneselectrónicasabreviadasdeloselementospropuestosson:
N[He]2s 2p F[He]2s 2p Al[Ne]3s 3p Rb[Kr]5s Sepuedeplantearlasiguientetablaconloselementosdados:
Elemento
(aprox.)
n
N
F
Al
Rb
5
7
3
1
2
2
3
5
Teniendo en cuenta los valores de n y de Zef, los elementos el orden creciente de
electronegatividades:
Rb(0,82)<Al(1,61)<N(3,04)<F(3,98)
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
181
12.87.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?
a)Paulingelaboróunaescaladeelectronegatividades.
b)ConlaleydeHesssepuedencalcularlosradiosatómicos.
c)ConelmodeloatómicodeBohrsepuedeinterpretarlaestructuraelectrónicadecualquier
átomo.
d)Planckinterpretóporprimeravezelespectrodelhidrógeno.
(O.Q.L.Baleares2006)
a)Verdadero.Laescaladeelectronegatividadesmásampliamenteutilizadafueelaborada
por Pauling a partir de medidas de energías de enlace y relacionando éstas con la
diferenciadeelectronegatividadexistenteentrelosdoselementosenlazados.Suescalaes
relativaalelementoflúoralqueasignaunvalormáximode3,98.
b)Falso.LosradiossepuedencalcularapartirdemedidasconespectrometríadeRX.Una
aplicación de la ley de Hess es el ciclo de Born‐Haber con el que se pueden calcular
energíasreticularesobienafinidadeselectrónicas.
c) Falso. El modelo atómico propuesto por Bohr sólo es aplicable al hidrógeno y átomos
hidrogenoides.
d) Falso. Planck propuso la teoría cuántica que proponía la discontinuidad de la energía
radiadaporlosátomos.
Larespuestacorrectaeslaa.
12.88.Lareacciónasociadaalpotencialdeionización:
–(g)
a)Mg(g)+ 
b)Mg(g)
(g)+ c)Mg(s)
(g)+ d)Ningunadelasanteriores.
e)Mg(l)
(g)+ f)
(g)
(g)+ (O.Q.L.Baleares2006)(O.Q.L.LaRioja2006)
Laenergíaopotencialdeionización,I,eslaenergíaquedebeabsorberunátomoenestado
gaseosoparapoderquitarleelelectrónmásdébilmenteatraidoporelnúcleo.Laecuación
químicacorrespondientealprocesoes:
Mg(g)Mg (g)+e Larespuestacorrectaeslab.
(EnlacuestiónpropuestaenLaRioja2006secambianlasopcionesaycporeyf).
12.89. ¿Qué grupo de elementos del Sistema Periódico tiene las energías o potenciales de
ionizaciónmáselevados?
a)gasesnobles
b)halógenos
c)alcalinos
(O.Q.L.LaRioja2006)
Laenergíadeionizacióndeunátomo,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
182
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,portanto,
loselementosconmayorvalordeIseránlosquetenganmayorvalordeZ ,esdecirlos
últimosdecadaperiodo,losgasesinertes.
Larespuestacorrectaeslaa.
12.90.Sisehabladetamañosatómicos,elijalaopcióncuyoordenseaincorrecto.
a)Cs>Fe>He
b) >
>
c)Ti>Fe>Zn
d)Be<Ca<Ba
e)
<Ne< (O.Q.N.Córdoba2007)
El radio de una especie química aumenta con el número de capas electrónicas (n) y al
disminuirlacarganuclearZylacarganuclearefectiva.
a)Verdadero.Lasestructuraselectrónicasdelasespeciespropuestasson:
He1s Fe[Ar]4s 3d Cs[Xe]6s SetratadeunelementodelprimerperiodoHe(n=1)muypequeño,deotroelementoalgo
mayorporserdel4ºperiodo,Fe(n=4)yunelementomuyvoluminosoporperteneceral
6ºperiodo,Cs(n=6).
Elordendecrecientederadios(pm)es:
Cs(248)>Fe(126)>He(50)
b)Verdadero.Lasestructuraselectrónicasdelasespeciespropuestasson:
F[He]2s 2p F [He]2s 2p Cr[Ar]4s 3d Cr
Mn[Ar]4s 3d Mn [Ne]3s 3p [Ne]3s 3p Setratadeunanión(F )queaumentaconsiderablementesuradioalcaptarunelectróny
doscationes(Cr yMn )que,porelcontrario,disminuyenconsiderablementesuradio
al perder seis y siete electrones respectivamente. De los dos cationes, es el Mn el que
tiene menor radio ya que su núcleo tiene un protón más que el del cromo mientras que
ambostienenigualnúmerodeelectronesapantallandoloquehacequeseaelmanganeso
elquetengamayorcarganuclearefectiva.
Elordendecrecientederadioses:
F >Cr
>Mn c)Falso.Lasestructuraselectrónicasdelasespeciespropuestasson:
Ti[Ar]4s 3d Fe[Ar]4s 3d Zn[Ar]4s 3d Setratadeelementosdelmismoperiodo,porloqueelfactordeterminantedeltamañoes
la carga nuclear efectiva que aumenta al aumentar Z, y que hace disminuir el radio
conforme se avanza por el bloque d, no obstante al ir poblándose el subnivel con más
electronesaumentanlasrepulsionesinterelectrónicasquehacenqueelradioaumentede
formaanómalahastaelfinaldelbloque.
Elordendecrecientederadios(pm)es:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
183
Ti(147)>Zn(134)>Fe(126)
d)Verdadero.Lasestructuraselectrónicasdelasespeciespropuestasson:
Be[He]2s Ca[Ar]4s Ba[Xe]6s Setratadeelementosdelmismogrupo,porloqueelfactordeterminantedeltamañoesel
númerodecapaselectrónicas,Be(n=2),Ca(n=4)yBa(n=6).
Elordencrecientederadios(pm)es:
Be(147)>Ca(197)>Ba(222)
e)Falso.Lasestructuraselectrónicasdelasespeciespropuestasson:
F[He]2s 2p F [He]2s 2p Na [He]2s 2p Ne[He]2s 2p Na[Ne]3s Se trata de especies que tienen la misma configuración electrónica y que se denominan
isoelectrónicas. Por este motivo, todas tienen la misma constante de apantallamiento lo
quehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayoren
elnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,elradiode
la especie decrece al aumentar el número atómico. Por tanto, el menor radio le
correspondealaespecieconmayorZ,elNa .
EnelcasodelNe,latendencianosecumpleyaqueseestáncomparandoradiosiónicosy
atómicos.
Elordendecrecientederadios(pm)es:
F (133)>Na (99)>Ne(71)
Lasrespuestascorrectassoncye.
12.91. Indique en qué apartado se hace una asociación incorrecta entre configuración
electrónicadelosúltimosorbitalesyátomo,grupooperiodo:
a)Elementosdetransición
ns(n−1)dnp
b)Cumetálico
4 3 c)Lantano
6 4 d)Actinio
6 7 e)Crmetálico
4 3 (O.Q.N.Córdoba2007)
Ellantanoesunelementopertenecientealgrupo3delsistemaperiódicoformadoporlos
elementos:
Sc
Escandio
(n=4)
Y
Itrio
(n=5)
La
Lantano
(n=6)
Ac
Actinio
(n=6)
Todosloselementosdelgrupotienentreselectronesenlaúltimacapadistribuidoscomo
ns (n 1)d .
Comoellantanoperteneceal6ºperiodosuconfiguraciónelectrónicaes[Xe]6s 5d .
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
184
12.92.ElordendelasprimerasenergíasdeionizacióndeloselementosB,C,N,OyFes:
a)F<O<N<C<B
b)B<C<O<N<F
c)B<C<N<O<F
d)C<B<N<O<F
e)Novaría
(O.Q.N.Córdoba2007)(O.Q.N.Castellón2008)
Laenergíadeionizacióndeunátomo,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
B
C
N
O
F
Z
5
6
7
8
9
estructura
electrónica
(aprox.)
n
[He]2s 2p [He]2s 2p
[He]2s 2p
[He]2s 2p [He]2s 2p
3
4
5
6
7
2
2
2
2
2
Loselementospropuestospertenecenalsegundoperiodo,portantoentodoselloselvalor
den=2.
Deacuerdoconloexpuesto,laenergíadeionizacióndeberíaaumentaralaumentarZ,sin
embargo,existeunapequeñaanomalíaenelcasodeloselementosnitrógenoyoxígeno.La
anomalía se debe a que, de acuerdo con la regla de Hund, el nitrógeno tiene los tres
electrones p desapareados en orbitales diferentes, sin embargo, el oxígeno tiene dos
electrones apareados en mismo orbital p lo que provoca que exista repulsión
electrostáticaentreellosyfacilite,portanto,laeliminacióndeesteúltimoelectrón.
2s

Nitrógeno
2p



2s
Oxígeno
2p




Elordencrecientedelaprimeraenergíadeionización(kJ/mol)paraestoselementoses:
B(801)<C(1087)<O(1314)<N(1402)<F(1681)
Larespuestacorrectaeslab.
(EnlacuestiónpropuestaenCórdobanofiguraenelementoB).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
185
12.93.Alirdeizquierdaaderechaeneltercerperiododelatablaperiódica,losóxidosylos
cloruroscambiansuspropiedadesdeiónicasacovalentes.Estecambiosedebeaque:
a)Aumentaelvolumenatómico.
b)Desciendelaprimeraenergíadeionización.
c)Incrementalaelectronegatividad.
d)Disminuyeelnúmerodeelectronesdevalencia.
(O.Q.L.Murcia2007)
El carácter iónico parcial de un enlace depende de la diferencia de electronegatividad
existente entre los elementos que se enlazan. Conforme esta diferencia se hace menor
aumentaelcaráctercovalentedelcompuesto.
LaelectronegatividaddentrodeunperiodoaumentaconformeaumentalacarganuclearZ
delelemento,esdecir,hacialaderecha.
Teniendo en cuenta que cloro y oxígeno están situados prácticamente al final de sus
respectivosperiodos,loscompuestosqueformanconloselementosdelperiodocadavez
tienen menor diferencia de electronegatividad por lo que los compuestos son cada vez
máscovalentes.
Larespuestacorrectaeslac.
12.94. Selecciona la relación que exprese correctamente el orden creciente del primer
potencialdeionizacióndeloselementosquímicosAr,S,NaySi:
a)Ar,Si,S,Na
b)Na,S,Ar,Si
c)Na,Si,S,Ar
d)Si,S,Ar,Na
(O.Q.L.Murcia2007)
Laenergíadeionizacióndeunátomo,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
Na
Si
S
Ar
Z
11
14
16
18
estructura
electrónica
[Ne]3s1
(aprox.)
n
[Ne]3s 3p [Ne]3s 3p [Ne]3s 3p 1
4
6
8
3
3
3
3
Loselementospropuestospertenecenaltercerperiodo,portantoentodoselloselvalor
den=3.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
186
Se trata de elementos del mismo periodo (mismo valor de n) por lo que el factor
determinantedelvalordeIesZ .Laenergíadeionizaciónaumentaconformeaumentael
valordeZ .
Elordencrecientedelaenergíadeionización(kJ/mol)paraestoselementoses:
Na(496)<Si(787)<S(1000)<Ar(1521)
Larespuestacorrectaeslac.
12.95. Ordena, en orden creciente, los radios de los siguientes iones isoelectrónicos:
, y
:
a) ,
,
,
b)
,
, ,
c)
, ,
,
d)
,
, ,
,
(O.Q.L.Murcia2007)
Se trata de especies que tienen la misma configuración electrónica y que se denominan
isoelectrónicas, por este motivo, todas tienen la misma constante de apantallamiento lo
quehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayoren
elnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,eltamaño
delaespeciedecrecealaumentarelnúmeroatómico.
Elordencrecientedelosradiosiónicos(pm)es:
(72)<
(99)<
(133)<
(140)
Larespuestacorrectaeslab.
12.96.ConsiderandoloselementosRb,K,FyBr,indicalafrasecorrecta:
a)ElKesdelmenorpotencialdeionizaciónyelBreldemayorafinidadelectrónica.
b) El Rb y el K tienen el mismo potencial de ionización, y el Br y el F la misma afinidad
electrónica.
c)ElKesdelmenorpotencialdeionizaciónyelBreldemenorafinidadelectrónica.
d)ElRbesdelmenorpotencialdeionizaciónyelFeldemayorafinidadelectrónica.
(O.Q.L.Baleares2007)
Laenergíadeionizacióndeunátomo,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
LaafinidadelectrónicaAEvaríadeacuerdosconlosmismosparámetrosquelaenergíade
ionización. El valor máximo le corresponde al elemento con menor valor de n y mayor
valordeZ (Z),aunquepresentaunaanomalíaenelcasodelaparejaflúor‐cloro,enlaque
el valor máximo le corresponde al cloro ya que debido al pequeño tamaño del átomo de
flúor son muy grandes las fuerzas de repulsión entre electrones lo que dificulta la
incorporacióndeunnuevoelecrón.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
187
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
F
K
Br
Rb
Z
9
19
35
37
estructura
electrónica
[He]2s 2p [Ar]4s 7
1
7
1
2
4
4
5
(aprox.)
n
[Ar]3d 4s 4p
[Kr]5s Entrelosnometales,FyBr,laafinidadelectrónicamásaltalecorrespondealF.
Entrelosmetales,KyRb,elpotencialdeionizaciónmásbajalecorrespondealRb.
Larespuestacorrectaeslad.
12.97.¿Quéproposiciónescierta?
a)Enungrupo,laenergíadeionizaciónaumentaalaumentarelnúmeroatómico.
b)ElradiodelaespecieAesmayorqueeldelelementoA.
c) Un elemento que presente una afinidad electrónica alta, presentará una energía de
ionizaciónbaja.
d)Enunperiodo,losmetalesaumentansuelectronegatividaddederechaaizquierda,ylos
nometaleslohacendeizquierdaaderecha.
(O.Q.L.CastillayLeón2007)(O.Q.L.CastillayLeón2008)
a)Falso.Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
1312constanteenkJ·mol Z2ef
I=1312 2  Zef =carganuclearefectiva n
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
Lacarganuclearefectivaenungruposemantieneprácticamenteconstante.Portanto,el
factordeterminantedelvalordeIdentrodeungrupoeselvalorden.Comoenungrupon
aumentaconelnúmeroatómico,laenergíadeionizacióndisminuye.
b)Verdadero.ElionA tieneunelectrónmásqueelátomoA.Alaumentarelnúmerode
electronesaumentalaconstantedeapantallamientoydisminuyelacarganuclearefectiva,
loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamenor.
Portanto,elradiodelionA esmayorqueeldelátomoA.
c) Falso. La afinidad electrónica, AE, es la energía que desprende un átomo en estado
gaseoso cuando capta un electrón. Un átomo que capta electrones fácilmente, es decir,
tieneunaafinidadelectrónicaelevada,notienetendenciaacederlosoloqueeslomismo,
suenergíadeionizacióntambiéneselevada.
d)Falso.Laelectronegatividad,χ,midelacapacidadquetieneunátomoparaatraerhacia
síloselectronesdesuenlaceconotrosátomos.Suvalorsepuedecalcularapartirdelos
valores de la energía de ionización, I, y de la afinidad electrónica, AE, de forma que
aumentaalaumentarambaspropiedades.Laelectronegatividaddeunelemento,seametal
onometal,esmayorcuantomenoressuradioatómicoycuantomayoressucarganuclear
efectiva. Por tanto, la electronegatividad de un elemento aumenta en un periodo al
aumentarelvalordelnúmeroatómico,esdecir,deizquierdaaderecha.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
188
12.98.Laelectronegatividaddeunelementoestárelacionadacon:
a)Lafacilidaddeperderunelectróndelacapadevalencia.
b)Latendenciaacomportarsecomoreductor.
c)Lafacilidaddeperderunelectróndelaprimeracapa.
d)Laatraccióndeelectronesdeunenlace.
(O.Q.L.CastillayLeón2007)
La electronegatividad, χ, mide la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia sí los
electronesdesuenlaceconotrosátomos.
Larespuestacorrectaeslad.
12.99. Si nos desplazamos de izquierda a derecha en los periodos segundo y tercero del
sistemaperiódico,indicacuáldelaspropuestassiguientesescorrecta.
a)Aumentaelcaráctermetálicodeloselementos.
b)Disminuyeelradioatómico.
c)Disminuyelaenergíadeionización.
d)Disminuyelaelectronegatividad.
(O.Q.L.CastillayLeón2007)
a) Falso. El carácter metálico de los elementos de un periodo disminuye conforme
aumentalacarganuclearZdelelemento,esdecir,hacialaderecha.
b) Verdadero. El radio de los elementos de un periodo disminuye conforme aumenta la
carganuclearZdelelemento,esdecir,hacialaderecha.
c) Falso. La energía de ionización de los elementos de un periodo aumenta conforme
aumentalacarganuclearZdelelemento,esdecir,hacialaderecha.
d)Falso.Laelectronegatividaddeloselementosunperiodoaumentaconformeaumentala
carganuclearZdelelemento,esdecir,hacialaderecha.
Larespuestacorrectaeslab.
12.100. Los elementos químicos situados en una misma columna del sistema periódico
presentanunaspropiedadesquímicasanálogasdebidoaque:
a)Suvolumenesanálogo.
b)Poseenenergíasparecidas.
c)Tienenlamismacarganuclear.
d)Suestructuraelectrónicaexternaesanáloga.
(O.Q.L.CastillayLeón2007)(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Las propiedades químicas de los elementos dependen del número de electrones de
valencia que posean. Los elementos de un grupo tienen, salvo excepciones, la misma
estructuraelectrónicaexterna.
Larespuestacorrectaeslad.
12.101.Indicalaconfiguraciónelectrónicaquecorrespondealelementoconmayorafinidad
electrónica:
a)1 2 2 b)1 2 2 c)1 2 2 3 d)1 2 2 3 (O.Q.L.LaRioja2007)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
189
Laafinidad electrónicasedefinecomola energíaquedesprendeunátomocuandocapta
unelectrón.
De todos los átomos anteriores el que libera mayor cantidad de energía al captar un
electrónesquetienelaestructura
,yaquecuandocaptaunelectrónadquiere
unaestructuraelectrónicamuyestable(degasinerte).
Larespuestacorrectaeslab.
12.102. Para el proceso M (g) 
(g) +
VERDADERA?
a)Essiempreendotérmico.
b)Puedeserendotérmicooexotérmico.
c)Essiempreexotérmico.
d)Ponedemanifiestounareducción.
, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es
(O.Q.L.LaRioja2007)
Laformacióndecationesesunaoxidaciónyesunprocesoqueessiempreendotérmicoya
quesenecesitacomunicarenergía(energíadeionización)alátomoparapoderquitarleun
electrón.
Larespuestacorrectaeslaa.
12.103.Elpotencialdeionizacióndeloshalógenos(F,Cl,Br,I):
a)Disminuyehaciaabajoenelgrupo.
b)Aumentahaciaabajoenelgrupo.
c)Eselmismoparatodosportenerlamismadistribuciónelectrónicaensuúltimacapa.
d)Aumentalaaumentarelradioatómico.
(O.Q.L.LaRioja2007)
Laenergíadeionizacióndeunaespeciequímicasecalculapormediodelaecuación:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Zef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
Lacarganuclearefectivaenungruposemantieneconstante,mientrasqueelnúmerode
capas aumenta conforme se desciende en el grupo. Por tanto, de acuerdo con esto, las
energíasdeionizaciónenungrupo(kJ/mol)siguenordendecreciente:
F(1681)>Cl(1251)>Br(1140)>I(1008)
Larespuestacorrectaeslaa.
12.104. Las especies H,
y
son isoelectrónicas. ¿Cuál posee mayor energía de
ionizaciónycuálmayorradio?
a)MayorenergíadeionizaciónelHymayorradioel
.
b)Mayorenergíadeionizaciónel
ymayorradioel
.
c)Mayorenergíadeionizaciónel
ymayorradioelH.
d)Mayorenergíadeionizaciónel
ymayorradioel
.
e)Lostrestienenigualenergíadeionizacióneigualradio.
(O.Q.N.Castellón2008)
LaestructuraelectrónicadelastresespeciesH,He yLi es1s ,ysusnúmerosatómicos
sonrespectivamente,1,2y3.
Laenergíadeionizacióndeunaespeciequímicasecalculapormediodelaecuación:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
I=1312
190
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
yelvalordelaconstantedeapantallamientoes 0paralastresespeciesyaquealsersu
estructura electrónica no hay ningún electrón apantallando. Por tanto, para dichas
especiesZ=Z .Deacuerdoconloexpuesto:
I
>I
>IH Enlasespeciesisoelectrónicas,elradiodelamismadisminuyeconformeaumentalacarga
nuclearefectiva,portanto,elordendelosradioses:
rH >r
>r
Larespuestacorrectaeslac.
(EstacuestiónsehapropuestoconunformatosimilarenMurcia2003yMurcia2004).
12.105. Los números atómicos de cuatro elementos son 9, 17, 35 y 53. ¿Cuáles de las
siguientesafirmacionessoncorrectas?
1)loselementospertenecenalmismogrupodelsistemaperiódico
2)loselementospertenecenaunmismoperiodo
3)susradioscrecendesdeel9hastael53
4)sucarácteroxidantecrecedesdeel9hastael53
5)sucaráctereseminentementenometálico
a)1y2
b)1y3
c)1,4y5
d)1,3y5
e)2y4
(O.Q.N.Castellón2008)
Alelementodenúmeroatómico9lecorrespondeunaestructuraelectrónicaenelestado
fundamental1s 2s 2p ,deformaabreviada[He]2s 2p .Lasumadelossuperíndicesde
suestructuraelectrónicaexterna(2+10+5)indicaquepertenecealgrupo17yelvalor
den=2alperiodo2delsistemaperiódico(aunqueenestecasoesprecisotenerencuenta
queloselementosdelsegundoperiodonotienenelectronesd).
 Al elemento de número atómico 17 le corresponde una estructura electrónica en el
estadofundamental1s 2s 2p 3s 3p ,deformaabreviada[Ne]3s 3p .Lasumadelos
superíndices de su estructura electrónica externa (2 + 10 + 5) indica que pertenece al
grupo 17 y el valor de n = 3 al periodo 3 del sistema periódico (aunque en este caso es
precisotenerencuentaqueloselementosdeltercerperiodonotienenelectronesd).
 Al elemento de número atómico 35 le corresponde una estructura electrónica en el
estadofundamental1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p ,deformaabreviada[Ar]3p 4s 4p .Lasumadelossuperíndicesdesuestructuraelectrónicaexterna(2+10+5)indica
quepertenecealgrupo17yelvalorden=4alperiodo4delsistemaperiódico.
 Al elemento de número atómico 53 le corresponde una estructura electrónica en el
estado fundamental 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s 5p de forma abreviada
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
191
[Kr] 4p 5s 5p . La suma de los superíndices de su estructura electrónica externa
(2+10+5)indicaquepertenecealgrupo17yelvalorden=5alperiodo5delsistema
periódico.
1)Verdadero.Loscuatroelementospertenecenalmismogrupodelsistemaperiódico.
2)Falso.Loscuatroelementospertenecenadiferentesperiodosdelsistemaperiódico.
3) Verdadero. Los radios de los cuatro elementos crecen desde el 9 al 53 ya que cada
elementoposeemáscapaselectrónicasqueelanterior.
4)Falso.Elcarácteroxidantedeloselementosdeunmismogrupodecrecealaumentarel
númeroatómicoyaqueapesardetenerlamismacarganuclearefectivalaatraccióndel
núcleo para incorporar electrones y reducirse disminuye la aumentar el tamaño de los
átomos.
5) Verdadero. Los cuatro elementos poseen un elevado carácter no metálico ya que al
tenersieteelectronesdevalenciatienenunaelevadatendenciaacaptarunelectrón.
Larespuestacorrectaeslad.
12.106.Indicalaafirmaciónqueconsiderescorrecta:
a)Electronegatividadeslomismoqueafinidadelectrónica.
b)Losátomosmetálicostiendenacaptarelectrones.
c)Loshalógenossonloselementosdemayorelectronegatividad.
d)Laelectronegatividaddisminuyeenunperiodoconformeaumentaelnúmeroatómico.
(O.Q.L.Murcia2008)
a)Falso.Laelectronegatividadeslafacilidadrelativaquetieneunátomoparaatraerhacia
siloselectronesdesuenlaceconotroátomo.
La afinidad electrónica es la energía que desprende un átomo gaseoso cuando capta un
electrón.
b)Falso.Losmetalessecaracterizanporlatendenciaacederelectronesynoacaptarlos.
c)Verdadero.Loshalógenossonelementosquesecaracterizanporsuselevadasenergías
deionizaciónyafinidadeselectrónicas,locualdeterminaqueseanelementosquetienden
a captar electrones y no a cederlos, por tanto son elementos muy electronegativos que
cuandoseenlacenconotroselementosatraeránfuertementehaciasiloselectronesdesu
enlaceconellos.
d)Falso.Conformeseavanzaenunperiodoaumentalacarganuclearefectivaloquehace
queaumentelaelectronegatividaddeloselementos.
Larespuestacorrectaeslac.
12.107.¿Cuáldelossiguientesátomostienemayorenergíadeionización?
a)Sb
b)As
c)N
d)P
(O.Q.L.Murcia2008)(O.Q.L.LaRioja2009)
Laenergíadeionizacióndeunátomo,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
I=1312
192
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
N
P
As
Sb
Z
7
15
33
51
estructura
electrónica
(aprox.)
n
[He]2s 2p [Ne]3s 3p [Ar]3d 4s 4p
[Kr]4d 5s 5p
5
5
5
5
2
3
4
5
Loselementospropuestospertenecenalgrupo15,portantoentodoselloselvalordeZ es,aproximadamente,elmismoporloqueelfactordeterminantedelvalordelaenergía
deionizacióneselvalorden.Laenergíadeionizaciónmáximalecorrespondealelemento
conmenorvalorden.
Elordencrecientedelaenergíadeionización(kJ/mol)paraestoselementoses:
Sb(834)<As(947)<P(1012)<N(1402)
Larespuestacorrectaeslac.
(EnlacuestiónpropuestaenlaRioja2009secambiaelAsporSi).
12.108.Dadaslasconfiguracioneselectrónicasdedosátomos:
A:1 2 2 3 B:1 2 2 3 3 4 Señalalarespuestacorrecta:
a)LaprimeraenergíadeionizacióndeAesmayorqueladeB.
b)Lasprimerasenergíasdeionizacióndelosdosátomossoniguales.
c)ElelementoBeselsodio.
d)ElelementoAesmásmetálicoqueB.
(O.Q.L.Madrid2008)
Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
193
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
Losdoselementospertenecenalgrupo1(metalesalcalinos)delsistemaperiódicoyaque
sólotienenunelectrónensucapamásexterna.Porestemotivo,lacarganuclearefectiva
eslamismaparalosdos.
a)Verdadero.LaenergíadeionizacióndeA(n=3)esmayorqueladeB(n=4).
b)Falso.Talyasehadiscutido.
c)Falso.ElelementoBeselpotasioyaseencuentraenel4ºperiodo(n=4).
d) Falso. El elemento B es más metálico que el A ya que al tener menor energía de
ionizacióncedemásfácilmenteelectronesyseoxida.
Larespuestacorrectaeslaa.
12.109.¿CuáldelossiguienteselementosK,Cu,Zn,I,tienemayornúmerodeprotonesensu
núcleo?
a)K
b)Cu
c)I
d)Zn
(O.Q.L.Madrid2008)
 El elemento de símbolo K es el potasio y pertenece al grupo 1 y periodo 4 del sistema
periódico por lo que su estructura electrónica es 1s 2s 2p 3s 3p 4s . Sumando los
superíndicesseobservaquetiene19electronesy,portanto,19protones.
ElelementodesímboloCueselcobreypertenecealgrupo11yperiodo4delsistema
periódicoporloquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .Sumando
lossuperíndicesseobservaquetiene29electronesy,portanto,29protones.
 El elemento de símbolo Zn es el cinc y pertenece al grupo 12 y periodo 4 del sistema
periódicoporloquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .Sumando
lossuperíndicesseobservaquetiene30electronesy,portanto,30protones.
 El elemento de símbolo I es el yodo y pertenece al grupo 17 y periodo 5 del sistema
periódicoporloquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s 5p . Sumando los superíndices se observa que tiene 53 electrones y, por tanto, 53
protones.
Larespuestacorrectaeslad.
12.110.Señalalarespuestacorrecta,enrelaciónaloselementosalcalinos:
a)Ellitioeselmásreductor.
b)ElCsesmenoselectropositivoqueelLi.
c)LaprimeraenergíadeionizaciónaumentadelLialCs.
d)ElCseselquetienemayortendenciaaoxidarse.
(O.Q.L.Madrid2008)
Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
194
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Losmetalesalcalinostienenunelectrónensucapamásexterna.Porestemotivo,lacarga
nuclearefectivaeslamismaparatodos.
Lamayorenergíadeionizaciónlecorresponderáalelementoconmenorvalorden.
a)Falso.Detodoslosalcalinos,elmásreductoreselqueseoxidemásfácilmente,esdecir,
elquetengamenorenergíadeionización,elcesio(n=6).
b) Falso. El cesio cede más fácilmente electrones, es el menos electronegativo (más
electropositivo).
c)Falso.Laenergíadelaprimeraionizacióndisminuyeamedidaqueaumentaelvalorde
n.Máximaparaellitioymínimaparaelcesio.
d) Verdadero. El cesio al tener menor energía de ionización cede más fácilmente
electronesyseoxidaconmayorfacilidad.
Larespuestacorrectaeslad.
12.111.Decircuálesdelassiguientesafirmacionessonciertas:
i)Laprimeraenergíadeionizacióndelcesioesmayorqueladelbario.
ii)Laprimeraenergíadeionizaciónde
eslamismaquelasegundadelátomode
helio.
iii)Laafinidadelectrónicadeuncatiónesmayorqueladelátomocorrespondiente.
a)Laprimeraylasegunda.
b)Laprimeraylatercera.
c)Lasegundaylatercera.
d)Lastres.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
La mayor energía de ionización le corresponderá al elemento con menor valor de n y
mayorvalordeZ .
i)Falso.Setratadeelementosdel6ºperiodo,portanto,paraambos,n=6,loquehaceque
estefactornoinfluyaalahoradedecidiraquéelementolecorrespondemayorvalordeI.
ElvalordeZ >Z ,portantoI
>I .
ii)Verdadero.Enelprimercasosetratadelproceso:
He +I He +e Enelsegundocaso,elprocesoes:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
195
He+I He +e He +I He +e Comoseobserva,enambosprocesosseobtieneHe ,portanto,I (He )=I (He).
iii)Verdadero.Elprocesodecaptacióndeunelectrónporpartedeuncatión:
M +e M+AE
está favorecido ya que el catión, especie cargada positivamente, tiene afinidad por las
cargasnegativas.
Larespuestacorrectaeslad.
12.112.Deacuerdoasuconfiguraciónelectrónica,¿cuáldelassiguientesespecieseslamás
estable?
, ,S, .¿Cuáleselnúmerodeoxidaciónmásprobabledelazufre?
a)
ynúmerodeoxidación0.
b)
ynúmerodeoxidación‐1.
c)Synúmerodeoxidación0.
d)
ynúmerodeoxidación‐2.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
Laconfiguraciónelectrónicaabreviadadelazufrees[Ne]3s 3p .
Si capta dos electrones y completa el subnivel 3p se transforma en el ion
. Adquiere
una estructura electrónica muy estable de gas inerte, [Ne] 3s 3p . A esta especie le
correspondeunnúmerodeoxidación‐2.
Larespuestacorrectaeslad.
12.113.Unadelasafirmacionesqueseofrecenesfalsa:
a)Elradiodeunionpositivosellamaradiocatiónico.
b)Sielátomodeunelementopasaaserunionnegativosuradiodisminuye.
c)Laatracciónentreionespositivosynegativosdalugaraloscompuestosiónicos.
d)Lacaptacióndeelectronesporunátomoneutrodalugaralaformacióndeunanión.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Laafirmacióndequesiunátomocaptaunelectrónysetransformaenunionnegativosu
radio disminuye es falsa, ya que al aumentar el número de electrones, aumenta la
constante de apantallamiento y disminuye la carga nuclear efectiva, lo que hace que la
fuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamenor,motivoporelcual,
elradiodelaniónesmayorqueeldelátomodelqueprocede.
Larespuestacorrectaeslab.
12.114.Loselementosmetálicossecaracterizanpor:
a)Sergases.
b)Cederelectronescuandohayalguienencondicionesdeaceptarlos.
c)Fundiratemperaturasmuyaltas.
d)Tomarelectronesdeloxígenodelaireconfacilidad.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Los metales son, generalmente, elementos con bajas energías de ionización, por tanto
cedenfácilmenteelectronesyseoxidan.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
196
12.115. En relación con las energías de ionización, ¿cuál de las siguientes propuestas es
verdadera?
a)Lasenergíasdeionizaciónsucesivasdisminuyenamedidaquelohaceelestadooxidación.
b) En un grupo, la energía de la primera ionización aumenta con el aumento del número
atómico.
c)Lasenergíasdeionizaciónsucesivasaumentanamedidaquelohaceelestadooxidación.
d)Laformacióndeionespositivosessiempreunprocesoexotérmico.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Laenergíadeionizacióndeunátomo,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
a‐c)Verdadero.Enelcasodeelemento,sunúmerodeoxidaciónaumentaalaumentarel
númerodeelectronesquepierdeyconellotambiénaumentasucarganuclearefectivay
por tanto su energía de ionización. Las energías de ionización sucesivas de un elemento
soncadavezmayores.
Laspropuestasaycsonlamisma.
b)Falso.Enungrupolacarganuclearefectivasemantieneconstante,loquehacequeel
factor determinante del valor de la energía de ionización sea el valor de n. Conforme
aumentaelvalordenlaenergíadeionizacióndisminuye.
d) Falso. La energía de ionización es la energía necesaria para extraer el electrón más
débilmenteatraídodeunátomoenestadogaseoso.Correspondealproceso:
M+I M +e I tienevalor positivo ya quese trata deunaenergíaabsorbidaporloqueelproceso es
endotérmico.
Lasrespuestascorrectassonayc.
12.116.¿Cuáldelassiguientespropuestasesverdadera?
a)Elradioatómicodelsodioesmayorqueelradioatómicodelrubidio.
b)Elradioatómicodelrubidioesmenorqueelradioatómicodelmagnesio.
c)Elradioiónicodellitiomonovalentepositivoesmenorqueelradioatómicodellitio.
d)Elradiodelioncloruroesmenorqueelradioatómicodelcloro.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
a)Falso.Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporlo
quesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .
Elelementorubidiopertenecealgrupo1yperiodo5delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Kr]5s .
Amboselementosporperteneceralmismogrupotienenlamismacarganuclearefectiva,
por lo que el mayor radio le corresponde al rubidio ya que tiene un mayor número de
capaselectrónicas.
b)Falso.Elelementomagnesiopertenecealgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicopor
loquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
197
Elelementorubidiopertenecealgrupo1yperiodo5delsistemaperiódicoporloquesu
configuraciónelectrónicaabreviadaes[Kr]5s .Sumandosuselectronesseobtienequesu
númeroatómicoes37.
Aunquelacarganuclearefectivadelmagnesioesunpocomayor,elquetienemayorradio
eselrubidioyaquetieneunmayornúmerodecapaselectrónicas.
c)Verdadero.Elelementolitiopertenecealgrupo1yperiodo2delsistemaperiódicopor
loquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s .
La configuración electrónica del ion Li es 1s ya que cede un electrón de su capa más
externa.
Al disminuir el número de electrones disminuye la constante de apantallamiento y
aumentalacarganuclearefectiva,loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobre
el electrón más externo sea mayor. Por tanto, el radio del ion litio es menor que el del
átomodelitio.
d)Falso.Elelementocloropertenecealgrupo17yperiodo3delsistemaperiódicoporlo
quesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .
La configuración electrónica del ion Cl es [Ne] 3s 3p ya que capta un electrón en su
capamásexterna.
Al aumentar el número de electrones aumenta la constante de apantallamiento y
disminuyelacarganuclearefectiva,loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobre
elelectrónmásexternoseamenor.Portanto,elradiodelioncloruroesmayorqueeldel
átomodecloro.
Larespuestacorrectaeslac.
12.117.¿Cuáldelassiguientespropuestasesfalsa?
a)Enungrupolaenergíadeionizacióndisminuyealaumentarelnúmeroatómico.
b)ElradiodeunaespecieiónicaA–esmayorqueelradioatómicodelelementoA.
c)Elelementoquepresentaunaafinidadelectrónicaalta,presentaráasuvez,unaenergía
deionizaciónalta.
d)Enunperiodo,losmetalesaumentansuelectronegatividaddederechaaizquierda,ylos
nometaleslohacendeizquierdaaderecha.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
a)Verdadero.Enungrupolacarganuclearefectivasemantieneconstante,loquehaceque
el factor determinante del valor de la energía de ionización sea el valor de n. Conforme
aumentaelvalordenlaenergíadeionizacióndisminuye.
b) Verdadero. Al aumentar el número de electrones aumenta la constante de
apantallamiento y disminuye la carga nuclear efectiva, lo que hace que la fuerza de
atraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamenor.Portanto,elradiodelanión
esmayorqueeldelátomoneutro.
c)Falso.Estapropuestanosecumpleenloselementosdelgrupo18(gasesinertes),estos
elementos tienen las máximas energías de ionización de cada periodo, sin embargo, sus
afinidadeselectrónicasnoloserányaquenotienentendenciaacaptarelectrones.
d)Falso.Laelectronegatividadenunperiodoaumentaconformeaumentalacarganuclear
Z. Esto no se cumple con los elementos del grupo 18 (gases inertes), ya que estos
elementosnotienentendenciaaenlazarseporloquenotienenelectronegatividad.
Lasrespuestascorrectassoncyd.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
198
12.118.Enlatablaperiódica:
a)Loselementosseordenanporordencrecientedenúmeroatómico.
b)Loselementosdeungrupo(columna)tienenpropiedadesdiferentes.
c)Loselementosdeunperiodotienenenergíasdeionizaciónparecidas.
d)Loselementosseordenanporordencrecientedesusmasasatómicas.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
a) Verdadero. En la tabla periódica actual los elementos se ordenan por números
atómicoscrecientes.
b)Falso.Loselementosdeungrupotienenlamismaestructuraelectrónicaexternaloque
hacequetenganpropiedadesquímicassimilares.
c)Falso.Conformeseavanzaenunperiodoaumentalacarganuclearefectivaloquehace
queaumentelaenergíadeionizacióndeloselementos.
d) Falso. En la tabla periódica actual los elementos se encuentran ordenados por masas
atómicas crecientes, excepto en las parejas Ar‐K, Co‐Ni, Te‐I y Th‐Pa, en las que esa
tendenciaseinvierte.
Larespuestacorrectaeslaa.
12.119. ¿Con qué elemento se necesita menor energía para obtener un ion monovalente
positivo?
a)Sodio
b)Rubidio
c)Flúor
d)Argón
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
La energía necesaria para formar un ion monovalente positivo es la primera energía de
ionización,I ,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I =1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
F
Na
Ar
Rb
Z
9
11
18
37
estructura
electrónica
(aprox.)
n
[He]2s 2p
[Ne]3s [Ne]3s 3p
[Kr]5s 7
1
8
1
2
3
3
5
La menor energía de ionización le corresponde rubidio que es el elemento con mayor
valordenymenorvalordeZ .
Consultandolabibliografía,losvaloresdeI (kJ/mol)son:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
199
Rb(403)<Na(496)<Ar(1521)<F(1681)
Larespuestacorrectaeslab.
12.120. ¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas corresponde al átomo de mayor
electronegatividad?
a)1 2 2 3 b)1 2 2 c)1 2 2 3 3 d)1 2 2 3 3 3 4 4 (O.Q.L.LaRioja2008)
a)Dadalaestructuraelectrónica,elvalormáximoden=3indicaquesetratadeunelemento
del3erperiododelsistemaperiódicoycomotiene2electronesdevalencia(s2)perteneceal
grupo2queestáintegradoporloselementos:
Be
Berilio
(n=2)
Mg
Magnesio
(n=3)
Ca
Calcio
(n=4)
Sr
Estroncio
(n=5)
Ba
Bario
(n=6)
Ra
Radio
(n=7)
setratadelelementomagnesio.
b‐c‐d)Dadaslasestructuraselectrónicas,elquetengan7electronesdevalencia(s p )indica
quesetratadeelementosquepertenecenalgrupo17.Losvaloresmáximosden=3,4y5,
indican que se trata de elementos del 3º, 4º y 5º periodo del sistema periódico,
respectivamente.Elgrupo17estáintegradoporlossiguienteselementos:
F
Flúor
(n=2)
Cl
Cloro
(n=3)
Br
Bromo
(n=4)
I
Iodo
(n=5)
At
Astato
(n=6)
Setratadeloselementosflúor,cloroybromo.
Laelectronegatividaddeunelemento,χ,midelafacilidadquetieneunátomoparaatraer
haciasíloselectronesdesuenlaceconotrosátomosydentrodeunperiodoaumentaal
aumentar la carga nuclear efectiva (número atómico), mientras que dentro de un grupo
disminuyealaumentarelnúmerodecapaselectrónicas(n).
De acuerdo con lo anterior, el menor valor de electronegatividad le corresponde al
magnesio, que tiene menor valor de la carga nuclear efectiva; y el elemento con mayor
electronegatividaddelostreshalógenoseselflúorquetienemenoscapaselectrónicas.
Larespuestacorrectaeslab.
12.121.¿Cuáldelossiguientesprocesosrequieremayorenergía?
a)Na(g)
(g)+ b)
(g)
(g)+ c)Cs(g)
(g)+ d)
(g)
(g)+ e)K(g) (g)+ (O.Q.N.Ávila2009)
Setratadeporcesosdeionizacióndeátomosneutros.Laenergíadeionización,I,sepuede
calcularmediantelasiguienteexpresión:
1312constanteenkJ·mol Z2ef
I=1312 2  Zef =carganuclearefectiva n
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
200
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealaespecieconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
Paralasespeciesdadassepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
Na
Z
11
estructura
electrónica
(aprox.)
n
Cs
11
[Ne]3s [He]2s 2p
K
55
55
19
[Xe]6s1
[Kr]4d 5s 5p [Ar]4s 1
8
1
8
1
3
2
6
5
4
La especie con mayor valor de Z y menor valor de n es la que tiene mayor energía de
.
ionización,enestecasoesel
Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ/mol)son:
Cs(376)<K(419)<Na(496)<Cs (2421)<Na (4562)
Larespuestacorrectaeslad.
12.122.¿Paracuáldelossiguientesátomossecumplequeelradiodesuionmásfrecuentees
menorquesuradioatómico?
a)Cloro
b)Nitrógeno
c)Sodio
d)Azufre
(O.Q.L.Murcia2009)
Enlosnometales,alformarunion negativo(anión)aumentaelnúmerodeelectronesy
conelloaumentalaconstantedeapantallamientoydisminuyelacarganuclearefectiva,lo
quehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamenor.
Portanto,elradiodelaniónesmayorqueeldelátomoneutro.
Al contrario, en los metales, al formar un ion positivo (catión) disminuye el número de
electrones y con ello disminuye la constante de apantallamiento y aumenta la carga
nuclear efectiva, lo que hace que la fuerza de atracción del núcleo sobre el electrón más
externoseamayor.Portanto,elradiodelcatiónesmenorqueeldelátomoneutro.
 Los elementos cloro, nitrógeno y azufre son no metales y tienden a formar aniones
estables, Cl , N y S , respectivamente, que tienen mayor tamaño que los átomos
neutros.
Elelementosodioesunmetalytiendeaformarelcatiónestable,Na ,quetienemenor
tamañoqueelátomoneutro.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
201
12.123.¿Cuáldelossiguientesátomostienelaprimeraenergíadeionizaciónmásalta?
a)Sodio
b)Aluminio
c)Calcio
d)Fósforo
(O.Q.L.Murcia2009)
Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
Sodio
Aluminio
Calcio
Fósforo
Z
11
13
20
15
estructura
electrónica
[Ne]3s [Ar]4s [Ne]3s 3p (aprox.)
n
[Ne]3s 3p
1
3
2
5
3
3
4
3
DeacuerdoconlosvaloresdeZ yn,elelementoconmayorenergíadeionizacióneselP.
Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ/mol)son:
Na(496)<Al(578)<Ca(590)<P(1012)
Larespuestacorrectaeslad.
12.124. Si escucha esta afirmación: “la energía de ionización del Na es 5,14 eV y la del Mg
7,64eV”ustedcreeque:
a)EsalrevésporqueelátomodeMgesmayorqueeldeNa.
b)EscorrectaporqueelátomodeMgesmayorqueeldeNa.
c)ElátomodeMgesmáspequeñoqueeldeNaporloquetalafirmaciónescorrecta.
d)SepuedeasegurarquelasegundaenergíadeionizacióndelNaesmenorquelasegunda
delMg.
(O.Q.L.Murcia2009)
Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
202
Z =Z#e internos=#e externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
Na
Mg
Z
11
12
estructura
electrónica
[Ne]3s [Ne]3s 1
2
8
1
3
3
2
3
(aprox.)
n
11
[He]2s 2p
12
[Ne]3s Como se trata de elementos del mismo periodo (n = 3) el factor que más influye en la
mayorenergíadeionizaciónes elvalordecarga nuclear efectivayno eltamaño,yaque
consultandolabibliografía,losvaloresdelosradiosatómicos(pm)sonmuysimilarespor
tratarsedeelementoscontiguosdelmismoperiodo:Na(186)yMg(160).
DeacuerdoconlosvaloresdeZ yn,lasenergíadeionización(kJ/mol)son:
Na(496)<Mg(738)<Mg (1450)<Na (4562)
Larespuestacorrectaeslac.
12.125.¿Quiénelcreadordelaactualtablaperiódicadeloselementos?
a)LordKelvin
b)JohnA.R.Newlands
c)DimitriI.Mendeleiev
d)AmedeoAvogadro
(O.Q.L.Murcia2009)
Latablaperiódicaactualestábasadaenlaquepropusoen1869DimitriI.Mendeleiev.
Larespuestacorrectaeslac.
12.126.Indicarenlassiguientesespecieselordenenquedisminuyenlosradios:
a)
> >Ar>
>
b)Ar>
>
>< >
c)
>
>Ar> >
d)Ar> >
>
>
(O.Q.L.Madrid2009)(O.Q.L.LaRioja2009)
Se trata de especies que tienen la misma configuración electrónica y que se denominan
isoelectrónicas, por este motivo, todas tienen la misma constante de apantallamiento lo
quehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayoren
elnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,eltamaño
delaespeciedecrecealaumentarelnúmeroatómico.
No obstante, no se puede aplicar este criterio al Ar, ya que, no tiene sentido comparar
radiosiónicosconradiosatómicos.Portanto,elordencorrecto(pm)es:
(184)>
(181)>
(138)>
(100)>Ar(98)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
203
Atendiendoalosvaloresdelabibliografía,ningunadelasordenacionespropuestasesla
correcta.SinosetieneencuentaalAr,larespuestacorrectaeslac.
(EnLaRioja2009sepidelaordenacióncreciente).
12.127.Siunelementotiene6electronesensucapadevalencia,seráunelementodelgrupo
de:
a)Losgasesnobles
b)Loshalógenos
c)Eloxígeno
d)Losalcalinos
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Si un elemento tiene 6 electrones en su capa de valencia es que su configuración
electrónicaesns (n–1)d np ,porlotantopertenecealgrupo16delSistemaPeriódico
integrado por los elementos oxígeno (O), azufre (S), selenio (Se), telurio (Te) y polonio
(Po).
Larespuestacorrectaeslac.
12.128.Considerandoelconceptodeafinidadelectrónicadeunátomo,¿cuáldelassiguientes
afirmacionesescorrecta?
a)Losvaloresmáximoscorrespondenalosgasesnobles.
b)Generalmenteesunamagnitudendotérmica.
c)Esunaenergíaconstanteparatodosloselementosdeungrupo.
d)Esunaenergíaconstanteparatodosloselementosdeunperiodo.
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
La afinidad electrónica, AE, se define como la energía que desprende un átomo gaseoso
cuandocaptaunelectrón.Eslaenergíaasociadaalprocesodeformacióndeanionesyse
representamedianteelsiguienteprocesoexotérmico:
X(g)+e X (g)+AE
a)Falso.Losgasesinertesportener sucapade valenciacompletanotienentendenciaa
captarelectrones,porello,susvaloresdelaafinidadelectrónicasonpositivosyaquehay
quecomunicarenergíaparaintroducirelelectrónesunaestructuramuyestable.
b)Falso.Losvaloresdela2ªafinidadelectrónicasonpositivosyaquehayquecomunicar
energía vencer la repulsión que experimenta el electrón que se quiere introducir en una
estructuraconcarganegativaneta.
c‐d)Falso.Losvaloresdelaafinidadelectrónicanosiguenunatendenciaregularnidentro
deungruponideunperiodo.
Nohayningunarespuestacorrecta.
12.129. En relación con los valores de la energía de ionización de los elementos químicos,
¿cuáldelassiguientespropuestasesverdadera?
a)Laenergíadeionizacióndisminuyeconelaumentodelcaráctermetálico.
b) La energía de ionización depende del número de neutrones que existen en el núcleo del
elemento.
c)Laenergíadeionizacióndisminuyeconelaumentodelestadooxidación.
d)Laenergíadeionizaciónesindependientedelnúmeroatómico.
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Laenergíadeionizacióndeunátomo,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
I=1312
204
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
a) Verdadero. Conforme aumenta el carácter metálico de un elemento aumenta su
capacidad para perder electrones. Esto determina que la energía de ionización del
elementodisminuya.
b)Falso.Laenergíadeionizaciónnotieneningunarelaciónconelnúmerodeneutrones
delnúcleodeunátomo.
c)Falso.Enelcasodeelemento,sunúmerodeoxidaciónaumentaalaumentarelnúmero
deelectronesquepierdeyconellotambiénaumentasucarganuclearefectivayportanto
suenergíadeionización.Lasenergíasdeionizaciónsucesivasdeunelementosoncadavez
mayores.
d) Falso. La energía de ionización depende de la carga nuclear efectiva, Zef , es decir, del
númerodeprotonesdelnúcleo.
Larespuestacorrectaeslaa.
12.130. En relación con los valores de la energía de ionización, ¿cuál es la propuesta
correcta?
a) Las energías de ionización sucesivas, para un mismo elemento, tienen valores absolutos
menores.
b)Elvalorabsolutodelaprimeraenergíadeionizaciónenungrupoaumentaconelnúmero
atómico.
c)Lasenergíasdeionizacióncorrespondensiempreaprocesosexotérmicos.
d)Loselementosalcalinostienen valoresde laprimeraenergíade ionizaciónmenores que
loselementosgasesnobles.
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Laenergíadeionizacióndeunátomo,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
a)Falso.Conformeunátomovaperdiendoelectronesaumentasucarganuclearefectiva,
Zef,yconelloelvalordelaenergíadeionización.
b)Falso.Dentroungrupo,lacarganuclearefectiva,Z ,semantienemientrasqueelvalor
denaumenta,portanto,elvalordelaenergíadeionizacióndisminuye.
c) Falso. La energía de ionización es la energía necesaria para extraer el electrón más
débilmenteatraídodeunátomoenestadogaseoso.Correspondealproceso:
M(g)+I M (g)+e I tienevalor positivo ya quese trata deunaenergíaabsorbidaporloqueelproceso es
endotérmico.
d)Verdadero.Dentroungrupo,lacarganuclearefectiva,Z ,esmínimaparaelelemento
alcalino y máxima para el elemento gas inerte, mientras que el valor de n se mantiene
constante para ambos, por tanto, el valor de la energía de ionización es menor que el
alcalinoqueparaelgasinerte.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
205
12.131. Considerando el tamaño de las especies
(protón),
(ion hidruro) y H
(hidrógenoatómico),¿cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?
a)Elradiodelprotónesmayorqueeldelhidrógenoatómico.
b)Elradiodelionhidruroesmenorqueeldelprotón.
c)Elradiodelhidrógenoatómicoesmenorqueeldelionhidruro.
d)Todoslostamañossoniguales.
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Las tres especies de hidrógeno tienen igual número de protones en su núcleo pero
diferente constante de apantallamiento. Ésta es mínima en el protón y máxima en el ion
hidruro,porloquelacarganuclearefectivaserámáximaenelprotónymínimaenelion
hidruro.Portantoelordencrecientedetamañoses:
H <H<H Larespuestacorrectaeslac.
12.132.Enrelaciónconelvolumenatómicodeloselementos,deduzcacuáldelassiguientes
propuestasesverdadera:
a) El volumen atómico es constante en un periodo porque el número cuántico principal es
constante.
b)Cuantomayoreselnúmeroatómicoenungrupomenoreselvolumenatómico.
c)Aumentaenungrupoalaumentarelnúmeroatómico.
d)Disminuyeconelaumentodelatemperatura.
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Elvolumendeelementoaumentaenun:
Grupoconelnúmerodecapaselectrónicas(n)yelnúmeroatómico(Z)
Periodoaldisminuirlacarganuclearefectiva.
Larespuestacorrectaeslac.
12.133.CuandosedicequeunelementoAesmáselectronegativoqueotroelementoB,noes
estamosrefiriendoaqueelelementoA:
a)TienemayorvolumenqueelelementoB.
b)Esunelementometálico.
c)CuandoformauncompuestoconelelementoBtienecarácterpositivo.
d)CuandoformauncompuestoconelelementoBtienecarácternegativo.
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
La electronegatividad, χ, mide la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia sí los
electronesdesuenlaceconotrosátomos.
Siχ >χ quieredecirqueAatraeloselectronesdesuenlaceconB,porloqueelelemento
AtienecarácternegativoyelelementoBcarácterpositivo.
Larespuestacorrectaeslad.
12.134. ¿Cuáles de los siguientes elementos químicos exhibirán mayor semejanza en sus
propiedadesfísicasyquímicas?
a)AlyP
b)BeyS
c)OyN
d)FyCl
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
206
Los elementos F y Cl tienen la misma configuración electrónica externa ns np y
pertenecenalmismogrupodeTablaPeriódica,porloquesuspropiedadesfísicasysobre
todoquímicassonsimilares.
Larespuestacorrectaeslad.
12.135. De las afirmaciones relacionadas con la Tabla Periódica que se encuentran a
continuaciónhayunaincorrecta,¿cuáles?
a)Loselementossedisponenenordencrecientedemasasatómicas.
b)Loselementosdeungrupotienenpropiedadessemejantes.
c)Loselementossedisponenenordencrecientedenúmeroatómico.
d)Eltamañodelosátomosnocrecedeformauniformealcrecerelnúmeroatómico.
e)Deloselementospertenecientesaunmismogrupo,elqueposeemáscapaselectrónicas
estásituadomásabajoenelgrupo.
(O.Q.L.CastillayLeón2009)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
a) Falso. El orden creciente de masas atómicas se rompe en cuatro puntos en la Tabla
Periódica,conlasparejasAr‐K,Co‐Ni,Te‐IyTh‐Pa.
b) Verdadero. Los elementos de un grupo tienen el mismo número de electrones en su
capadevalencialoquelesconfieresimilarespropiedadesquímicas.
c) Verdadero. Los elementos en la Tabla Periódica se encuentran ordenados por orden
crecientedenúmeroatómico.
d) Verdadero. El tamaño de los átomos sólo experimenta una variación uniforme dentro
delostresprimerosperiodosdelaTablaPeriódica.
e)Verdadero.Dentrodeungrupo,loselementossedisponenenelsistemaperiódicode
menosamáscapaselectrónicas.
Larespuestacorrectaeslaa.
12.136.LastresprimerasenergíasdeionizacióndelelementoXson735,1445y7730kJ/mol,
porlosquelaformadelionmásestabledeXes:
a) b)
c)
d) (O.Q.L.C.Valenciana2009)
Suponiendoquelaenergíadeionizacion,I,esproporcionalalacarganuclearefectiva,Z ,
yhaciendolaaproximacióndequeunelectrónapantallaaunprotón,losvaloresdeZ =
1,2,3,…determinanqueloselectronesqueseencuentranenunmismoorbitalpresentan
larelaciónI/Z ≈cte.
Enestecaso:
I =
735
kJ
1445
kJ
7730
kJ
=735
I =
=722,5
I =
=2576,7
1
mol
2
mol
3
mol
Losdosprimerosvalores,I ≈I ,indicanquelosdosprimeroselectronesestánsituados
enunorbitalns.
Elsiguientevalor,I muchomayorquelosanteriores,indicaqueelsiguienteelectrónestá
situadoenlacapaanterior,enunorbital(n–1)p.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
207
Por tanto, si el elemento X pierde los dos electrones más externos queda con la capa
anteriorcompletayformaelion
.
Larespuestacorrectaeslab.
12.137.Dadaslasconfiguracioneselectrónicasdelosátomos:
A=1 2 2 3 B=1 2 2 3 a)Btienequesercalcio.
b)AyBpertenecenalmismogrupodelatablaperiódica.
c)ElradioatómicodeAesmenorqueeldeB.
d)LaenergíadeionizacióndeBesmayorqueladeA.
(O.Q.L.Murcia2010)
a‐b)Falso.Lasconfiguracióneselectrónicasdeamboselementosquesetratadeelementos
del mismo periodo (n = 3). El elemento A tiene un electrón de valencia (s ) por lo que
pertenecealgrupo1delsistemaperiódicoysetratadelsodio;mientrasqueelementoB
tienedoselectronesdevalencia(s )porloquepertenecealgrupo2delsistemaperiódico
ysetratadelmagnesio.
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
A(Na)
B(Mg)
estructuraelectrónica
[Ne]3s [Ne]3s 1
2
3
3
(aprox.)
n
c) Falso. El radio de los elementos de un periodo disminuye conforme aumenta la carga
nuclearZdelelemento,portantoelradiodelelementoAesmayorqueeldelelementoB.
Consultandolabibliografía,losvaloresdelosradiosatómicos(pm)sonmuysimilarespor
tratarsedeelementoscontiguosdelmismoperiodo:Na(186)yMg(160).
d) Verdadero. La energía de ionización, I, se puede calcular mediante la siguiente
expresión:
1312constanteenkJ·mol Z2ef
I=1312 2  Zef =carganuclearefectiva n
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
Como se trata de elementos del mismo periodo (n = 3) el factor que más influye en la
mayorenergíadeionizacióneselvalordecarganuclearefectivaynoeltamaño,portanto,
elelementoconmayorenergíadeionizaciónesB.
Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ/mol)son,Na(496)yMg(738).
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
208
12.138.¿Quéecuaciónrepresentalaprimeraenergíadeionizacióndelcalcio?
a)Ca(s)
(g)+ b)Ca(g)
(g)+ c)
(g)
(g)+ d)
(g)+ 
(g)
(O.Q.L.LaRioja2010)
Laenergíaoptencialdeionización,I,eslaenergíaquedebeabsorberunátomoenestado
gaseosoparapoderquitarleelelectrónmásdébilmenteatraidoporelnúcleo.Laecuación
químicacorrespondientealprocesoes:
Ca(g)
(g)+
Larespuestacorrectaeslab.
12.139. Cuando los átomos Ba, Cs, Mg y Na se ordenan según tamaño, en orden creciente,
¿cuáleslaseriecorrecta?
a)Cs<Na<Mg<Ba
b)Mg<Na<Ba<Cs
c)Mg<Ba<Na<Cs
d)Ba<Mg<Na<Cs
(O.Q.L.LaRioja2010)
ElelementodesímboloBaeselbarioquepertenecealgrupo2yperiodo6delsistema
periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Xe] 6s . Sumando sus
electronesseobtienequesunúmeroatómicoes56.
ElelementodesímboloCseselcesioquepertenecealgrupo1yperiodo6delsistema
periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Xe] 6s . Sumando sus
electronesseobtienequesunúmeroatómicoes55.
 El elemento de símbolo Mg es el magnesio que pertenece al grupo 2 y periodo 3 del
sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumando
suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes12.
ElelementodesímboloNaeselsodioquepertenecealgrupo12yperiodo3delsistema
periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s . Sumando sus
electronesseobtienequesunúmeroatómicoes11.
Siendo elementos de diferentes periodos, Ba y Cs (n = 6) y Mg y Na (n =3), el factor
determinante del tamaño es el número de capas electrónicas, por tanto, Ba y Cs tienen
mayortamañoqueMgyNa.
Respecto elementos de un mismo periodo, es la carga nuclear efectiva el factor
determinante del tamaño. En un periodo, ésta es mayor en el elemento que tiene mayor
númeroatómicoloquehacequelaatracciónnuclearseamayor,portanto,eltamañoserá
menor.
Atendiendoloscriteriosanteriores,elordencrecientedetamañosatómicos(pm)es:
Mg(160)<Na(186)<Ba(222)<Cs(265)
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
209
12.140. La electronegatividad atómica cambia a lo largo de un periodo y a través de un
grupo. En general, bajando en un grupo, y recorriendo un periodo de izquierda a derecha,
estoscambiosson:
a)aumenta,aumenta
b)aumenta,disminuye
c)disminuye,aumenta
d)disminuye,disminuye
(O.Q.L.LaRioja2010)
La electronegatividad, χ, mide la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia sí los
electronesdesuenlaceconotrosátomos.Suvalorsepuedecalcularapartirdelosvalores
de la energía de ionización, I, y de la afinidad electrónica, AE, de forma que aumenta al
aumentarambaspropiedades.
La electronegatividad de un elemento es mayor cuanto menor es su radio atómico y
cuantomayoressucarganuclearefectiva.Portanto,laelectronegatividaddeunátomoen
un:
‐grupodisminuyeaumentarelvalordelnúmerocuánticoprincipaln.
‐periodoaumentaalaumentarelvalordelnúmeroatómico.
Larespuestacorrectaeslac.
12.141.Delossiguienteselementosindicaelqueposeemayorafinidadelectrónica:
a)Cl
b)N
c)O
d)S
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
Laafinidadelectrónicadeunátomosedefinecomolaenergíaqueestedesprendecuando
captaunelectrón.
Esta afinidad será tanto mayor cuanto menor sea su tamaño y mayor su carga nuclear
efectiva.
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Laafinidadelectrónicalecorrespondealelementoconmenorvalordenymayorvalorde
Z (Z).
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
estructura
electrónica
(aprox.)
n
N
O
S
Cl
[He]2s 2p [He]2s 2p [Ne]3s 3p [Ne]3s 3p 5
6
6
7
2
2
3
3
El cloro es el elemento con mayor afinidad electrónica del sistema periódico ya que
combina una elevada carga y un tamaño adecuado que hace que la repulsión
interlectrónicanoseatanelevadacuandoseincorporaelnuevoelectrón.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
210
Deloselementosdados,eldemenorafinidadelectrónicaeselnitrógenoyaqueposeeun
único electrón en cada uno de los tres orbitales p lo que confiere una máxima
multiplicidadymenortendenciaacaptarunelectrón.
Elordendecrecientedelaafinidadelectrónica(kJ/mol)paraestoselementoses:
Cl(‐349)>S(‐200)>O(‐181)>Na(‐7)
Larespuestacorrectaeslaa.
12.142.Elordendepotencialdeionizacióndelossiguienteselementoses:
a)Cl>S>Fe>Na
b)S>Cl>Na>Fe
c)Na>Fe>S>Cl
d)Fe>Na>S>Cl
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
Laenergíadeionizacióndeunátomo,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
Na
estructura
electrónica
[Ne]3s (aprox.)
n
S
Cl
[Ne]3s 3p [Ne]3s 3p Fe
[Ar]4s 3d 1
6
7
2
3
3
3
4
SalvoelcasodelFe,setratade elementosdelmismoperiodo (mismovalorden)porlo
que el factor determinante del valor de I es Z . La energía de ionización aumenta
conformeaumentaelvalordeZ .
Los valores menores corresponden a Fe y Na, respectivamente, y en el caso del Na el
menorvaloresdebidoaquelacargaefectivaesmuchomenor.
Elordendecrecientedelaenergíadeionización(kJ/mol)paraestoselementoses:
Cl(1251)>S(1000)>Fe(763)>Na(496)
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
12.143.¿Quéprocesorequieremayorcantidaddeenergía?
a)O(g) (g)+e–
b) (g)
(g)+e–
c)
(g) (g)+e–
d)O(g)+e– (g)
211
(O.Q.L.C.Valenciana2010)
Los procesos propuestos en a) y b) se corresponden la energía de la 1ª y 2ª ionización ,
respectivamente.Setratadeprocesosendotérmicosenlosqueserequiereenergía.
ComolacarganuclearefectivadelO esmayorqueladelO,portanto,laenergíadela2ª
ionizaciónesmuchomayorquelacorrespondienteala1ª.
Elprocesopropuestoenc)eselopuestoalcorrespondienteala2ªafinidadelectrónicadel
oxígeno. Como la 2ª afinidad electrónica tiene signo positivo debido a que se trata de
introducirunelectrónenunaespecieconcarganegativa,laenergíadelprocesoc)tendrá
signocontrario,esdecir,seliberaenergíaenelproceso.
Elprocesopropuestoend)eselcorrespondienteala1ªafinidadelectrónicadeloxígeno.
Setratadeunprocesoexotérmicoenelqueseliberaenergía.
Larespuestacorrectaeslab.
12.144.Delossiguientesátomoseldemayorafinidadelectrónicaes:
a)Cl
b)Br
c)F
d)I
(O.Q.L.C.Valenciana2010)
Laafinidadelectrónicadeunátomosedefinecomolaenergíaqueéstedesprendecuando
captaunelectrón.
Esta afinidad será tanto mayor cuanto menor sea su tamaño y mayor su carga nuclear
efectiva.
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Laafinidadelectrónicalecorrespondealelementoconmenorvalordenymayorvalorde
Z (Z).
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
estructura
electrónica
(aprox.)
n
F
Cl
Br
[He]2s 2p [Ne]3s 3p [Ar]3d 4s 4p
I
[Kr]4d 5s 5p
7
7
7
7
2
3
4
5
Elcloroeselelementoconmayorafinidadelectrónicadelsistemaperiódicoyaque
combina una elevada carga y un tamaño adecuado que hace que la repulsión
interlectrónicanoseatanelevadacuandoseincorporaelnuevoelectrón.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
212
Elordendecrecientedelaafinidadelectrónica,AE(kJ/mol),paraestoselementoses:
Cl(‐349)>F(‐328)>Br(‐325)>I(‐270)
Larespuestacorrectaeslaa.
12.145.¿Cuáldelassiguientespropuestascorrespondealordencrecientecorrectoderadio
atómicoyenergíadeionización,respectivamente?
a)S,O,F,yF,O,S
b)F,S,O,yO,S,F
c)S,F,O,yS,F,O
d)F,O,S,yS,O,F
e)O,F,SyO,F,S
(O.Q.N.Valencia2011)
Elelementoazufrepertenecealgrupo16yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesu
configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s 3p . Sumando sus electrones se obtiene
quesunúmeroatómicoes16.
Elelementooxígenopertenecealgrupo16yperiodo2delsistemaperiódicoporloque
suconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtiene
quesunúmeroatómicoes8.
Elelementoflúorpertenecealgrupo17yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesu
configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p . Sumando sus electrones se obtiene
quesunúmeroatómicoes9.
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
O
estructura
electrónica
[He]2s 2p (aprox.)
n
F
[He]2s 2p
S
[Ne]3s 3p 6
7
6
2
2
3
Siendoelementosdediferentesperiodos,OyF(n=2)yS(n=3),elfactordeterminante
deltamañoeselnúmerodecapaselectrónicas,portanto,OyFtienenmenortamañoque
S.
Respecto elementos de un mismo periodo, es la carga nuclear efectiva el factor
determinante del tamaño. En un periodo, esta es mayor en el elemento que tiene mayor
númeroatómicoloquehacequelaatracciónnuclearseamayor,portanto,eltamañoserá
menor.Portanto,eltamañodelFesmenorqueeldelO.
Atendiendoloscriteriosanteriores,elordencrecientederadiosatómicoses:
F<O<S
Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
213
Z =Z#e internos=#e externos
Lamenorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmayorvalordenymenor
valordeZ (Z),setratadelS.
Los elementos restantes son del segundo periodo (n =2), la energía de ionización
únicamentedependedelvalordeZ .Deacuerdoconestosvalores,elelementoconmayor
valordeZ eseldemayorenergíadeionizaciónqueeselF.
Elordencrecientedeenergíasdeionizaciónes:
S<O<F
Larespuestacorrectaeslad.
12.146.Delátomocuyonúmeroatómicoes33,sepuedeafirmartodolosiguiente,EXCEPTO:
a)Tienelosorbitales3dcompletos.
b)Estásituadoenelcuartoperiododelatablaperiódica
c)Sicaptasetreselectronesseconvertiríaenunanióncuyaestructuraelectrónicaseríalade
ungasnoble.
d)Esunmetaldetransición.
(O.Q.L.LaRioja2011)
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=33es:
[Ar]3d 4s 4p El valor máximo de n = 4 indica que se trata de un elemento del 4º periodo del sistema
periódico y como tiene 5 electrones de valencia (s p ) pertenece al grupo 15 que está
integradoporloselementos:
N
Nitrógeno
(n=2)
P
Fósforo
(n=3)
As
Arsénico
(n=4)
Sb
Antimonio
(n=5)
Bi
Bismuto
(n=6)
a)Verdadero.Tieneloscincoorbitales3dcompletos.
b)Verdadero.Seencuentraenelcuartoperiododelsistemaperiódico.
c) Verdadero. Si capta tres electrones su estructura electrónica pasa a ser [Ar] 3d 4s 4p quecoincideconladelkriptón.
d)Falso.Setratadeunmetaloide.
Larespuestacorrectaeslad.
12.147. Las siguientes series de átomos están ordenadas según su primera energía de
ionización.¿Cuáldeellasescorrecta?
a)Sn<As<Sr<Br
b)Br<Sr<Sn<As
c)Sr<Sn<As<Br
d)Sr<As<Br<Sn
(O.Q.L.LaRioja2011)
Laenergíadeionizacióndeunátomo,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
1312constanteenkJ·mol Z2ef
I=1312 2  Zef =carganuclearefectiva n
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
214
LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientras
queenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:
Z =Z#e internos=#e externos
Lamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayor
valordeZ (Z).
Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:
Elemento
estructura
electrónica
(aprox.)
n
As
Br
[Ar]3d 4s 4p [Ar]3d 4s 4p
Sr
Sn
[Kr]5s [Kr]4d 5s 5p
5
7
2
4
4
4
5
5
Loselementosconmenorvalorden,AsyBr,tienenmayorenergíaqueionizaciónquelos
otrosdos,SrySn,quetienenunvalordensuperior.
EntreloselementosAsyBr,esteúltimoeselqueposeeelvalordeZ máselevado,por
tanto, le corresponde una energía de ionización más alta. Se puede aplicar el mismo
razonamiento a los dos elementos con valor de n = 5, lo que indica que la energía de
ionzacióndelSnesmayorqueladelSr.
Elordencrecientedelaenergíadeionización(kJ/mol)paraestoselementoses:
Sr(549)<Sn(709)<As(947)<Br(1140)
Larespuestacorrectaeslac.
12.148.Señalecuáldelaspropuestasescorrecta:
a)Laenergíadeionizaciónessiempreexotérmica.
b)Lasenergíasdeionizaciónsucesivadeunátomosoncadavezmayores.
c) Los elementos alcalinos tienen valores de la primera energía de ionización mayores que
losgasesnoblesdelmismoperiodo.
d) La energía de ionización es la energía que hay que comunicar a un átomo en su estado
fundamentalparaqueganeunelectrón.
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
Laenergíadeionizacióndeunátomo,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:
I=1312
1312constanteenkJ·mol Z2ef

Z
ef =carganuclearefectiva n2
n=nºcuá nticoprincipal(periodo)
a) Falso. La energía de ionización es la energía necesaria para extraer el electrón más
débilmenteatraídodeunátomoenestadogaseoso.Correspondealproceso:
M+I M +e I tienevalor positivo ya quese trata deunaenergíaabsorbidaporloqueelproceso es
endotérmico.
b) Verdadero. Conforme un átomo va perdiendo electrones aumenta su carga nuclear
efectiva, Z , y disminuye su tamaño con lo que va aumentando el valor de la energía de
ionización.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
215
c) Falso. Dentro un periodo, la carga nuclear efectiva, Z , es mínima para el elemento
alcalino y máxima para el elemento gas inerte, mientras que el valor de n se mantiene
constante para ambos, por tanto, el valor de la energía de ionización es menor que el
alcalinoqueparaelgasinerte.
d) Falso. La energía de ionización corresponde al proceso en el que un átomo cede un
electrón.
Larespuestacorrectaeslab.
12.149. Definiendo la electronegatividad como la tendencia que tiene un elemento para
atraerelectroneshaciasímismo,elelementomáselectronegativoserá:
a)Ungasnoble
b)Unalcalino
c)Elflúor
d)Eloxígeno
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
La electronegatividad, χ, mide la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia sí los
electronesdesuenlaceconotrosátomos.Suvalorsepuedecalcularapartirdelosvalores
de la energía de ionización, I, y de la afinidad electrónica, AE, de forma que aumenta al
aumentar ambas propiedades. La electronegatividad de un elemento es mayor cuanto
menoressuradioatómicoycuantomayoressucarganuclearefectiva.
Elflúoreselelementoconmayorelectronegatividadyaquecombinaunamáximacarga
nuclearefectivaconunmenorradioatómico.
Larespuestacorrectaeslac.
12.150. El nitrógeno tiene número atómico igual a 7, luego se puede afirmar que el ion
nitruro,
,tiene:
a)Unnúmeroatómicoiguala10.
b)Treselectronesdesapareados.
c)Elnúmeroatómicoiguala7.
d)Unradiomenorqueelátomodenitrógenoneutro.
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
a‐b) Falso. De acuerdo con el diagrama de Moeller, la configuración electrónica del
elementoconZ=7es1s 2s 2p .
DeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:
“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lo
másseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,
ladistribucióndeloselectronesenlosorbitaleses:
2s

ElionN
2p



ganatreselectronesporloquesuconfiguraciónelectrónicaes1s 2s 2p :
2s

2p


Nopresentaningúnelectróndesapareado.

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
216
c) Verdadero. El número atómico coincide con el número de protones, que es el mismo
queeldeelectrones.Esteúltimocambiacuandoseformaelion.
d) Falso. Al formarse el anión disminuye la carga nuclear efectiva, lo que provoca una
disminuciónenlaatracciónnuclearsobreloselectronesyconellounaumentodeltamaño
delaespecieformada.
Larespuestacorrectaeslaa.
12.151.OrdenarlosátomosLi,Be,ByNademenoramayorradioatómico:
a)Li,Be,B,Na
b)Li,Na,B,Be
c)Na,Li,Be,B
d)B,Be,Li,Na
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
Elradiodentrodeunperiododecreceamedidaqueaumentalacarganuclearyconella
carga nuclear efectiva. Esta es mínima al principio del periodo (grupo 1, alcalinos) y
máximaalfinal(grupo18,gasesinertes).
 El radio dentro de un grupo crece a medida que aumenta el número de capas
electrónicas(n).
Consultandolabibliografíasepuede escribirlasiguientetablaparaloselementosdados
pertenecientesal3erperiododelsistemaperiódico:
Elemento
Z
n
Li
3
2
Be
4
2
B
5
2
Na
11
3
Separando alNa quese encuentra en elperiodon = 3,porloquelecorrespondeelmayor
radio,delostreselementosrestantes,elmásgrandeseráelLiquetienemenorcarganuclear
(Z=3)yelmáspequeñoseráelBconmayorcarganuclear(Z=5).
Elordencrecientederadiosatómicoses(pm):
B(83)<Be(112)<Li(152)<Na(186)
Larespuestacorrectaeslad.
12.152.Indicalarespuestacorrecta.Losnúmerosatómicosdetreselementosconsecutivosde
unamismafamiliadetransiciónson:
a)28,47,76
b)38,56,88
c)39,57,89
d)31,49,81
e)19,37,55
(O.Q.L.C.Valenciana2011)
a)Falso.Sontresmetalesdetransiciónperodedistintafamilia.
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=28es[Ar]4s 3d .
El valor máximo de n = 4 indica que se trata de un elemento del 4º periodo del sistema
periódico,ylasumadelossuperíndicesiguala10indicaquepertenecealgrupo10queestá
integradoporloselementos:
Ni(n=4),Pd(n=5),Pt(n=6)yDs(n=7)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
217
Setratadelelementoníquel(metaldetransición).
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=47es[Kr]5s 4d .
El valor máximo de n = 5 indica que se trata de un elemento del 5º periodo del sistema
periódico,ylasumadelossuperíndicesiguala11indicaquepertenecealgrupo11queestá
integradoporloselementos:
Cu(n=4),Ag(n=5),Au(n=6)yRg(n=7)
Setratadelelementoplata(metaldetransición).
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=76es[Xe]4f 6s 5d .
El valor máximo de n = 6 indica que se trata de un elemento del 6º periodo del sistema
periódico,ylasumadelossuperíndices(exceptosubnivelf)iguala8indicaqueperteneceal
grupo8queestáintegradoporloselementos:
Fe(n=4),Ru(n=5),Os(n=6)yHs(n=7)
Setratadelelementoosmio(metaldetransición).
b)Falso.Sontresmetalesalcalinotérreos.
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=38es[Kr]5s .
El valor máximo de n = 5 indica que se trata de un elemento del 4º periodo del sistema
periódico,ylasumadelossuperíndicesiguala2indicaquepertenecealgrupo2queestá
integradoporloselementos:
Be(n=2),Mg(n=3),Ca(n=4),Sr(n=5),Ba(n=6)yRa(n=7)
Setratadelelementoestroncio(metalalcalinotérreo).
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=56es[Xe]6s .
El valor máximo de n = 6 indica que se trata de un elemento del 6º periodo del sistema
periódico,ylasumadelossuperíndicesiguala2indicaquepertenecealgrupo2queestá
integradoporloselementos:
Be(n=2),Mg(n=3),Ca(n=4),Sr(n=5),Ba(n=6)yRa(n=7)
Setratadelelementobario(metalalcalinotérreo).
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=88es[Rn]7s .
El valor máximo de n = 7 indica que se trata de un elemento del 6º periodo del sistema
periódico,ylasumadelossuperíndicesiguala2indicaquepertenecealgrupo2queestá
integradoporloselementos:
Be(n=2),Mg(n=3),Ca(n=4),Sr(n=5),Ba(n=6)yRa(n=7)
Setratadelelementoradio(metalalcalinotérreo).
c)Verdadero.Sontresmetalesdetransicióndelgrupo3.
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=39es[Kr]5s 4d .
El valor máximo de n = 5 indica que se trata de un elemento del 5º periodo del sistema
periódico,ylasumadelossuperíndicesiguala3indicaquepertenecealgrupo3queestá
integradoporloselementos:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
218
Sc(n=4),Y(n=5),La(n=6)yAc(n=7)
Setratadelelementoitrio(metaldetransición).
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=57es[Xe]6s 5d El valor máximo de n = 6 indica que se trata de un elemento del 6º periodo del sistema
periódico,ylasumadelossuperíndicesiguala3indicaquepertenecealgrupo3queestá
integradoporloselementos:
Sc(n=4),Y(n=5),La(n=6)yAc(n=7)
Setratadelelementolantano(metaldetransición).
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=89es[Rn]7s 6d El valor máximo de n = 7 indica que se trata de un elemento del 7º periodo del sistema
periódico,ylasumadelossuperíndicesiguala3indicaquepertenecealgrupo3queestá
integradoporloselementos:
Sc(n=4),Y(n=5),La(n=6)yAc(n=7)
Setratadelelementoactinio(metaldetransición).
d)Falso.Sontresmetaloidesdelgrupo13.
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=31es[Ar]3d 4s 4p .
El valor máximo de n = 4 indica que se trata de un elemento del 4º periodo del sistema
periódico,ylasumadelossuperíndicesiguala13indicaquepertenecealgrupo13queestá
integradoporloselementos:
B(n=2),Al(n=3),Ga(n=4),In(n=5)yTl(n=6)
Setratadelelementogalio(metaloide).
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=49es[Kr]4d 5s 5p .
El valor máximo de n = 5 indica que se trata de un elemento del 5º periodo del sistema
periódico,ylasumadelossuperíndicesiguala13indicaquepertenecealgrupo13queestá
integradoporloselementos:
B(n=2),Al(n=3),Ga(n=4),In(n=5)yTl(n=6)
Setratadelelementoindio(metaloide).
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=81es[Xe]4f 5d 6s 6p .
El valor máximo de n = 6 indica que se trata de un elemento del 6º periodo del sistema
periódico,ylasumadelossuperíndicesiguala13indicaquepertenecealgrupo13queestá
integradoporloselementos:
B(n=2),Al(n=3),Ga(n=4),In(n=5)yTl(n=6)
Setratadelelementotalio(metaloide).
e)Falso.Sontresmetalesalcalinos.
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=19es[Ar]4s .
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
219
El valor máximo de n = 4 indica que se trata de un elemento del 4º periodo del sistema
periódico,ylasumadelossuperíndicesiguala1indicaquepertenecealgrupo1queestá
integradoporloselementos:
Li(n=2),Na(n=3),K(n=4),Rb(n=5),Cs(n=6),Fr(n=7)
Setratadelelementopotasio(metalalcalino).
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=37es[Kr]5s .
El valor máximo de n = 5 indica que se trata de un elemento del 5º periodo del sistema
periódico,ylasumadelossuperíndicesiguala1indicaquepertenecealgrupo1queestá
integradoporloselementos:
Li(n=2),Na(n=3),K(n=4),Rb(n=5),Cs(n=6),Fr(n=7)
Setratadelelementorubidio(metalalcalino).
LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=55es[Xe]6s .
El valor máximo de n = 6 indica que se trata de un elemento del 6º periodo del sistema
periódico,ylasumadelossuperíndicesiguala1indicaquepertenecealgrupo1queestá
integradoporloselementos:
Li(n=2),Na(n=3),K(n=4),Rb(n=5),Cs(n=6),Fr(n=7)
Setratadelelementocesio(metalalcalino).
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
220
13.ENLACEYGEOMETRÍAMOLECULAR
13.1.Lageometríadeunamoléculaquenotieneenlacesmúltiples,ytieneunátomocentral
concincoparesdeelectronesenlazanteses:
a)Tetraédrica
b)Cuadradaplana
c)Bipirámidetrigonal
d)Octaédrica
e)Trigonalplana
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Extremadura2005)
De acuerdo con el modelo RPECV se trata de una sustancia cuya
distribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordel
átomo central se ajusta a la fórmula AX 5 a la que corresponde un
númeroestérico(m+n)=5porloquesudisposiciónygeometríaesde
BIPIRÁMIDETRIGONAL.
Larespuestacorrectaeslac.
13.2. ¿Qué geometrías son posibles para compuestos cuyos enlaces pueden describirse
utilizandoorbitaleshíbridos
?
a)Tetraédrica,angularybipirámidetrigonal.
b)Tetraédrica,linealyangular.
c)Tetraédrica,trigonalplanaylineal.
d)Tetraédrica,piramidaltrigonalyangular.
e)Tetraédrica,piramidaltrigonalylineal.
(O.Q.N.Navacerrada1996)
Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienecuatroorbitaleshíbridosdeestetipo,por
loquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico4.Estenúmero
estáasociadoaespeciesdeltipo:
AX tetraédrica
AX E piramidal
AX E angular
Larespuestacorrectaeslad.
13.3.¿Cuáldelassiguientesmoléculasesapolar?
a)Amoníaco
b)Ácidosulfhídrico
c)Dióxidodecarbono
d)Diclorometano
(O.Q.L.Murcia1996)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
221
a) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el NH3 es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX 3 E a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.
Comoelnitrógeno(=3,04)esmáselectronegativoqueel
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarno
esnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.
b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el H2 S es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX 2 E2 a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesANGULAR.
Como el azufre ( = 2,58) es más electronegativo que el
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarno
esnula(μ=0,978D)ylamoléculaesPOLAR.
c) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el CO2 es
una sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX 2 a la que corresponde un número estérico
(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
Como el oxígeno ( = 3,44) es más electronegativo que el
carbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolares
nulaylamoléculaesNOPOLAR.
d)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCH2 Cl2 es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX 4 a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesdeTETRAEDROIRREGULAR.
Como el cloro ( = 3,16) y el carbono ( = 2,55) son más
electronegativosqueelhidrógeno(=2,20)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores
momento dipolar no es nula (μ = 1,60 D) y la molécula es
POLAR.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
222
13.4.Lamoléculadeaguaes:
a)Linealypolar
b)Angularypolar
c)Angularyapolar
d)Piramidalypolar
(O.Q.L.Murcia1996)
LaestructuradeLewisdelaguaes:
De acuerdo con el modelo RPECV el H2 O es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX 2 E2 a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría es
ANGULAR.
Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula
(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.
Larespuestacorrectaeslab.
13.5.Lamoléculadeamoníacoposeeunageometría:
a)Tetraédrica
b)Pirámidetriangular
c)Triangularplana
d)Lineal
e)Bipirámidetriangular
f)Pirámidecuadrada
g)Planacuadrada
(O.Q.L.Murcia1996)(O.Q.L.Almería2005)
LaestructuradeLewisdelamoníaco es:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelNH3 esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX 3 E a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesPIRAMIDALTRIANGULAR.
Larespuestacorrectaeslab.
(Estacuestiónhasidopropuestadosvecescontodasesasrespuestasposibles).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
13.6.¿Cuántosenlacesσyenlacesπhay,respectivamente,enlamoléculade
a)5y1
b)4y2
c)5y2
d)4y1
e)6y0
223
=
?
(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Extremadura2003)
La molécula de F2 C=CF2 presenta cuatro enlaces
sencillos C‒F que son enlaces σ y un enlace doble
C=Cformadoporunenlaceσyotroπ.Entotal,son5
enlacesσyunenlaceπ.
Larespuestacorrectaeslaa.
13.7.Laformageométricadelamoléculadeformaldehído(
a)Lineal
b)Triangularplana
c)Angular
d)Piramidaltriangular
e)Tetraédrica
)es:
(O.Q.N.CiudadReal1997)
LaestructuradeLewisdelformaldehído es:
De acuerdo con el modelo RPECV H2 CO es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX 3 alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3por
loquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULARPLANA.
Larespuestacorrectaeslab.
13.8. La geometría de una molécula que no tiene enlaces múltiples, y que tiene un átomo
centralcondosparesdeelectronesenlazantesyunparsolitario,es:
a)Angular
b)Piramidaltriangular
c)Lineal
d)Tetraédrica
e)Triangularplana
(O.Q.N.CiudadReal1997)
De acuerdo con el modelo RPECV es una sustancia cuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX2 Eala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloque
sudisposicióntriangularysugeometríaesANGULAR.
UnasustanciadeestetipoeselSO2 .
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
224
13.9.¿Cuáldelassiguientesmoléculassepodríaexplicarmedianteunahibridaciónsp?
a)HCN
b)
=
c)HCHO
d)
(O.Q.L.Murcia1997)
En una molécula con hibridación sp el átomo central está rodeado por dos pares
electronesalojadosendosorbitaleshíbridosseparados180°porloquelageometríadela
moléculaesLINEAL.
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelHCNesunasustanciacuyadistribución
de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmulaAX2 alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposición
ygeometríaesLINEAL.
b)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelC2 H4 esunasustanciacuyadistribuciónde
ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX 3 a la que corresponde un número estérico (m+n) = 3 por lo que su disposición es
triangularysugeometríaesPLANA.
c)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelHCHOesunasustanciacuyadistribuciónde
ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX 3 a la que corresponde un número estérico (m+n) = 3 por lo que su disposición y
geometríaesTRIANGULARPLANA.
d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el CH4 es una sustancia cuya distribución de
ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX 4 a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición y
geometríaesTETRAÉDRICA.
Larespuestacorrectaeslaa.
13.10.Paralassiguientesmoléculas:
,
y
:
a) En las tres moléculas, el átomo central tiene cuatro pares de electrones en orbitales
enlazantes.
b)ElánguloH−Si−HesmenorqueelánguloH−P−H.
c)Enlostrescasoselátomocentralpresentahibridación
.
d)Laúnicamoléculanopolares
.
e)Laúnicalineales
.
(O.Q.N.Burgos1998)
a)Falso.LasestructurasdeLewisdelastressustanciaspropuestasson:
Como se observa, sólo la molécula de SiH tiene cuatro pares de electrones en orbitales
enlazantes.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
225
b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV se trata de sustancias cuya distribución de
ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajustan a la
fórmulasAX EparaelPH ,AX E paraelH SyAX paraelSiH alasquecorrespondeun
número estérico (m+n) = 4 por lo que todas presentan una disposición tetraédrica de
ligandosyparesdeelectronesalrededordelátomocentral.Sinembargo,comolamolécula
dePH tieneunaparsolitariosobreelfósforosugeometríaesPIRAMIDALTRIGONALcon
ángulosdeenlacemenoresde109,5°,mientrasquelamoléculadeSiH quenotienepares
solitariosesTETRAÉDRICAcontodoslosángulosdeenlacede109,5°.
AX tetraédrica(α=109,5°)
AX E piramidal(α =93,3°)
c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVsetratadesustanciascuyadistribución
de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajustan a la
fórmulasAX EparaelPH ,AX E paraelH SyAX4paraelSiH alasquecorrespondeun
númeroestérico(m+n)=4porloqueelátomocentraldetodasellastienehibridaciónsp .
d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el PH es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.
Como el fósforo ( = 2,19) es ligeramente menos
electronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores
momentodipolarnoesnula(μ=0,574D)ylamoléculaes
POLAR.
e) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el H S es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
a la fórmula AX E a la que corresponde un número
estérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédrica
ysugeometríaesANGULAR.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
13.11.Laformageométricadelamolécula
a)Planatriangular
b)Bipirámidetriangular
c)Pirámidecuadrada
d)Pirámidetriangular
e)Planacuadrada
226
es:
(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.Almería2005)
LaestructuradeLewisdelPCl es:
De acuerdo con el modelo RPECV es una sustancia cuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Ea
laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porlo
que su disposición es tetraédrica y su geometría es de
PIRÁMIDETRIANGULAR.
Larespuestacorrectaeslad.
(En la cuestión propuesta en Murcia 2000 se dice en el enunciado que el fósforo está
rodeadodecuatroparesdeelectrones).
13.12.Señalelaproposicióncorrecta:
a)Lamoléculadeaguaeslineal.
b)Elvolumenmolardelhieloesmenorqueeldelagualíquida.
c)Enaguasólosedisuelvencompuestosiónicos.
d)LamoléculadeaguapuedeactuarcomoácidoycomobasedeBrönsted‐Lowry.
e)Enlamoléculadeagua,eloxígenopresentahibridación
.
(O.Q.N.Burgos1998)
a)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeH O es:
De acuerdo con el modelo RPECV es una sustancia cuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E a
la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo
que su disposición es tetraédrica y su geometría es
ANGULAR.
b)Falso.Elvolumenmolardelhieloesmayorqueeldelagualíquida,yaqueladensidad
del hielo (ρ = 0,9 g·cm ) es menor que la del agua a la misma temperatura (ρ = 1,0
g·cm ).Asípues,losvolúmenesmolaresrespectivosson:
Vhielo =
18g
0,9g·cm
=20cm Vagua =
18g
1,0g·cm
=18cm c)Falso.Elaguadebidoasuelevadomomentodipolar(μ=1,85D)disuelvemuybienalos
compuestos iónicos (tipo NaCl), pero también disuelve a los compuestos con enlace
covalentepolar(tipoHCl).
d)Verdadero.Elaguaesunanfóteroypuedeactuarcomo:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
ácidodeBrönsted(cedeunH )
227
basedeBrönsted (captaunH )

HCl+H OCl+H O NH +H ONH +OH e) Falso. Como se ha visto en el apartado a, el H O tiene una distribución tetraédrica de
ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralquecorrespondeaun
númeroestérico(m+n)=4porloqueelátomocentraltienehibridaciónsp .
Larespuestacorrectaeslad.
13.13. ¿Cuál de las siguientes moléculas no es una excepción a la regla del octete según la
notacióndeLewis?
a)
b)
c)
d)
(O.Q.L.Murcia1998)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
Laúnicasustanciaquecumplelaregladeloctetees
.
Larespuestacorrectaeslaa.
13.14.¿Cuáldelassiguientesmoléculaspresentamomentodipolarnulo?
a)
b)
c)
d)
(O.Q.L.Murcia1998)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el
CCl es una sustancia cuya distribución de ligandos y
pares de electrones solitarios alrededor del átomo
centralseajustaalafórmulaAX alaquecorresponde
un número estérico (m+n) = 4 por lo que su
disposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.
Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueel
carbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento
dipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
228
b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el H S es
unasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesde
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajusta a la fórmula AX E a la que corresponde un
númeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónes
tetraédricaysugeometríaesANGULAR.
Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoque
el hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con
esa geometría la resultante de los vectores momento
dipolar no es nula (μ = 0,978 D) y la molécula es
POLAR.
c) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el SO es
unasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesde
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajusta a la fórmula AX E a la que corresponde un
númeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónes
triangularysugeometríaesANGULAR.
Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoque
el azufre ( = 2,58) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento
dipolarnoesnula(μ=1,63D)ylamoléculaesPOLAR.
d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el H O es
unasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesde
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajusta a la fórmula AX E a la que corresponde un
númeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónes
tetraédricaysugeometríaesANGULAR.
Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoque
el hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con
esa geometría la resultante de los vectores momento
dipolarnoesnula(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.
Larespuestacorrectaeslaa.
13.15.¿Cuáldelassiguientesmoléculastieneunageometríaplana?
a)Trifluorurodenitrógeno(
)
b)Triclorurodefósforo(
)
c)Trifluorurodeboro(
)
d)Trifluorurodeyodo( )
(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.Baleares2007)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a‐b)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVNF yPCl sonsustanciascuyadistribución
de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su
disposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
229
c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelBF es
una sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría es
TRIANGULARPLANA.
d)Verdadero.Deacuerdoconel modeloRPECVel IF es
una sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
a la fórmula AX E a la que corresponde un número
estérico (m+n) = 5 por lo que su disposición es de
bipirámide trigonal y su geometría es “FORMA de T” que
tienetodoslosátomosenelmismoplano.
Lasrespuestascorrectassoncyd.
13.16.Lasmoléculasdeuncompuesto(
)tienenmomentodipolarnulo.¿Cuáldebeserla
geometríaenlaqueestándispuestossusátomosconstituyentes?
a)Lineal
b)Trigonalplana
c)Tetraédrica
d)Piramidal
(O.Q.L.Murcia1998)
De acuerdo con el modelo RPECV es una sustancia cuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX a la
que corresponde un número estérico (m+n) = 3 por lo que
sudisposiciónygeometríaesTRIANGULAR.
UnasustanciadeestetipoeselBH .
Larespuestacorrectaeslab.
13.17.¿Cuáldelassiguientesmoléculastendrámayormomentodipolar?
a) b)
c)HCl
d)BrCl
(O.Q.L.Murcia1998)
Tres de sustancias están formadas por dos átomos (moléculas diatómicas) y la restante es
porcinco(moléculapoliatómica).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
230
Falso.LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a)Falso.LamoléculadeF esNOPOLARyaqueestáformadapordosátomosiguales.
b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el SiH es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es
TETRAÉDRICA.
Como el silicio ( = 1,90) es menos electronegativo que el
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolares
nulaylamoléculaesNOPOLAR.
c‐d)Las moléculas restantes son polares. Presentará mayor momento dipolar aquella en
queseamayorladiferenciadeelectronegatividad.
DeacuerdoconlaescaladeelectronegatividadesdePauling:
χH=2,20;χCl=3,16;χBr=2,96
Lasdiferenciasdeelectronegatividadexistentesencadacompuestoson:
Δχ(H−Cl)=3,16−2,20=0,96
Δχ(Br−Cl)=3,16−2,96=0,20
Portanto,lademayormomentodipolaresH−Cl.
Larespuestacorrectaeslac.
13.18.¿Cuántosenlacesσyπ,respectivamente,hayenlamolécula
a)2y2
b)2y0
c)2y1
d)3y0
e)3y1
?
(O.Q.N.Almería1999)
DelaestructuradeLewisdelamoléculadeSCl seobservaque:
presentadosenlacessencillosClSquesonenlacesσ
alnoexistirningúnenlacemúltiplenohayenlacesπ.
Larespuestacorrectaeslab.
13.19.Paralassiguientesmoléculas:
,
,
:
a)Laúnicalineales
.
b)Laúnicamoléculanopolares
.
c)Enlostrescasoselátomocentralpresentahibridación
b)ElánguloH−C−HesmenorqueelánguloH−N−H.
e)Lastresmoléculastienenmomentodipolar.
.
(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.Baleares2010)(O.Q.L.LaRioja2010)(O.Q.L.Murcia2011)
(O.Q.L.LaRioja2011)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
231
a)Falso.LasestructurasdeLewisdelastressustanciaspropuestasson:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelH Sesunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesANGULAR.
b)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelNH esuna
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmero
estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición es
tetraédricaysugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.
Comoelnitrógeno(=3,04)esmáselectronegativoque
elhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolaresyconesa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolar
noesnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.
c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVsetratadesustanciascuyadistribución
de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajustan a la
,AX E parael
yAX parael
alasquecorresponde
fórmulasAX Eparael
unnúmeroestérico(m+n)=4porloqueelátomocentraldetodasellastienehibridación
.
d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el CH es una sustancia cuya distribución de
ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición y
geometríaesTETRAÉDRICA.Elángulodeenlacees109,5°.
Según se ha visto en el apartado b) el NH también tiene número estérico 4 pero la
geometríaesdepirámidetrigonalyelángulodeenlaceesligeramentemenordebidoala
repulsiónqueejerceelparsolitariosituadosobreelátomodenitrógeno.
AX Epiramidal(α=107°)
AX tetraédrica(α=109,5°)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
232
e) Falso. Según se ha visto en el apartado anterior la
moléculadeCH presentageometríaTETRAÉDRICA.
Comoelcarbono(=2,55)esmáselectronegativoqueel
hidrógeno(=2,20),losenlacessonpolaresperoconesa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolar
esnulaylamoléculaesNOPOLAR.
Larespuestacorrectaeslac.
(EstacuestiónessimilaralapropuestaenBurgos1998).
13.20. ¿Qué geometrías son posibles para las moléculas o iones cuyos enlaces se pueden
describirmedianteorbitaleshíbridos
?
a)Tetraédricayangular
b)Piramidaltrigonalyangular
c)Trigonalplanayangular
d)Trigonalplanayoctaédrica
e)Trigonalplanaypiramidaltrigonal
(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2002)
Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienetresorbitaleshíbridosdeestetipo,porlo
quedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico3.Estenúmero
estáasociadoaespeciesdeltipo:
trigonalplana(α=120°)
angular(α <120°)
Larespuestacorrectaeslac.
13.21.¿Cuáldelassiguientesmoléculaspresentamomentodipolarnulo?
a)HCN
b)HCHO
c)
d)
(O.Q.L.Murcia1999)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el HCN es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
233
Como el nitrógeno ( = 3,04) y el carbono ( = 2,55) son más electronegativos que el
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa geometría la resultante de los
vectoresmomentodipolarnoesnula(μ=2,985D)ylamoléculaesPOLAR.
b)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelHCHOesuna
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría es
TRIANGULAR.
Como oxígeno ( = 3,44) y el carbono ( = 2,55) son más
electronegativos que el hidrógeno ( = 2,20) los enlaces
son polares y con esa geometría la resultante de los
vectores momento dipolar no es nula (μ = 2,335 D) y la
moléculaesPOLAR.
c) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el PCl es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el
fósforo ( = 2,19) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento dipolar
noesnula(μ=0,53D)ylamoléculaesPOLAR.
d)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCCl es
una sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es
TETRAÉDRICA.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el
carbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolares
nulaylamoléculaesNOPOLAR.
Larespuestacorrectaeslac.
13.22.¿Concuántosenlacesσyπsedescribelamoléculadenitrógeno?
a)Dosσyunπ
b)Unσydosπ
c)Unσytresπ
d)Unσyunπ
(O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.L.CastillayLeón1999)
DelaestructuradeLewisdelamoléculadeN sededuceque:
presentaunenlacetripleformadopor
Larespuestacorrectaeslaa.
1enlaceσ 2enlacesπ
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
234
13.23. Con respecto a la teoría de enlace, indique cuál de las siguientes afirmaciones es
cierta:
a)Lamoléculade
espolardebidoaquepresentaestructurasresonantes.
b)Lageometríadelamoléculade
esbipiramidalregular.
c)El
muestracarácterácidoportenerelnitrógenodelamoléculaunpardeelectrones
sincompartir.
d)Elmomentodipolardel
esceroporserunamoléculasimétrica.
e) La polaridad del
es debida a la diferencia de electronegatividad del carbono y del
cloro.
(O.Q.N.Murcia2000)
a)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeCO es:
Estaestructuranopuedepresentarresonancia.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunasustanciacuyadistribucióndeligandosy
paresdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX ala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaes
LINEAL.
Comoeloxígeno(= 3,44)esmáselectronegativoque elcarbono( =2,55)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulayla
moléculaesNOPOLAR.
b)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadePCl es:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelPCl esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX E a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.
c)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeNH es:
De acuerdo con la teoría ácido‐base de Lewis, el átomo de nitrógeno tiene un par de
electronessolitarioquepuedecederparacompartirporloquesecomportacomoBASE.
d) Verdadero. La estructura de Lewis de la molécula de
BeF es:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelBeF esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 2 por lo que su disposición y geometría es
LINEAL.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
235
Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que el berilio ( = 1,57) los enlaces son
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
e)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeCCl es:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCCl esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es
TETRAÉDRICA.
Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelcarbono(=2,55)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
Larespuestacorrectaeslac.
13.24.Indiqueencuáldelassiguientesmoléculasexisteunnúmeroimpardeelectrones:
a)NO
b)
c)
d) e)
(O.Q.N.Murcia2000)
a)LasestructuraselectrónicasdeloselementosqueformanelNOson:
N[He]2s 2p 5e –devalencia
O[He]2s 2p 6e devalencia
#
devalencia=5+6=11
b)Lasestructuraselectrónicasdeloselementosqueformanel
son:
H1s 1e devalencia
C[He]2s 2p 4e devalencia
#e devalencia=(4x1)+(2x4)=12
c)Lasestructuraselectrónicasdeloselementosqueformanel
C[He]2s 2p 4e devalencia
O[He]2s 2p 6e devalencia
#e devalencia=4+(2x6)=16
d)Laestructuraelectrónicadelelementoqueformael
N[He]2s 2p 5e devalencia
#e devalencia=(2x5)=10
es:
son:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
e)Lasestructuraselectrónicasdeloselementosqueformanel
236
son:
S[Ne]3s 3p 6e devalencia
O[He]2s 2p 6e devalencia
#e devalencia=6+(2x6)=18
Larespuestacorrectaeslaa.
13.25.¿Encuáldelossiguientescompuestoshayorbitaleshíbridos
a)
–
–
b)
–C≡CH
c)
–CHOH–
d)
–
e)
=CH–C≡CH
?
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Madrid2011)
Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienetresorbitaleshíbridosdeestetipo,porlo
que de acuerdo con el modelo RPECV le corresponde un número estérico 3 y una
disposiciónTRIGONALdeligandosyparessolitariosalrededordelátomocentral.
a) Falso. En la molécula de propano,
–
–
, todos los carbonos tienen cuatro
enlacessimples,característicadeloscarbonosconhibridaciónsp .
–C≡CH, el primer carbono tiene cuatro enlaces
b) Falso. En la molécula de propino,
simples,característicadeloscarbonosconhibridaciónsp ,mientrasquelosdosrestantes
tienenunenlacesimpleyotrotriple,característicadeloscarbonosconhibridaciónsp.
c)Falso.Enlamoléculade2‐propanol,
–CHOH–
,todosloscarbonostienencuatro
enlacessimples,característicadeloscarbonosconhibridaciónsp .
–
, el átomo de carbono tiene cuatro
d) Falso. En la molécula de metilamina,
enlacessimples,característicadeloscarbonosconhibridaciónsp yelátomodenitrógeno
también la tiene sólo que uno de los cuatro orbitales híbridos está ocupado por un par
solitario.
=CH–C≡CH, los dos primeros
e) Verdadero. En la molécula de 1‐buten‐3‐ino,
carbonostienendosenlacessimplesyunenlacedoble,característicadeloscarbonoscon
, mientras que los dos restantes tienen un enlace simple y otro triple,
hibridación
característicadeloscarbonosconhibridaciónsp.
Larespuestacorrectaeslae.
13.26.Sedicequelamoléculade
esresonanteporque:
a)Susenlacesnosoniónicosnicovalentes.
b)Puedeasignárselevariasestructuras.
c)Susángulosdeenlaceseabrenycierranenmovimientodevibración.
d)Losdoselementosquelaformanestánenlamismacolumnadelsistemaperiódico.
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
LaestructuradeLewisdelamoléculadeSO es:
Experimentalmente, la longitud de los enlaces S‒O no se corresponde ni con la de un
enlacesencilloniconladeunenlacedoble,sinoqueestácomprendidaentreambos.Por
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
237
estemotivoparapoderdescribirlamoléculaesprecisoescribirdosestructurasdeLewis
enlasquesecambialaposicióndelenlacedoble.
Larespuestacorrectaeslab.
13.27.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera?
a)Lahibridacióndeloscarbonosenelacetileno(etino)es
.
b)Lahibridacióndelátomocentraldelamoléculadeaguaessp.
c)Lahibridacióndelátomodeboroenlamoléculadetrifluorurodeboroes
.
d)Eletilenoesunamoléculaplanaycadaátomodecarbonopresentahibridación
e)Lahibridacióndelátomodenitrógenoenlamoléculadeamoniacoes
.
.
(O.Q.L.CastillayLeón2000)(O.Q.L.CastillayLeón2009)
a)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeC H es:
Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienetresorbitaleshíbridosdeestetipo,porlo
quedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico3,mientrasque
lamoléculadeC H tienenúmeroestérico2.
b)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeH Oes:
Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienetresorbitaleshíbridosdeestetipo,porlo
quedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico3,mientrasque
lamoléculadeH Otienenúmeroestérico4.
c)Verdadero.LaestructuradeLewisdelamoléculadeBF es:
Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienetresorbitaleshíbridosdeestetipo,porlo
quedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico3.
d)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeC H es:
Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienecuatroorbitaleshíbridosdeestetipo,por
lo que de acuerdo con el modelo RPECV le corresponde un número estérico 4, mientras
quelamoléculadeC H tienenúmeroestérico3aunquesíesunamoléculaplana.
e)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeNH es:
Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienecuatroorbitaleshíbridosdeestetipo,por
loquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico4.
Larespuestacorrectaeslac.
(Enelexamende2009secambiaBF porNH yseproponehibridaciónsp paraeteno).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
238
13.28.Unadelassiguientesmoléculasnocumplelaregladelocteto:
a)
b)
c)
d)KBr
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
LaúnicasustanciaquenocumplelaregladelocteteesBF ,aunqueelKBresunasustancia
conenlaceiónicoyloqueserepresentamediantelanotacióndeLewissonlasestructurasde
losionesqueformandichasustancia.
Larespuestacorrectaeslac.
13.29.Delassiguientesespeciesquímicashayunaquenoesposible:
a)Diclorurodeberilio b)Triclorurodefósforo
c)Tetraclorurodecarbono d)Pentaclorurodenitrógeno
e)
f)
g)
h)
(O.Q.L.CastillayLeón2000)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.C.Valenciana2002)
(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Canarias2009)(O.Q.L.CastillayLeón2010)
LasestructurasdeLewisdetodassustanciasexceptoelNCl son:
La molécula de
no puede existir, ya que el nitrógeno, un elemento del segundo
periodoydelgrupo15delsistemaperiódico,presentaconfiguraciónelectrónicaexterna
2s22p3,peronosepuedehibridar,oenotraspalabras,“expandir”sucapadevalencia y
ampliarsuocteto,alojandomásdeochoelectronesenlamismayaquenotieneorbitalesd
disponiblesensucapadevalencia.
Larespuestacorrectaeslad.
(Estacuestiónhasidopropuestacincovecescontodasesasrespuestasposibles).
13.30.Lahibridacióndelfósforoenel
a)
b)
c)
d)
e)sp
es:
(O.Q.N.Barcelona2001)
LaestructuradeLewisdelamoléculadePCl es:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
239
DeacuerdoconelmodeloRPECVelPCl esunasustanciacuyadistribucióndeligandosy
paresdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX ala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=5porloquesudisposiciónygeometríaes
deBIPIRÁMIDETRIGONAL.Unasustanciaquepresentaestadisposiciónelátomocentral,
.
tiene5orbitaleshíbridos
Larespuestacorrectaeslaa.
13.31.LamoléculadeNO:
a)Tieneunenlaceiónico.
b)Cumplelaregladelocteto.
c)Esparamagnéticayaquetieneunnúmeroimpardeelectrones.
d)Esungasmuyreactivo.
e)Esuncomponentedelacontaminaciónatmosférica.
(O.Q.N.Barcelona2001)
a)Falso.Unenlacepuedeconsiderarseiónicosiladiferenciadeelectronegatividadentre
los elementos que forman el enlace es Δ > 2. El oxígeno ( = 3,44) es algo más
electronegativoqueelnitrógeno(=3,04)porloqueenestecasoΔ=0,40.Atendiendoa
estevalor,esteexamenseclasificacomocovalentepolar.
b)Falso.LaestructuradeLewisdeestasustanciaes:
Comoseobserva,elátomodedenitrógenonocumplelaregladelocteto.
c) Verdadero. Una especie es paramagnética si presenta electrones desapareados. Estas
sustanciasinteraccionanconuncampomagnético.
d) Falso. La reactividad de una sustancia es algo relativo, depende de cuáles sean las
sustanciasquereaccionan.
e)Verdadero.LacombustióndelN atmosféricoaelevadastemperaturasenlosmotores
delosautomóvilesproduceNOyNO deacuerdoconlassiguientesreacciones:
N (g)+O (g)2NO(g)
2NO(g)+O (g)2NO (g)
El NO es capaz de reaccionar directamente con el agua formando ácidos según las
reacciones:
2NO (g)+H O(g)HNO (aq)+HNO (aq)
3NO (g)+H O(g)2HNO (aq)+NO(g)
ElNOformadoenestaúltimareacciónfavorecequesesigaformandoácidonítrico,HNO .
Lasrespuestascorrectassonlacylae.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
240
13.32.Señalelaproposicióncorrecta.Paralasmoléculas
y
:
a)Tienenelmismoángulodeenlace.
b) Al tener el átomo central el mismo número de pares de electrones de valencia, la
geometríaeslamismaenlosdoscasos.
c)Lamoléculade
eslinealylamoléculade
esangular.
d)LosátomosdeBeySutilizandosorbitaleshíbridosdetiposp.
e)ElátomodeStienedosparesdeelectronesnoenlazantes,porloquetienehibridación
.
f)Ambosátomoscentralestienenlamismahibridación.
(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Madrid2010)
a)Falso.LasestructurasdeLewisdelasdossustanciaspropuestasson:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelBeCl esunasustanciacuyadistribucióndeligandosy
paresdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX ala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaes
LINEAL con un ángulo de enlace de 180°, mientras que el H S es una sustancia cuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajustaalafórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloque
sudisposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULARconunángulodeenlacemenor
de109,5°debidoalarepulsiónejercidaporlosparesdeelectronessolitarios.
b) Falso. Como se observa en las estructuras de Lewis, el átomo central de ambas
sustanciastienedistintonúmerodeelectronesdevalencia.
c)Verdadero.Comosehademostradoenelapartadoa)lamoléculade
esangular.
lade
eslinealy
d)Falso.EnlamoléculadeBeCl 2elátomocentralestárodeadodedospareselectrones
por lo que tiene dos orbitales híbridos sp, mientras que en la molécula de H S el átomo
centralestárodeadodecuatropareselectrones,dossolitariosydosenlazantesporloque
tienecuatroorbitaleshíbridossp .
e)Verdadero.Comose hademostradoenelapartadoanteriorenlamoléculade H Sel
átomodeazufretienehibridaciónsp .
f)Falso.Segúnhacomentadoenlosapartadosdye.
Lasrespuestascorrectassonlacylae.
(En las cuestiones propuestas en Barcelona 2001 y Madrid 2010 se cambian algunas
preguntas).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
241
13.33.Lageometríadelátomodecarbonoenlamoléculadeetenoes:
a)Cúbica
b)Lineal
c)Trigonal
d)Tetraédrica
(O.Q.L.Murcia2001)
LaestructuradeLewisdeletenoes:
Unátomodecarbonoconundobleenlacepresentahibridaciónsp ytienetresorbitales
híbridosdeestetipo.DeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico
3porloqueladisposicióndeligandosalrededordelátomocentralesTRIGONAL.
Larespuestacorrectaeslac.
13.34.¿Cuáldelassiguientesmoléculastendrámomentodipolarcerosegúnsugeometría?
a)
b)
c)
d)
(O.Q.L.Murcia2001)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelH Sesuna
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajusta a la fórmula AX E a la que corresponde un
número estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición es
tetraédricaysugeometríaesANGULAR.
Comoelazufre(=2,58)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula
(μ=0,978D)ylamoléculaesPOLAR.
b)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelPF esuna
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmero
estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición es
tetraédricaysugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.
Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que el
fósforo ( = 2,19) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolar
noesnula(μ=1,03D)ylamoléculaesPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
242
c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelBeF esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesde
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmero
estérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometría
esLINEAL.
Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que el berilio ( = 1,57) los enlaces son
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
d)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelNH esuna
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmero
estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición es
tetraédricaysugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.
Comoelnitrógeno(=3,04)esmáselectronegativoque
elhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolaresyconesa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolar
noesnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.
Larespuestacorrectaeslac.
13.35.¿Cuáleslahibridacióndelátomocentralenelcompuesto
a)
b)
c)
d)sp
?
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
LaestructuradeLewisdelAlCl es:
De acuerdo con el modelo RPECV el AlCl es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3por
lo que su disposición y geometría es TRIANGULAR PLANA.
Un átomo que se rodea de tres orbitales híbridos presenta
.
hibridación
Larespuestacorrectaeslaa.
13.36.Indicacuáldelaspropuestassiguientesdeorbitaleshíbridosesaplicableal
a)
b)
c) d)dsp
:
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
243
LaestructuradeLewisdelPH es:
De acuerdo con el modelo RPECV el PH es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
por lo que su disposición es tetraédrica y geometría es
PIRAMIDAL. Un átomo que se rodea de cuatro orbitales
.
híbridospresentahibridación
Larespuestacorrectaeslab.
13.37.Delamoléculadeclorurodearsénico(III)sepuedeafirmarque:
a)Sugeometríaestrigonalplana.
b)Sugeometríaespiramidaltrigonal.
c)Tienecincoparesdeelectronesalrededordelátomocentral.
d)Esunamoléculaangularconhibridación
.
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
LaestructuradeLewisdelAsCl es:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelAsCl esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
por lo que su disposición es tetraédrica y geometría es
PIRAMIDALTRIGONAL.Unátomoqueserodeadecuatro
.
orbitaleshíbridospresentahibridación
Larespuestacorrectaeslab.
13.38.¿Cuáldelassiguientesespeciesnotieneestructuratetraédrica?
a)
b)
c) d)
e)
(O.Q.N.Oviedo2002)
LasestructurasdeLewisdelascincoespeciespropuestasson:
a‐b‐d‐e) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV CH , NH , AlCl y CBr son sustancias
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentral
seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloque
todasellastienendisposiciónygeometríaTETRAÉDRICA.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
244
c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelSF esuna
moléculaqueseajustaalafórmulaAX4Ealaquecorresponde
un número estérico (m+n) = 5 con una disposición de
bipirámide trigonal y geometría de “BALANCÍN” debido a la
presenciadelparsolitariosobreelátomodeazufre.
Larespuestacorrectaeslac.
13.39. El átomo de N en las especies químicas
,
y
está rodeado siempre de
ocho electrones. Seleccione la relación que expresa correctamente el orden creciente del
ángulodeenlaceH−N−H.
a)
b)
c)
d)
e)ElánguloH−N−Hnovaría
(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Murcia2003)(O.Q.L.C.Valenciana2006)
LasestructurasdeLewisdelastresespeciespropuestasson:
De acuerdo con el modelo RPECV se trata de sustancias cuya distribución de ligandos y
pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajustan a la fórmulas AX E
para el NH , AX E para el NH y AX para el NH a las que corresponde un número
estérico(m+n)=4porloqueelátomocentraldetodasellastienedisposicióntetraédrica.
Noobstante,lageometríadetodasellasesdiferente:
elNH tienedosparesdeelectronessolitariosporloquelaformaesANGULARy
elángulodeenlaceesbastantemenorde109,5°.
 el NH tiene un par de electrones solitarios por lo que la forma es PIRAMIDAL
TRIGONALyelángulodeenlaceesalgomenorde109,5°.
 el NH no tiene pares de electrones solitarios por lo que la forma es
TETRAÉDRICAyelángulodeenlacees109,5°.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
245
Larespuestacorrectaeslad.
13.40. Al comparar las moléculas de
y
se observa que en la primera el momento
dipolar es nulo, mientras que en la segunda no lo es. ¿Cómo se puede justificar esta
diferencia?
a)Porquelaselectronegatividadesdelcarbonoyoxígenosonmuysimilares,mientrasquelas
delazufreyoxígenosonmuydistintas.
b)Porquelamoléculade
eslinealylade
no.
c)Porqueelcarbononopermitequesuselectronesdevalenciasealejendemasiado.
d) Porque el carbono pertenece al segundo período del sistema periódico mientras que el
azufrepertenecealtercero.
(O.Q.L.Murcia2002)
LasestructurasdeLewisdeambassustanciasson:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 2 por lo que su disposición y geometría es
LINEAL.
Comoeloxígeno(= 3,44)esmáselectronegativoque elcarbono( =2,55)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulayla
moléculaesNOPOLAR.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelSO esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX E a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 3 por lo que su disposición es triangular y
geometríaesANGULAR.
Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelazufre(=2,58)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar no es nula
(μ=1,63D)ylamoléculaesPOLAR.
Larespuestacorrectaeslab.
13.41.Paralossiguientescompuestos,señalecuáltienemayorángulodeenlace:
a)F‒B‒Fenel
(g)
b)Cl‒C‒Clenel
(g)
c)H‒O‒Henel
(g)
d)Cl‒Be‒Clenel
(g)
(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.CastillayLeón2007)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
DeacuerdoconelmodeloRPECVelBF esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría es
TRIGONALPLANAconángulosdeenlacede120°.
246
DeacuerdoconelmodeloRPECVelH Oesunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX E a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesANGULARconángulosdeenlaceinferioresa
109,5°debido a la repulsión que ejercen los dos pares de
electronessolitariossituadossobreelátomodeoxígeno.
 De acuerdo con el modelo RPECV el H CCl es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometría es de TETRAEDRO IRREGULAR con ángulos de
enlace cercanos a 109,5°debido a que no es una figura
regular, algo mayores para Cl−C−Cl debido a que los
átomosdeclorosonmásvoluminosos.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelBeCl esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2por
loquesudisposiciónygeometríaesLINEALconángulosde
enlacede180°.
(α=180°).
Elmayorángulodeenlacecorrespondeal
Larespuestacorrectaeslad
13.42.Lahibridaciónquepresentaelátomodeazufreeneltetrafluorurodeazufrees:
a)
b)
c)
d)
(O.Q.L.CastillayLeón2002)
LaestructuradeLewisdelamoléculadeSF4 es:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelSF4 esunasustanciacuyadistribucióndeligandosy
paresdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX 4 Eala
que corresponde un número estérico (m+n) = 5 por lo que su disposición es de
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
247
BIPIRÁMIDE TRIGONAL. Una sustancia que presenta esta disposición el átomo central,
tiene5orbitaleshíbridos
.
Larespuestacorrectaeslac.
13.43.Señalacuálesdelassiguientesmoléculastienenmomentodipolarnulo:
agua,cloro,amoníaco,dióxidodecarbono,metano,sulfurodehidrógeno
a)Cloro,dióxidodecarbono,metano.
b)Cloro,amoníaco,metano.
c)Agua,sulfurodehidrógeno.
d)Dióxidodecarbono,sulfurodehidrógeno,amoníaco.
(O.Q.L.Baleares2002)
LasestructurasdeLewisdelasmoléculaspropuestasson:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelH O es unasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría es
ANGULAR.
Como el oxígeno ( = 3,44) es más electronegativo que el
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarno
esnula(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelNH esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría es
PIRAMIDALTRIGONAL.
Comoelnitrógeno(=3,04)esmáselectronegativoqueel
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarno
esnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.
De acuerdocon el modeloRPECV el H Sesunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría es
ANGULAR.
Como el azufre ( = 2,58) es más electronegativo que el
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarno
esnula(μ=0,978D)ylamoléculaesPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
248
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCl esunasustanciacuyadistribucióndeligandosy
paresdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE ala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricay
sugeometríaesdeLINEALyaquesólohaydosátomos.
ComolosdosátomossonigualesnoexisteningúndipoloylamoléculaesNOPOLAR.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 2 por lo que su disposición y geometría es
LINEAL.
Comoeloxígeno(= 3,44)esmáselectronegativoque elcarbono( =2,55)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulayla
moléculaesNOPOLAR.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCH esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es
TETRAÉDRICA.
Comoelcarbono(=2,55)esmáselectronegativoqueel
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento dipolar
esnulaylamoléculaesNOPOLAR.
Larespuestacorrectaeslaa.
13.44.Indicacuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta:
a)Elvolumenatómicodelosionespositivosesmenorqueeldeloscorrespondientesátomos
neutros.
b)Loscationessonsiempremáspequeñosquelosaniones.
c)Lasmoléculasconnúmeroimpardeelectronesobedecenlareglaocteto.
d)Todaslasmoléculastriatómicasdeltipo
notienenmomentodipolar.
(O.Q.L.Baleares2002)
a)Verdadero.Unátomoalformarunionpositivopierdeelectrones,conloquedisminuye
el efecto pantalla y aumenta la carga nuclear efectiva. Este aumento provoca una mayor
atracciónnuclearsobreloselectronesexternosloquellevaaunadisminucióndeltamaño
de la especie. Además al disminuir el número de electrones también disminuyen las
fuerzasrepulsivasentreellosloquetambiénconduceaunadisminucióndeltamañodela
especie. Por tanto, el tamaño de los iones positivos es menor que el de los
correspondientesátomosneutros.
b)Falso.Sóloseríaaplicableacationesyanionesdelmismoátomo.Porejemplo,enelcaso
delcarbono,elcatiónC tieneuntamañode15pm,mientrasqueelaniónC tieneun
tamañobastantemayorde260pm.Sinembargo,sisecomparanelcatiónCs yelanión
F ,lostamañosrespectivosson,169y133pm.Eltamañodependedelnúmerodecapas
electrónicasydelacarganucleardelátomoencuestión.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
249
c)Falso.Esimposiblequeunamoléculaconnúmeroimpardeelectronespuedacumplirla
regladelocteto.Porejemplo,enelcasodelNO ,unaespeciecon11electronesdevalencia
laestructuradeLewises:
d)Falso.UnamoléculadeltipoA BseríaelN OcuyaestructuradeLewises:
De acuerdo con el modelo RPECV el N O es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2por
loquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelnitrógeno(=3,04)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula
(μ=0,17D)ylamoléculaesPOLAR.
Larespuestacorrectaeslaa.
13.45. Indica cuál de las estructuras de Lewis que se presentan es la más correcta para el
:
.. .. ..
..
..
.. .. ..
.. .. ..
a) : O Cl  O : b) : Cl  O O : c) O  Cl O : d) O  Cl  O e)
..
..
..
..
.. .. ..
.. .. ..
Ningunadelasanteriores
(O.Q.L.C.Valenciana2002)
Lasconfiguracioneselectrónicasabreviadasdeloxígenoycloroson,respectivamente:
O[He]2s 2p Cl[Ne]3s 3p .
De ambas se deduce que estos elementos tienen, respectivamente, 6 y 7 electrones de
valencia,portanto,elnúmerototaldeelectronesdevalenciaes,7+(2x6)=19.
NingunadelasestructuraspropuestasescorrectacomoestructuradeLewisdelClO ,
yaque:
Lasestructurasa)yb)tienen20electrones
Laestructurac)18tieneelectrones
Laestructurad)tiene16electrones.
LaestructuradeLewisdelClO es:
Se trata de una especie paramagnética (con electrones desapareados) que, además,
presentaresonancia.
Larespuestacorrectaeslae.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
250
13.46. ¿Cuál de las siguientes moléculas tiene únicamente un par de electrones no
compartidosobreelátomocentral?
a)
b)
c)
d)
e)
(O.Q.N.Tarazona2003)
LasestructurasdeLewisdelascincomoléculaspropuestasson:
Como se observa en las estructuras de Lewis, la única molécula que tiene un par de
electronessolitariosobreelátomocentraleslade
.
Larespuestacorrectaeslab.
13.47.¿Cuáldelassiguientesmoléculastieneelmayormomentodipolar?
a) b)HF
c)HCl
d)HBr
e)HI
(O.Q.L.Murcia2003)(O.Q.L.Murcia2007)(O.Q.L.CastillayLeón2010)
Todaslasmoléculaspropuestassalvolaprimerasonpolares.Presentarámayormomento
dipolaraquellaenqueseamayorladiferenciadeelectronegatividad.
DeacuerdoconlaescaladeelectronegatividadesdePauling:
χH=2,20;χF=3,98,χCl=3,16;χBr=2,96;χI=2,66
Lasdiferenciasdeelectronegatividadexistentesencadacompuestoson:
Δχ(H−H)=2,20−2,20=0,00
Δχ(H−F)=3,98−2,20=1,78
Δχ(H−Cl)=3,16−2,20=0,96
Δχ(H−Br)=2,96−2,20=0,76
Δχ(H−I)=2,66−2,20=0,46
Portanto,lademayormomentodipolar,seráH‒F.
Larespuestacorrectaeslab.
(EnCastillayLeón2010sepreguntaelordendepolaridaddelasmoléculas).
13.48.¿Encuáldelossiguientescompuestosnosecumplelaregladeloctetoparaelátomo
central?
a)
b)
c)
d)
(O.Q.L.Murcia2003)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
Laúnicasustanciaquenocumplelaregladeloctetees
251
.
Larespuestacorrectaeslad.
13.49.Señalesialgunadeespeciessiguientescumplelaregladelocteto:
a)
b)NO
c)
d)
e)Ningunadelasanteriores
(O.Q.L.CastillayLeón2003)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
Ningunasustanciacumplelaregladelocteto.
Larespuestacorrectaeslae.
13.50.Señalesialgunadelassiguientesespeciespresentamomentodipolar:
a)
b) c)
d)
(O.Q.L.CastillayLeón2003)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCBr esuna
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es
TETRAÉDRICA.
Como el bromo ( = 2,96) es más electronegativo que el
carbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolar
esnulaylamoléculaesNOPOLAR.
b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el Cl es una sustancia cuya distribución de
ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AXE a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición es
tetraédricaysugeometríaesLINEALyaquesólohaydosátomos.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
252
ComolosdosátomossonigualesnoexisteningúndipoloylamoléculaesNOPOLAR.
c) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el BCl es una
sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3por
loquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULAR.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el boro
( = 2,04) los enlaces son polares y con esa geometría la
resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
d)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelH Sesuna
sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría es
ANGULAR.
Como el azufre ( = 2,58) es más electronegativo que el
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento dipolar no
esnula(μ=0,978D)ylamoléculaesPOLAR.
Larespuestacorrectaeslad.
13.51.¿Cuáldeestasafirmacionesescorrecta?
a)Lamoléculade
espolar.
b)Lamoléculade
esapolar.
c)Lamoléculade
espolar.
d)Lamoléculade
esapolar.
(O.Q.L.Baleares2003)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el CO es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
Comoeloxígeno(= 3,44)esmáselectronegativoque elcarbono( =2,55)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulayla
moléculaesNOPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
253
b)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCCl es una sustancia cuya distribución de ligandos y pares
de electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmero
estérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometría
esTETRAÉDRICA.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el
carbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento
dipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.
c)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelBF esuna
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmero
estérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometría
esTRIGONALPLANA.
Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que el
boro ( = 2,04) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento
dipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.
d)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelNH esuna
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
a la fórmula AX E a la que corresponde un número
estérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédrica
ysugeometríaesdePIRÁMIDETRIANGULAR.
Como el nitrógeno ( = 3,04) es más electronegativo que
el hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento dipolar
noesnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.
Larespuestacorrectaeslab.
13.52.¿Laestructuradecuálde lassiguientessustanciassepodríajustificarmedianteuna
hibridación
?
a)
b)
c)
d)
(O.Q.L.Baleares2003)
En una molécula con hibridación
el átomo central está rodeado por tres pares
electronessituadosentresorbitaleshíbridosseparados120°porloquelageometríadela
moléculaesTRIGONAL.
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
254
a)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelC H esunasustanciacuyadistribuciónde
ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX a la que corresponde un número estérico (m+n) = 2 por lo que su disposición y
geometríaesLINEAL.
b)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelBF esunasustanciacuyadistribución
de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposición
ygeometríaesTRIANGULARPLANA.
c)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCHCl esunasustanciacuyadistribuciónde
ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición y
geometríaesTETRAÉDRICA.
c)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelBeF esunasustanciacuyadistribuciónde
ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX a la que corresponde un número estérico (m+n) = 2 por lo que su disposición y
geometríaesLINEAL.
Larespuestacorrectaeslab.
13.53.Dadaslassiguientesmoléculas:
,ClF,HCl,CsF,
y
Indicarcuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta:
a)Noexisteningunacovalenteapolar.
b)Estánordenadasdemenoramayorpolaridad.
c)Sólounaposeeenlacefundamentalmenteiónico.
d)Todassonmoléculasplanas.
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
LasestructurasdeLewisdelasseissustanciaspropuestasson:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelF essustanciacuyadistribucióndeligandosypares
deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AXE alaque
correspondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysu
geometríaesLINEALyaquesólohaydosátomos.
ComolosdosátomossonigualesnoexisteningúndipoloylamoléculaesNOPOLAR.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelClFesunasustanciacuyadistribucióndeligandosy
paresdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE ala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricay
sugeometríaesLINEALyaquesólohaydosátomos.
Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que el cloro ( = 3,16) la sustancia
presentaunúnicodipolo(μ=0,89D)ylamoléculaesPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
255
DeacuerdoconelmodeloRPECVelHClesunasustanciacuyadistribucióndeligandosy
paresdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE ala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricay
sugeometríaesLINEALyaquesólohaydosátomos.
Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)lasustancia
presentaunúnicodipolo(μ=1,11D)ylamoléculaesPOLAR.  El CsF es una sustancia con enlace predominantemente iónico debido a la elevada
diferenciadeelectronegatividadqueexisteentreelcesio(=0,79)elflúor(=3,96)lo
quemotivaqueestasustanciapresenteunelevadomomentodipolar(μ=7,88D).
De acuerdocon el modeloRPECV el H Sesunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría es
ANGULAR.
Como el azufre ( = 2,58) es más electronegativo que el
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarno
esnula(μ=0,978D)ylamoléculaesPOLAR.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelPH esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX E a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesPIRAMIDAL.
Como el fósforo ( = 2,19) es ligeramente menos
electronegativo que el hidrógeno ( = 2,20) los enlaces
son polares y con esa geometría la resultante de los
vectores momento dipolar no es nula (μ = 0,574 D) y la
moléculaesPOLAR.
a)Falso.TodassonpolaresexceptoelF .
b) Falso. La máxima polaridad le corresponde al CsF ya que es una sustancia con enlace
predominantemente iónico y la mínima al F con enlace covalente apolar, por lo que el
ordendelassustanciasporpolaridadcreciente(Debye)es:
F (0)<PH (0,574)<ClF(0,89)<HCl(1,11)<H S(0,978)<CsF(7,88)
c)Verdadero.LaúnicasustanciaconenlacepredominantementeiónicoesCsF.
d)Falso.LasúnicasmoléculasplanasalestarformadaspordosátomossonF ,ClFyHCl.
ElCsFalserunasustanciaiónicaformaunaredcristalina.
Larespuestacorrectaeslac.
(EstacuestiónserepiteenLaRioja2008conlasmoléculasCl ,IF,HF,NaBr,H SyNH ).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
256
13.54.Indiquequeafirmaciónescorrectaparalasmoléculas:
, ,HCNy
a)
y sonmoléculaspolares.
b)Sólotienengeometríalineal
yHCN.
c)Todasellas,menoseloxígeno,tienencarácterácido.
d) yHCNpresentanalgúnenlacemúltiple
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
 De acuerdo con el modelo RPECV el H S es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E ala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesu
disposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULAR.
Como el azufre ( = 2,58) es más electronegativo que el
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento dipolar no
esnula(μ=0,978D)ylamoléculaesPOLAR.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelO esunasustanciacuyadistribucióndeligandosy
paresdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE ala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónestrigonalysu
geometríaesLINEALyaquesólohaydosátomos.
ComolosdosátomossonigualesnoexisteningúndipoloylamoléculaesNOPOLAR.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelHCNesunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX a la que corresponde un número estérico (m+n) = 2
porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
Como el nitrógeno ( = 3,04) y el carbono ( = 2,55) son
más electronegativos que el hidrógeno ( = 2,20) los
enlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelos
vectores momento dipolar no es nula (μ = 2,985 D) y la
moléculaesPOLAR
d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el CF es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es
TETRAÉDRICA.
Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que el
carbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolares
nulaylamoléculaesNOPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
257
a)Falso.ElO noespolar.
b)Falso.ElH Snoeslineal.
c)Falso.ElO yCF notienencarácterácido,nideBrönsted,nideLewis.
d)Verdadero.El
presentaunenlacedobleyelHCNunenlacetriple.
Larespuestacorrectaeslad.
13.55. Dadas las siguientes afirmaciones sobre la molécula de dióxido de carbono, indique
cuáldeellasnoescierta.
a)Esunamoléculalineal.
b)Esunamoléculapolar.
c)Tieneenlacespolares.
d)Tienedosátomosdeoxígenoporcadaátomodecarbono.
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
LaestructuradeLewisdelCO es:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunasustanciacuyadistribucióndeligandosy
paresdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX ala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaes
LINEAL.Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelcarbono(=2,55)los
enlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolares
nulaylamoléculaesNOPOLAR.
Larespuestacorrectaeslab.
13.56.¿Cuáldelassiguientesmoléculasesnopolaraunquesusenlacessonpolares?
a)HCl
b)
c)
d)
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el HCl es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AXE a la que
correspondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposición
estetraédricaysugeometríaesLINEALyaquesólohaydosátomos.
Comoelcloro(= 3,16) esmáselectronegativoqueel hidrógeno( = 2,20)la molécula
presentaunúnicodipolo(μ=1,11D)yesPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
258
b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el H O es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula
AX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porlo
quesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULAR.
Como el oxígeno ( = 3,44) es más electronegativo que el
hidrógeno(=2,20)losenlacessonpolaresyconesageometría
la resultante de los vectores momento dipolar no es nula (μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.
c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelBF esuna
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porlo
quesudisposiciónygeometríaesTRIGONALPLANA.
Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que el boro ( = 2,04) los enlaces son polares y con esa geometría la
resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el NH es una
sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula
AX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4por
lo que su disposición es tetraédrica y su geometría es
PIRAMIDAL.
Como el nitrógeno ( = 3,04) es más electronegativo que el
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento dipolar no
esnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.
Larespuestacorrectaeslac.
13.57.Unadelassiguientesespeciesnocumplelaregladelocteto:
a)
b)
c)
d) e)
(O.Q.L.Extremadura2003)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
Laúnicasustanciaquenocumplelaregladeloctetees
Larespuestacorrectaeslac.
.
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en4.(S.Menarrgues&F.Latree)
259
13.58
8.Sólounad
delassiguien
ntesproposiccionesesfallsa:
a)Un
namoléculaconhibridaciónspeslinneal.
b)Un
namoléculaconhibridación
espplanaytrian
ngular.
c)Sieenel
seeutilizanorb
bitalespurossdeltipopd
delN,elángu
uloesperadooseráde90°.
d)La
ahibridación
n
pertteneceaunaamoléculacconformade
ebipirámideetriangularrysin
paressdeelectron
nesdesapareeados.
e)La
amoléculadee
esplanacuadranggular.
(O.Q.N.ValeenciadeD.Juan
n2004)
a)Veerdadero.En
nunamolécculaconhib
bridaciónsp
pelátomoccentralestá rodeadopo
ordos
paress electroness por lo qu
ue tiene doss orbitales híbridos
h
sep
parados 1880° por lo que
q la
geom
metríadelam
moléculaes LINEAL.
b)Veerdadero.En
nunamolécculaconhib ridaciónsp elátomoccentralestá rodeadopo
ortres
paress electrones por lo qu
ue tiene trees orbitaless híbridos separados
s
1120°. Si loss tres
orbittalesestáno
ocupadospo
orparesde electrones enlazantes lageometrííadelamollécula
es TRIANGULAR
R PLANA. Si
S sólo dos orbitales híbridos
h
esttán ocupadoos por pares de
t
por un par de electrones solitario, laa geometría de la
electrones enlazzantes y el tercero
GULAR.
molééculaesANG
c) Veerdadero. Laa estructura
a electrónicaa del nitróg
geno es [He]] 2s 2p poor lo que tiene 5
electrones de vaalencia alojados en orb
bitales atóm
micos 2s y 2p. Si se coonsidera qu
ue los
onsablesdeelenlaceson
nloselectroonesalojado
osenelorbiital2plosáángulosdee
enlace
respo
deberíanserde9
90°yaquee
estosorbitallessonperp
pendicularessentresí.
d) Verdadero. En
E una mollécula con h
hibridación sp d el áttomo
centrral está rod
deado por ciinco pares eelectrones por
p lo que tiene
t
cinco
o orbitales híbridos.
h
De
e acuerdo ccon el modeelo RPECV estas
e
sustaancias cuyaa distribució
ón de ligan
ndos alredeedor del áttomo
centrral se ajustta a la fórm
mula AX lees correspon
nde un núm
mero
estérrico (m+n) = 5 por lo que su disp
posición y geometría
g
es
e de
BIPIR
RÁMIDETRIGONAL.Lostresorbitaalesqueseeencuentranenel
mism
moplanoesttánseparad
dos120°.Lo sdosorbitaalesrestante
esse
encuentranenunplanoperpendicularaalosanterio
ores.
e)Fa
also.Laestru
ucturadeLeewisdelCH es:
H es una sustancia
De accuerdo con el modelo RPECV
R
el CH
s
cuya distribució
ón de liga
andos y paares de electrones
á
centtral se ajussta a la
solitaarios alrededor del átomo
fórm
mula AX a la que corresponde u
un número estérico
n) = 4 porr lo que tiene
t
dispossición y geeometría
(m+n
TETR
RAÉDRICA.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
260
Larespuestacorrectaeslae.
13.59.¿Cuáldelassiguientessentenciasesverdaderaparamoléculade
?
a)Notienemomentodipolarporquelasumavectorialdelosmomentosdesusenlaceses0.
b)Tienemomentodipolarporqueelátomocentralespocoelectronegativo.
c)Tienemomentodipolarporquesusenlacessonpolares.
d)Notienemomentodipolarporquetodoslosátomostienenlamismaelectronegatividad.
e)Notienemomentodipolarporquelamoléculaesplana.
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
LaestructuradeLewisdelSiCl es:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelSiCl esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es
TETRAÉDRICAconunángulodeenlacede109,5°.
Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelsilicio(=1,90)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
Larespuestacorrectaeslaa.
13.60.Delassiguientesmoléculas,sólounaespolar.Indíquela.
a)
b)
c) d)
(O.Q.L.Murcia2004)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el CO es una
sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2por
loquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
Comoeloxígeno(= 3,44)esmáselectronegativoque elcarbono( =2,55)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulayla
moléculaesNOPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
261
b)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCCl esuna
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmero
estérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometría
esTETRAÉDRICA.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el
carbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolar
esnulaylamoléculaesNOPOLAR.
c) Falso.De acuerdo con el modelo RPECV el Cl es una sustancia cuya distribución de
ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AXE a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición es
tetraédricaysugeometríaesLINEALyaquesólohaydosátomos.
ComolosdosátomossonigualesnoexisteningúndipoloylamoléculaesNOPOLAR.
d) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el H O es
una sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala
fórmula AX E a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesANGULAR.
Como el oxígeno ( = 3,44) es más electronegativo que el
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento dipolar no
esnula(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.
Larespuestacorrectaeslad.
13.61.Delassiguientesmoléculasoionesquecontienennitrógeno,sólounadeellasnotiene
paresdeelectronessolitariossobreesteelemento.Indíquela.
a)
b)
c)
d)
–
(O.Q.L.Murcia2004)(O.Q.L.LaRioja2011)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
La sustancia que no tiene pares de electrones solitarios sobre el átomo de nitrógeno es
.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
262
13.62.¿Cuáldelassiguientesmoléculastienegeometríaplana?
a)
b)
c) d)
(O.Q.L.Murcia2004)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el
C H es una sustancia cuya distribución de ligandos y
pares de electrones solitarios alrededor del átomo
centralseajustaalafórmulaAX alaquecorresponde
unnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposición
ygeometríaesTRIGONALPLANA.
b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el PCl es
unasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesde
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmero
estérico (m+n) = 5 por lo que su disposición y
geometríaesdeBIPIRÁMIDETRIGONAL.
c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelIF es una sustancia cuya distribución de ligandos y pares
de electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajusta a la fórmula AX E a la que corresponde un
númeroestérico(m+n)=5porloquesudisposiciónes
de BIPIRÁMIDE TRIGONAL y su geometría es “FORMA
deT”(plana).
d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el NH es
unasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesde
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajusta a la fórmula AX E a la que corresponde un
númeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónes
tetraédricaysugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.
Lasrespuestascorrectassonayc.
13.63.¿Cuáldelassiguientesespeciesnotieneformatetraédrica?
a)
b)
c) d)
(O.Q.L.Madrid2004)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
263
LasestructurasdeLewisdelascuatroespeciespropuestasson:
a‐b‐d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV SiBr , NF y BeCl , son especies cuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesu
disposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.
c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelSF es una molécula que se ajusta a la fórmula AX E a la
que corresponde un número estérico (m+n) = 5 con
unadisposicióndebipirámidetrigonalygeometríade
“BALANCÍN” debido a la presencia del par solitario
sobreelátomodeazufre.
Larespuestacorrectaeslac.
13.64.Delassiguientesafirmacionessólounaescorrecta:
a)Lamoléculadedióxidodecarbonoespolar.
b)Elátomodecarbonodelamoléculadedióxidodecarbonotienehibridaciónsp3.
c)Lamoléculadedióxidodecarbonoeslineal.
d)Eldióxidodecarbonoessólidoa25°Cy1atm.
(O.Q.L.Madrid2004)
LaestructuradeLewisdelCO es:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunasustanciacuyadistribucióndeligandosy
paresdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX ala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaes
LINEAL.
Elátomodecarbonopresentadosorbitaleshíbridossp.
Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelcarbono(=2,55)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulayla
moléculaesNOPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
264
ElCO esunasustanciaquetieneenlacecovalentenopolarporloquelasúnicasfuerzas
intermoleculares que presenta son del tipo de fuerzas de dispersión de London. Estas
fuerzas son muy débiles, motivo por el que su estado de agregación a 25°C y 1 atm es
gaseoso.
Larespuestacorrectaeslac.
13.65.Losángulosdeenlaceenelionhidronio(
a)90°
b)90°y120°
c)109°
d)120°
)sonaproximadamentede:
(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)
LaestructuradeLewisdelH O es:
De acuerdo con el modelo RPECV el H O es una especie
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
por lo que su disposición tetraédrica y geometría es
PIRAMIDAL TRIGONAL con unos ángulos de enlace
ligeramente inferiores a 109,5° debido a la repulsión que
provoca el par de electrones solitario que hay sobre el
átomodeoxígeno.
Larespuestacorrectaeslac.
13.66.Elanión
presentaunageometríamolecular:
a)Tetraédrica
b)Pirámidetrigonal
c)Plano‐cuadrada
d)Octaédrica
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L:Castilla‐LaMancha2009)
LaestructuradeLewisdelICl es:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelICl esunaespeciecuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E ala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=6porloquesu
disposición octaédrica y geometría es PLANO‐CUADRADA ya
quesólohaycuatroátomosunidosalátomocentral.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
265
13.67. ¿Cuál es la hibridación que presenta los átomos de carbono en cada una de las
siguientesmoléculas?
i)
ii)
iii)HCNiv)
a)i)
,ii)sp,iii)
,iv)sp
b)i)
,ii)sp,iii)sp,iv)
c)i)
,ii)sp3,iii)
,iv)sp
d)i)
,ii)
,iii)
,iv)sp
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
LasestructurasdeLewisdelasmoléculaspropuestasson:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelC H yelCH OHsonsustanciascuyadistribuciónde
ligandos y pares de electrones solitarios alrededor de cada átomo central se ajusta a la
fórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposición
y geometría es TETRAÉDRICA. Una sustancia que presenta esta disposición el átomo
.
central,tiene4orbitaleshíbridos
DeacuerdoconelmodeloRPECVelC H yelHCNsonsustanciascuyadistribuciónde
ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX a la que corresponde un número estérico (m+n) = 2 por lo que su disposición y
geometríaesLINEAL.Unasustanciaquepresentaestadisposiciónelátomocentral,tiene2
orbitaleshíbridossp.
Larespuestacorrectaeslab.
13.68.¿Cuáldelassiguientesmoléculas:ICl,
a)ICl
b)
c)NO
d)
,NO,
,esnopolar?
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelIClesunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE alaque
corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su
disposiciónestetraédricaysugeometríaesLINEAL.
Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueeliodo(=2,66)elenlaceespolary
lamoléculaesPOLAR(μ=1,24D).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
266
b) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el BF es
una sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría es
TRIANGULAR.
Comoelflúor(=3,98)esmáselectronegativoqueelboro
( = 2,04) los enlaces son polares y con esa geometría la
resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
c)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelNOes unasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE alaque
corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su
disposiciónestetraédricaysugeometríaesLINEAL.
Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelnitrógeno(=3,04)elenlacees
polarylamoléculaesPOLAR(μ=0,16D).
d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el SO es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX E a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 3 por lo que su disposición es triangular y su
geometríaesANGULARyaquesólohaydosligandosunidos
alátomocentral.
Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelazufre(=2,58)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar no es nula
(μ=1,63D)ylamoléculaesPOLAR.
Larespuestacorrectaeslab.
13.69.Enelformaldehído,
a)
b)sp
c)
d)
¿quéhibridaciónutilizaelcarbono?
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
LaestructuradeLewisdelamoléculadeH COes:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelH COesunasustanciacuyadistribucióndeligandosy
paresdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX ala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaes
de TRIANGULAR. Una sustancia que presenta esta disposición el átomo central, tiene 3
.
orbitaleshíbridos
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
13.70. Indicar para cuál o cuáles de las siguientes moléculas:
ángulosdeenlaceson:
i)109,5°ii)120°iii)90°
a)i)
;ii)
;iii)
b)i)
;ii)
;
;iii) c)i)
;ii)
;iii)
;
d)i)
;ii)
;
;iii)
;
;
267
y
, los
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)
LasestructurasdeLewisdelasmoléculaspropuestasson:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCH esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor de cada átomo central se ajusta a la
fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es
TETRAÉDRICA.
Losángulosdeenlacesonde109,5.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelBCl esuna sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor de cada átomo central se ajusta a la
fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría es
TRIANGULAR.
Losángulosdeenlacesonde120.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelPF esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor de cada átomo central se ajusta a la
fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 5 por lo que su disposición y geometría es
BIPIRÁMIDETRIGONAL.
Los ángulos de enlace son de 120 entre los átomos del
plano ecuatorial y de 90 entre éstos últimos y los de los
vérticestantosuperiorcomoinferior.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelSF esuna sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor de cada átomo central se ajusta a la
fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 6 por lo que su disposición y geometría es
OCTAÉDRICA.
Todoslosángulosdeenlaceentrelosátomossonde90.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
268
13.71.Identificarlosácidosylasbases,segúnLewis,enlassiguientesreacciones:
+ I3 Ácidos Bases
a) ,
,
b) ,
c)
d)
[SnCl4]

,
,
+
,I ,
,
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
SegúnladefinicióndeLewis:
Ácidoesaquellaespeciequímicaqueposeehuecoselectrónicos(orbitalesvacios)
yescapazdeaceptarunpardeelectronesdeunabase.
 Base es aquella especie química que posee pares de electrones solitarios y es
capazdecederunpardeelectronesaunácido.
LasestructurasdeLewisdelasespeciespropuestasson:
Reacción1
ácido: SnCl
ácido:I
Reacción2
base:I
base:Cl Larespuestacorrectaeslab.
13.72. ¿Cuál de los siguientes compuestos se representa por un conjunto de estructuras
resonantes?
a)NaCl
b)
c)
d) e)
(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Madrid2010)
a‐b)Falso.LoscompuestosNaCly Ca OH presentanenlacepredominantemente iónico
porloquenopuedenpresentarresonancia.
c‐d)Falso.LasestructurasdeLewisdelCH eI son:
Ambas estructuras no presentan enlaces múltiples por lo que no existe la posibilidad de
resonanciaenellas.
e)Verdadero.ComosededucedelaestructuradeLewisdelSO ,sípresentaresonancia:
Larespuestacorrectaeslae.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
269
13.73.¿Cuáldelossiguientesparesmolécula/geometríanoescorrecta?
a)
/angular
b)
/tetraédrica
c)
/piramidaltrigonal
d)
/triangularplana
(O.Q.L.Murcia2005)
a)Incorrecto.LaestructuradeLewis delCO es:
De acuerdo con el modelo RPECV el CO es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2por
loquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
b)Correcto.LaestructuradeLewis delSiF es:
De acuerdo con el modelo RPECV el SiF es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4por
loquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.
c)Correcto.LaestructuradeLewis del PCl es:
De acuerdo con el modelo RPECV el PCl es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría es
PIRAMIDALTRIGONAL.
d)Correcto.LaestructuradeLewis del BCl es:
De acuerdo con el modelo RPECV el BCl es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3por
loquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULARPLANA.
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
270
13.74.¿Cuáldelassiguientesmoléculasesapolar?
a)Amoníaco
b)Clorurodehidrógeno
c)Tetraclorurodecarbono
d)Difluorometano
(O.Q.L.Murcia2005)(O.Q.L.Baleares2007)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el NH es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesPIRAMIDAL.
Comoelnitrógeno(=3,04)esmáselectronegativoqueel
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento dipolar
noesnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.
b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el HCl es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula
AXE alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porlo
que su disposición es tetraédrica y su geometría es LINEAL ya
quesólohaydosátomos.
Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelhidrógeno
(=2,20)lasustanciapresentaunúnicodipolo(μ=1,11D)yla
moléculaesPOLAR.
c) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el CCl
esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesde
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es
TETRAÉDRICA.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el
carbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolar
esnulaylamoléculaesNOPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
271
d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el CH F es
una sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es
TETRAÉDRICA.
Comoelflúor(=3,98)yelcarbono(=2,55)sonmás
electronegativos que el hidrógeno ( = 2,20) los enlaces
son polares y con esa geometría la resultante de los
vectores momento dipolar no es nula (μ = 1,98 D) y la
moléculaesPOLAR.
Larespuestacorrectaeslac.
13.75. De las siguientes estructuras, indica cuál representa mejor la geometría del ion
nitrato:
a)b)c)d)
(O.Q.L.Murcia2005)
LaestructuradeLewisdelionnitrato es:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelNO esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría es
TRIANGULARconángulosdeenlacede120°.
Larespuestacorrectaeslac.
13.76.Lamolécula
tiene:
a)Tresenlacesσyningúnenlaceπ.
b)Unenlaceσydosenlacesπ.
c)Dosenlacesσydosenlacesπ.
d)Tresenlacesσydosenlacesπ.
(O.Q.L.Baleares2005)
La molécula de F C presenta dos enlaces sencillos C‒F que son enlaces σ y un enlace
tripleC≡Cformadoporunenlaceσydosenlacesπ.Entotal,son3enlacesσy2enlaces.
Larespuestacorrectaeslad. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
272
13.77.¿Encuáldelassiguientessustanciassehadeemplearelconceptoderesonanciapara
explicarlalongituddesusenlaces?
a)Dióxidodenitrógeno
b)Nitrógeno
c)Clorurodecalcio
d)Metano
(O.Q.L.Baleares2005)
LaestructuradeLewisdelamoléculadeNO es:
Experimentalmente, la longitud de los enlaces N‒O no se corresponde ni con la de un
enlacesencilloniconladeunenlacedoble,sinoqueestácomprendidaentreambos.Por
estemotivoparapoderdescribirlamoléculaesprecisoescribirdosestructurasdeLewis
enlasquesecambialaposicióndelenlacedoble.
Larespuestacorrectaeslaa.
13.78.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?
a)Eldióxidodecarbonoesmáspolarqueelmetano.
b)Todaslassustanciasconhibridación
sonapolares.
c)LasestructurasdeLewispermitenexplicarlaapolaridaddelCF4.
d)Elmodelodehibridacióndeorbitalesatómicospermiteexplicarlageometríaangularde
lamoléculadeagua.
(O.Q.L.Baleares2005)
a)Falso.Ambassustanciassonnopolares.
LaestructuradeLewisdelCO es:
De acuerdo con el modelo RPECV el CO es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX a la
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesu
disposiciónygeometríaesLINEAL.
Comoeloxígeno(= 3,44)esmáselectronegativoque elcarbono( =2,55)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulayla
moléculaesNOPOLAR.
LaestructuradeLewisdelCH es:
De acuerdo con el modelo RPECV el CH es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX a la
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesu
disposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
273
Comoelcarbono(=2,55)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulayla
moléculaesNOPOLAR.
b) Falso. Las sustancias con hibridación sp tienen de número estérico 4, lo que quiere
decirqueladisposicióndelosligandosyparessolitariosalrededordelátomocentrales
tetraédrica.
Sinembargo,lageometríapuedesertetraédrica(AX )opiramidal(AX E).Estodetermina
que la especie tetraédrica sea no polar, mientras que la especie piramidal sea polar. Por
ejemplo,enelcasodelasespeciesNH yNH3 :
NH3 (AX E polar)
NH (AX nopolar)
c) Falso. La estructura de Lewis permite sólo obtener el número estérico y con ello la
disposición de los pares de electrones alrededor del átomo central. Para determinar la
polaridad es necesario dibujar los vectores momento dipolar de la especie obtener su
resultante.
d) Verdadero. En la molécula de H O el átomo de oxígeno
presenta hibridación
y tiene cuatro orbitales híbridos
dirigidos hacia los vértices de un tetraedro. Como dos de
estos orbitales están ocupados por sendos pares de
electrones solitarios del oxígeno la forma resultante de la
moléculaesANGULAR.
Larespuestacorrectaeslad.
13.79.Enlamoléculade
a)60°
b)90°
c)120°
d)109,5°
losángulosdeenlacesonaproximadamentede:
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)
LaestructuradeLewisdelSF es:
De acuerdo con el modelo RPECV el SF es una especie cuya
distribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededor
delátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorresponde
un número estérico (m+n) = 6 por lo que su disposición y
geometríaesOCTAÉDRICAconángulosdeenlacede90°.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
274
Larespuestacorrectaeslab.
13.80.Predecirlaformageométricadelassiguientesmoléculas:
i)
ii)
iii)
iv)
a)i)angular;ii)pirámidetrigonal;iii)tetraédrica;iv)triangularplana
b)i)lineal;ii)triangularplana;iii)tetraédrica;iv)pirámidetrigonal
c)i)lineal;ii)pirámidetrigonal;iii)tetraédrica;iv)pirámidetrigonal
d)i)angular;ii)triangularplana;iii)tetraédrica;iv)pirámidetrigonal
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
i) De acuerdo con el modelo RPECV el BeCl es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
ii) De acuerdo con el modelo RPECV el SO es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmero
estérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometría
esTRIANGULARPLANA.
iii) De acuerdo con el modelo RPECV el SiH es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es de
TETRAÉDRICA.
iv). De acuerdo con el modelo RPECV el NCl es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
a la fórmula AX E a la que corresponde un número
estérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédrica
ysugeometríaesPIRAMIDETRIGONAL.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
275
13.81.¿Cuáldelassiguientesespeciesquímicastieneformatetraédrica?
a)
b)
c)
d)
e) (O.Q.N.Vigo2006)
LasestructurasdeLewisdelascincoespeciespropuestasson:
a‐d) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV SiF y BF son especies cuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajusta a la fórmula AX a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que
ambastienendisposiciónygeometríaTETRAÉDRICA.
b‐e)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECV,SF yPCl sonespeciesqueseajustanala
fórmulaAX Ealasquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=5conunadisposiciónde
bipirámide trigonal y geometría de “BALANCÍN” debido a la presencia del par solitario
sobrelosátomosdeazufreyfósforo,respectivamente.
c) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el XeF es
una molécula que se ajusta a la fórmula AX E a las
que corresponde un número estérico (m+n) = 6 con
una disposición octaédrica y geometría CUADRADA
PLANA debido a la presencia de los pares de
electronessolitariossobreelátomodexenón.
Lasrespuestascorrectassonlaaylad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
13.82.¿Cuáldelasespeciesquímicas:
enlacedeaproximadamente120°?
a)Únicamente b)Únicamente
c)Únicamente
d)
y e)
yBF3
;
;
;
;
276
;tienetodossusángulosde
(O.Q.N.Vigo2006)
LasestructurasdeLewisdelascincoespeciespropuestasson:
 De acuerdo con el modelo RPECV el ClF es una molécula
que se ajusta a la fórmula AX E a la que corresponde un
númeroestérico(m+n)=5conunadisposicióndebipirámide
trigonalygeometríade“FORMAdeT”.
Los ángulos de enlace F‒Cl‒F son aproximadamente de 90°,
los del plano ecuatorial, son menores de 120° debido a la
fuerte repulsión que ejercen los dos pares de electrones
solitariossituadossobreelátomodecloro.
 De acuerdo con el modelo RPECV el BF es una molécula
que se ajusta a la fórmula AX a la que corresponde un
número estérico (m+n) = 3 con una disposición y geometría
TRIANGULARPLANA.
Losángulosdeenlacesonde120°.
 De acuerdo con el modelo RPECV el ClO es una especie
que se ajusta a la fórmula AX E a la que corresponde un
númeroestérico(m+n)=4conunadisposicióntetraédricay
geometríaPIRAMIDALTRIGONAL.
Los ángulos de enlace son menores de 109,5° debido a la
repulsiónejercidaporelpardeelectronessolitariossituado
sobreelátomodecloro.
 De acuerdo con el modelo RPECV el SF es una molécula
que se ajusta a la fórmula AX E a la que corresponde un
número estérico (m+n) = 5 con una disposición de
bipirámidetrigonalygeometríade“BALANCÍN”.
El ángulo de enlace F‒S‒F es menor de 120° debido a la
repulsión que ejerce el par de electrones solitario situado
sobreelátomodeazufre.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
277
DeacuerdoconelmodeloRPECVelGeCl esunamolécula
que se ajusta a la fórmula AX a la que corresponde un
númeroestérico(m+n)=4conunadisposiciónygeometría
TETRAÉDRICA.
Losángulosdeenlacesonde109,5°.
Larespuestacorrectaeslac.
13.83.¿Cuáldelassiguientesmoléculasoionespresentaunageometríaangularplana?
a)
b)
c)
d)
(O.Q.L.Murcia2006)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el NH es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
a la fórmula AX E a la que corresponde un número
estérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédrica
ysugeometríaesPIRAMIDAL.
b)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelNO es
una especie cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 3 por lo que su disposición es triangular y su
geometríaesANGULAR
c‐d)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVBeCl yCS sonsustanciascuyadistribución
de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposición
ygeometríaesLINEAL.
Larespuestacorrectaeslad.
13.84.¿Cuáldelassiguientesmoléculaspresentamayormomentodipolar?
a)
b) c)
d)
e)
(O.Q.L.Murcia2006)(O.Q.L.Murcia2008)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
278
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el NH es
una sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX E a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesPIRAMIDAL.
Comoelnitrógeno(=3,04)esmáselectronegativoqueel
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarno
esnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.
b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el Cl es una sustancia cuya distribución de
ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AXE a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición es
tetraédricaysugeometríaesLINEALyaquesólohaydosátomos.
ComolosdosátomossonigualesnoexisteningúndipoloylamoléculaesNOPOLAR.
c) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el CH es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es
TETRAÉDRICA.
Como el carbono ( = 2,55) es más electronegativo que el
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolares
nulaylamoléculaesNOPOLAR.
d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el CO es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
Comoeloxígeno(= 3,44)esmáselectronegativoque elcarbono( =2,55)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulayla
moléculaesNOPOLAR.
e) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el BeCl es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
Comoelcloro( = 3,16) esmáselectronegativoqueel berilio (=1,57)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
279
Larespuestacorrectaeslaa.
(Enlacuestiónpropuestaen2008sereemplazaCl porBeCl ).
13.85.Delassiguientesmoléculas:
,
,
(etileno),
(acetileno),
,
indicalastienentodossusenlacessencillososimples.
a) ,
,
b) ,
,
c) ,
,
,
d) ,
,
(benceno)y
(O.Q.L.Baleares2006)
LasestructurasdeLewisdelassustanciasinorgánicaspropuestasson:
LasestructurasdeLewisdelassustanciasorgánicaspropuestasson:
Lasúnicassustanciasquetienentodossusenlacessimplesson ,
y
.
Larespuestacorrectaeslad.
13.86.Indicacuálesdelassiguientesmoléculassonpolares:
agua,triclorurodeboro,trifluorurodefósforo,tetraclorurodecarbonoybenceno.
a)Aguaybenceno
b)Aguaytrifluorurodefósforo
c)Aguaytetraclorurodecarbono
d)Agua,trifluorurodefósforoytriclorurodeboro
(O.Q.L.Baleares2006)
LasestructurasdeLewisdelassustanciasinorgánicaspropuestasson:
 De acuerdo con el modelo RPECV el H O es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E ala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesu
disposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
280
Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula
(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.
 De acuerdo con el modelo RPECV el BCl es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaque
corresponde un número estérico (m+n) = 3 por lo que su
disposiciónygeometríaesTRIGONALPLANA.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el boro
( = 2,04) los enlaces son polares y con esa geometría la
resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
 De acuerdo con el modelo RPECV el PF es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX E a la
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesu
disposición es tetraédrica y su geometría es PIRAMIDAL
TRIGONAL.
Comoelflúor(=3,98)esmáselectronegativoqueelfósforo
( = 2,19) los enlaces son polares y con esa geometría la
resultante de los vectores momento dipolar no es nula (μ=1,03D)ylamoléculaesPOLAR.
 De acuerdo con el modelo RPECV el CCl es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaque
corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su
disposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el
carbono(=2,55)losenlacessonpolaresyconesageometría
la resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
LaestructuradeLewisdelC H es:
De acuerdo con el modelo RPECV el C H es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electrones solitarios alrededor del átomo central
(cadaunodelosátomosdecarbono)seajustaala
fórmula AX a la que corresponde un número
estérico (m+n) = 3 por lo que su disposición es
triangularplanaylageometríaresultantedelanillo
PLANA.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
281
Comoelcarbono(=2,55)esmáselectronegativoqueel
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento dipolar
esnulaylamoléculaesNOPOLAR.
Lasúnicassustanciaspolaresson
y
.
Larespuestacorrectaeslab.
13.87.¿Cuálesdelassiguientesmoléculasesnopolar?
a)
b)
c)
d)
e)Ninguna
(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.L.Madrid2011)
LasestructurasdeLewisdelassustanciaspropuestasson:
a) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el PCl esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesde
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmero
estérico(m+n)=5porloquesudisposiciónygeometría
esdeBIPIRÁMIDETRIGONAL.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el
fósforo ( = 2,19) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolar
esnulaylamoléculaesNOPOLAR.
b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el CH Cl es
una sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmero
estérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometría
esTETRAÉDRICA.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el
carbono ( = 2,55) y que el hidrógeno ( = 2,20), los
enlacessonpolaresyconesageometríalaresultantede
losvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,60D)yla
moléculaesPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
282
c) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV NH es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmero
estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición es
tetraédricaysugeometríaesPIRAMIDALyaquesólohay
tresátomosunidosalátomocentral.
Como el nitrógeno ( = 3,04) es más electronegativo que el hidrógeno ( = 2,20) los
enlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarno
esnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.
d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV Cl CCH es
unasustanciacuyadistribucióndeligandos yparesde
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmero
estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición y su
geometríaesTETRAÉDRICA.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el carbono ( = 2,55) y que el
hidrógeno ( = 2,20), los enlaces son polares y con esa geometría la resultante de los
vectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,76D)ylamoléculaesPOLAR.
Larespuestacorrectaeslaa.
13.88.Losángulosdeenlacedelamoléculadeamoniacosonaproximadamentede:
a)90°
b)109°
c)120°
(O.Q.L.LaRioja2006)
LaestructuradeLewisdelNH es:
De acuerdo con el modelo RPECV el NH es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX E a la
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesu
disposición es tetraédrica y su geometría es PIRAMIDAL
TRIGONAL con ángulos de enlace ligeramente inferiores a
109,5° debido a la repulsión que ejerce el par de electrones
solitariosexistentesobreelátomodenitrógeno.
Larespuestacorrectaeslab.
13.89.Cuántosenlacescovalentesdativosqueexistenen
a)ninguno
b)uno
c)dos
(O.Q.L.LaRioja2006)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
283
En la estructura de Lewis propuesta no hay ningún enlace covalente dativo, todos los
enlacesdeestamoléculasonenlacescovalentesconvencionales.
Larespuestacorrectaeslaa.
13.90.Delassiguientesmoléculas:
a)0
b)1
c)2
d)3
e)4
,
,
y
,¿cuántassonpolares?
(O.Q.N.Córdoba2007)
LasestructurasdeLewisdelascuatromoléculaspropuestasson:
▪DeacuerdoconelmodeloRPECVelBCl esunasustanciacuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaque
corresponde un número estérico (m+n) = 3 por lo que su
disposiciónygeometríaesTRIANGULARPLANA.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el boro
( = 2,04) los enlaces son polares y con esa geometría la
resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
▪Deacuerdoconel modeloRPECV elCH OHesunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaque
corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su
disposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.
Como el oxígeno ( = 3,44) es más electronegativo que el
carbono(=2,55)yéstemásqueelhidrógeno(=2,20)todos
losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelos
vectores momento dipolar es no es nula (μ = 1,70 D) y la
moléculaesPOLAR.
▪DeacuerdoconelmodeloRPECVelSF esunasustanciacuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E alaque
corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su
disposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULARdebidoa
los pares de electrones solitarios que hay sobre el átomo de
azufre.
Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que el azufre ( = 2,58) los enlaces son polares y con esa geometría la
resultante de los vectores momento dipolar no es nula (μ=1,05D)ylamoléculaesPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
284
▪DeacuerdoconelmodeloRPECVelClF esunasustanciacuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E alaque
corresponde un número estérico (m+n) = 5 por lo que su
disposición es de bipirámide trigonal y su geometría es de
“FORMA DE T” debido a los pares de electrones solitarios que
haysobreelátomodecloro.
Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que el cloro ( = 3,16) los enlaces son polares y con esa geometría la
resultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ≠0)y
lamoléculaesPOLAR.
Larespuestacorrectaeslad.
13.91.Entrelassiguientesproposicioneshayunafalsa,indíquela:
a)Laestructuradelion eslineal.
b)El
esunamoléculacoplanariaysus3ángulosO‒S‒Osoniguales.
c)ElordendeenlacedelamoléculaLi2es+1.
d)CNyNOsondosmoléculasparamagnéticas.
e)Elmomentodipolardel
esmayorqueeldelSO2.
(O.Q.N.Córdoba2007)
a)Verdadero.LaestructuradeLewisdelI es:
De acuerdo con el modelo RPECV el I es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX E a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 5 por lo que su disposición es de bipirámide
trigonalysugeometríaesLINEAL.
b)Verdadero.LaestructuradeLewis delSO es:
De acuerdo con el modelo RPECV el SO es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajusta a la fórmula AX a la que corresponde un
númeroestérico(m+n)=3porloquesudisposición
ygeometríaesTRIANGULARPLANA.
c) Verdadero. El diagrama de orbitales moleculares
delamoléculadeLi es:
El orden de enlace en una molécula se calcula
mediantelaexpresión:
ordendeenlace=½(electronesenlazantes−
electronesantienlazantes)=½(2−0)=1
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
285
d)Verdadero.LasestructurasdeLewisdelasespeciespropuestasson:
Setratadeespeciesconnúmeroimpardeelectronesporloquedebenteneralmenosuno
deellosdesapareado.
Una especie es paramagnética si presenta electrones desapareados lo que le hace
interaccionardébilmenteconuncampomagnético.
e)Falso.LasestructurasdeLewisdelasespeciespropuestasson:
 De acuerdo con el modelo RPECV el CS es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2por
loquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
Comoelazufre(=2,58)esmáselectronegativoqueelcarbono(=2,55)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
 De acuerdo con el modelo RPECV el SO es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 3
por lo que su disposición es trigonal y su geometría es
ANGULAR.
Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelazufre(=2,58)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar no es nula
(μ=1,63D)ylamoléculaesPOLAR.
Larespuestacorrectaeslae.
13.92.Elátomodeoxígenoenlosalcoholesyenloséteres:
a)Utilizaorbitalesatómicossy paraunirsealosátomosalosqueseenlaza.
b)Utilizaorbitalesatómicos y paraunirsealosátomosalosqueseenlaza.
c)Utilizaorbitaleshíbridosspparaunirsealosátomosalosqueseenlazaenformalineal.
d) Utiliza orbitales híbridos
para unirse a los átomos a los que se enlaza en forma
angular.
e)Utilizaorbitalesatómicoss, y paraunirsealosátomosalosqueseenlaza.
(O.Q.N.Córdoba2007)
En los alcoholes y éteres, el átomo de oxígeno
presenta hibridación
y tiene cuatro orbitales
híbridosdirigidoshacialosvérticesdeuntetraedro.
Como dos de estos orbitales están ocupados por
sendos pares de electrones solitarios del oxígeno la
forma resultante de la molécula es angular. Por
ejemplounalcoholcomoelmetanol.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
286
Larespuestacorrectaeslad.
13.93.¿Cuáldelassiguientesformasmolecularesnoespolar?
a)b)c)d)
(O.Q.L.Murcia2007)
a)Falso.SegúnseobservaenlafiguraelH OtienegeometríaANGULAR.Comoeloxígeno
(=3,44)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolaresycon
esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,85D)yla
moléculaesPOLAR.
b) Falso. Según se observa en la figura el PCl tiene geometría PIRAMIDAL TRIGONAL.
Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelfósforo(=2,19)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar no es nula
(μ=0,56D)ylamoléculaesPOLAR.
d) Falso. Según se observa en la figura el CHCl tiene geometría de TETRAEDRO
IRREGULAR.Comoelcloro(=3,16)yelcarbono(=2,55)sonmáselectronegativosque
el hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa geometría la resultante de los
vectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,04D)ylamoléculaesPOLAR.
c)Verdadero.SegúnseobservaenlafiguraelCH tienegeometríaTETRAÉDRICA.Como
elcarbono(=2,55)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
287
13.94.Seleccionalarelaciónqueexpresecorrectamenteelordencrecientedelosángulosde
enlacesobreelcarbonoparalasespeciesquímicas
,
y
:
a)
,
,
b)
,
,
c)
,
,
d)
,
,
(O.Q.L.Murcia2007)
Considerando el ion CO en lugar del H CO , las estructuras de Lewis de las especies
propuestasson:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCCl esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4por
lo que su disposición y geometría es TETRAÉDRICA con
ángulosdeenlacede109,5°.
Deacuerdocon elmodeloRPECV el CO es una especie
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3por
loquesudisposiciónygeometríaesTRIGONALconángulos
deenlacede120°.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO es unasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2por
loquesudisposiciónygeometríaesLINEALconángulosde
enlacede180°.
Elordencrecientedeángulosdeenlacesobreelcarbonoes:
(109,5°)<
(120°)<
(180°)
Larespuestacorrectaeslaa.
13.95.Delossiguientescompuestoscuálpresentamomentodipolarpermanente:
a)
b)
c)
d)
(O.Q.L.CastillayLeón2007)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
288
a)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelAlBr es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría es
TRIANGULAR.
Como el bromo ( = 2,96) es más electronegativo que el
aluminio ( = 1,61) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento dipolar
esnulaylamoléculaesNOPOLAR.
b)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCCl esuna
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es
TETRAÉDRICA.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el
carbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento dipolar
esnulaylamoléculaesNOPOLAR.
c)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelMgH es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 2 por lo que su disposición es y geometría es
LINEAL.
Como el hidrógeno ( = 2,20) es más electronegativo que el magnesio ( = 1,31) los
enlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolares
nulaylamoléculaesNOPOLAR.
d)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelH O es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula
AX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4por
lo que su disposición es tetraédrica y su geometría es
ANGULAR.
Como el oxígeno ( = 3,44) es más electronegativo que el
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoes
nula(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
13.96.Lahibridacióndelcarbonoeneleteno(
a)
b)
c)sp
d)
=
289
)es:
(O.Q.L.CastillayLeón2007)(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.LaRioja2010)
LaestructuradeLewisdeletenoes:
Unátomodecarbonoconundobleenlacepresentahibridación
híbridosdeestetipo.
ytienetresorbitales
Larespuestacorrectaeslaa.
13.97.¿Cuáldelassiguientesmoléculasesplana?
a)
b)
c) d)
(O.Q.L.Madrid2007)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el PF es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=5porloque
sudisposiciónygeometríaesBIPIRAMIDETRIGONAL.
b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el PH es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula
AX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porlo
quesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDAL
TRIGONAL.
c) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el SF es una
moléculaqueseajustaalafórmulaAX Ealaquecorresponde
un número estérico (m+n) = 5 con una disposición de
bipirámidetrigonalygeometríade“BALANCÍN”conángulosde
enlaceaproximadosde90°y120°.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
290
d)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelXeF esuna
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula
AX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=6por
lo que su disposición es octaédrica y su geometría es
CUADRADAPLANA.
Larespuestacorrectaeslad.
13.98. ¿Cuál de las siguientes especies tiene la misma forma geométrica que la fosfamina,
?
a)
b)
c)
d)
(O.Q.L.Madrid2007)
LaestructuradeLewisdelPH es:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelPH esunasustanciacuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX E a la
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesu
disposición es tetraédrica y su geometría es PIRAMIDAL
TRIGONAL.
LasestructurasdeLewisdelassustanciaspropuestasson:
a‐b‐d)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVSO ,NO yBF sonespeciesqueseajustan
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3conunadisposicióny
geometríaTRIGONALPLANA.
c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelNH es
una sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX E a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
291
13.99.¿CuálesdelassiguientesestructurasdeLewissonincorrectas?
a)HClO
b)
c)
d)
(O.Q.L.LaRioja2007)
En la estructura de Lewis del H Se, falta un par de electrones solitarios sobre el átomo
central,portanto,esincorrecta.
Las estructuras de Lewis del HClO, NH y NH +, son correctas ya que tienen todos los
electronesylosátomosestánbiencolocados.
Larespuestacorrectaeslab.
13.100.¿Cuántosenlacescovalentesdativoshayenunamoléculade
a)tres
b)dos
c)ninguno
d)uno
?
(O.Q.L.LaRioja2007)
LaestructuradeLewisdelNH es:
Todoslosenlacesdeestamoléculasonenlacescovalentesconvencionales.Noobstante,la
sustanciatieneunpardeelectronessolitariossobreelátomodenitrógenoporloquese
comporta como base de Lewis y sí que podrá formar un enlace covalente dativo
convirtiéndoseenelionamonio,NH .
Larespuestacorrectaeslac.
13.101.Lageometríadelasespecies
,
,
,
,
es:
a)angular,piramidal,piramidal,tetraédrica,triangular
b)lineal,piramidal,tetraédrica,cuadradoplana,piramidal
c)angular,piramidal,tetraédrica,cuadradoplana,triangular
d)angular,triangular,tetraédrica,tetraédrica,triangular
e)angular,piramidal,tetraédrica,tetraédrica,piramidal
(O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L:Castilla‐LaMancha2011)
LasestructurasdeLewisdelasespeciespropuestasson:
 De acuerdo con el modelo RPECV SnCl es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Eala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesu
disposición es triangular y geometría ANGULAR ya que sólo
haydosátomosunidosalátomocentral.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
292
 De acuerdo con el modelo RPECV, NH es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Eala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesu
disposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDAL.
 De acuerdo con el modelo RPECV, CH es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX a la
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesu
disposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.
DeacuerdoconelmodeloRPECV,ICl esunaespeciecuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E ala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=6porloquesu
disposiciónesoctaédricaygeometríaCUADRADOPLANAya
quesólohaycuatroátomosunidosalátomocentral.
DeacuerdoconelmodeloRPECVNO esunaespeciecuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX a la
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesu
disposiciónyformageométricaesTRIANGULAR.
Larespuestacorrectaeslac.
13.102.Enelion
todaslasdistanciasdeenlaceB−Hsoniguales,asícomotambiénlo
sontodoslosángulosH−B−H.Portanto,sepuedeesperarque:
a)Lamoléculaseacuadradaconelátomodeborosituadoenelcentro.
b)Lamoléculaseatetraédricaconelátomodeborosituadoenelcentro.
c)Lamoléculaadoptelaformadeunapirámidedebasecuadrada.
d)Elborotengaunahibridación
.
e)Estamoléculacargadanegativamentetengaunmomentodipolardiferentedecero.
(O.Q.N.Castellón2008)
Si todas las distancias de enlace son iguales y los ángulos de enlace también lo son, de
acuerdo con el modelo RPECV el ion BH se ajusta al tipo AX con una geometría
TETRAÉDRICAenlaqueelátomodeboroocupaelcentrodeltetraedroylosátomosde
hidrógenolosvérticesdelmismo.
Altenerlosdoselementosdiferenteelectronegatividad,loscuatroenlacessonpolarespor
lo que existen cuatro dipolos dirigidos hacia el elemento más electronegativo, el
hidrógeno.Comoloscuatrovectoresmomentodipolarsonigualesylosángulosdeenlace
tambiénlosonlaresultantedelosmismosesnulayelionesNOPOLAR.
Lahibridaciónquepresentaelátomodeboroessp yelángulodeenlace109,5°.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
293
Larespuestacorrectaeslab.
13.103.¿Cuálesdelassiguientesmoléculastienencarácterpolar?
1.
2.
3.
4.HCN5.
a)2,3,4y5
b)1,2y3
c)2,3y4
d)1,2,4y5
e)2,3y5
(O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L:Castilla‐LaMancha2011)
LasestructurasdeLewisdelasespeciespropuestasson:
1. De acuerdo con el modelo RPECV, CH es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4por
loquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.
Como el carbono ( = 2,55) es más electronegativo que el
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolares
nulaylamoléculaesNOPOLAR.
2.DeacuerdoconelmodeloRPECV,CH Clesunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4por
loquesudisposiciónygeometríaesdeTETRAÉDRICA.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el
carbono(=2,55)yelhidrógeno(=2,20)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores
momentodipolarnoes nula(μ =1,896D)yla molécula es
POLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
294
3. De acuerdo con el modelo RPECV, NH es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría es
PIRAMIDAL TRIGONAL ya que sólo hay tres átomos unidos
alátomocentral.
Comoelnitrógeno(=3,04)esmáselectronegativoqueel
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarno
esnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.
4. De acuerdo con el modelo RPECV, HCN es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2por
loquesudisposiciónysugeometríaesLINEAL.
Como el nitrógeno ( = 3,04) es más electronegativo que carbono (( = 2,55) y que el
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa geometría la resultante de los
vectoresmomentodipolarnoesnula(μ=2,98D)ylamoléculaesPOLAR.
DeacuerdoconelmodeloRPECV,CO esunasustanciacuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX a la
que corresponde un número estérico (m+n) = 2 por lo que
sudisposiciónygeometríaesLINEAL.
Comoeloxígeno(= 3,44)esmáselectronegativoque elcarbono( =2,55)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulayla
moléculaesNOPOLAR.
Larespuestacorrectaeslac.
13.104.¿Cuálocuálesdelassiguientesespeciescontienenalgúnenlacetriple?
1.HCN2.
3.
4.
5.
a)1
b)5
c)2y4
d)1y2
e)3y5
(O.Q.N.Castellón2008)
LasestructurasdeLewisdelassiguientesespeciesson:
LaúnicaespeciequeposeeunenlacetripleesHCN.
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
13.105.ElángulodeenlaceO‒X‒Oenlasespecies
a)
=
>
>
b)
>
>
>
c)
>
=
>
d)
>
>
>
e)
>
>
=
,
,
y
295
varíasegún:
(O.Q.N.Castellón2008)
LasestructurasdeLewisdelasespeciespropuestasson:
 De acuerdo con el modelo RPECV, SO es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3por
lo que su disposición y forma geométrica es TRIANGULAR
PLANA.
Losángulosdeenlacedesonde120°.
 De acuerdo con el modelo RPECV, SO es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4por
loquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.
Losángulosdeenlacedesonde109,5°.
 De acuerdo con el modelo RPECV, SO es una especie
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesde
PIRÁMIDETRIGONAL.
Losángulosdeenlacesonalgomenoresde109,5°debidoa
la repulsión que provoca el par de electrones solitario que
haysobreelátomodeazufre.
 De acuerdo con el modelo RPECV, CO es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2por
loquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
Elángulodeenlaceesde180°.
Elordendecrecientedeángulosdeenlacees:
(180°)>
(120°)>
(109,5°)>
Larespuestacorrectaeslab.
(<109,5°)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
296
13.106.Delassiguientesmoléculasseñalaaquellalaquetienegeometríatriangular:
a)
b)
c)
d)
(O.Q.L.Murcia2008)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el SO es una
sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 3
por lo que su disposición es triangular y su geometría es
ANGULAR.
b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el CO es una
sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectrones
solitariosalrededordel átomocentralse ajustaala fórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2por
loquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
c) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el BF es
una sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electrones solitarios alrededor del átomo central se ajusta a
la fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría es
TRIANGULAR.
d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el NH es una
sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectrones
solitariosalrededordel átomocentralse ajustaala fórmula
AX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4por
lo que su disposición es tetraédrica y su geometría es
PIRAMIDAL.
Larespuestacorrectaeslac.
13.107. ¿Cuál de las siguientes estructuras de Lewis es la más adecuada para el ion
tiocianato,
?
a)b)c)d)
(O.Q.L.Murcia2008)
a‐c)Falso.LasestructurasdeLewissonincorrectasyaqueenellaselátomodecarbonono
cumplelaregladelocteto,seencuentrarodeadode6y10electrones,respectivamente.
Delasdosestructurasrestantesserámejorlaquetengamenoscargasformales.Lacarga
formaldeunátomoenunaestructuraesiguala:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
297
1
cargaformal=cargadel“core”(#e–devalencia)–#e–solitarios– #e–compartidos
2
Lascargasformalesenlasrestantesestructurasson:
átomo
S
C
N
estructurab
4
carga=6  4  = 0
2
8
carga=4  0  = 0
2
4
carga=5  4  = ‐1
2
estructurad
4
carga= 6  4  =0
2
6
carga= 4  2  = +1
2
2
carga= 5  6  =‐2
2
LaestructuradeLewisconmenoscargasformaleseslab.
Larespuestacorrectaeslab.
13.108.Enlamoléculadetetraclorurodecarbono:
a)Elenlaceentreelcarbonoyelcloroesnopolar.
b)Elmomentodipolaresnulo.
c)Elenlaceentrecarbonoycloroesdoble.
d)Lageometríadelamismaesplana.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
LaestructuradeLewisdelCCl es:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCCl esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es
TETRAÉDRICA.
Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelcarbono(=2,55)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
Larespuestacorrectaeslab.
13.109.Indicaparaloscompuestossiguientessialgunonoposeealgúnátomoconhibridación
:
a)
b)
c)
d)
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienecuatroorbitaleshíbridosdeestetipo,por
loquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico4.Estenúmero
estáasociadoaespeciesdeltipo:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
AX tetraédrica
AX E piramidal
AX E angular
298
Larespuestacorrectaeslab.
13.110.Habidacuentadelascaracterísticasdelenlaceenelamoníaco,puedededucirsequeeste
compuestopresentalassiguientespropiedades:
a)Lamoléculaespolar,esbasedeLewisytienealtaconstantedieléctrica.
b)Lamoléculaesapolar,esbasedeLewisyformaenlacesdehidrógeno.
c)Lamoléculaesplana,formaenlacesdehidrógenoyesácidodeLewis.
d)Esuncompuestoiónico,sedisociaenmedioacuosoyesbasefuerte.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2009)
LaestructuradeLewisdelamoníaco es:
DeacuerdoconelmodeloRPECV,NH esunasustanciacuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Eala
que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que
sudisposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDAL
yaquesólohaytresátomosunidosalátomocentral.
Como el nitrógeno ( = 3,04) es más electronegativo que el hidrógeno ( = 2,20) los
enlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarno
esnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.
EsunabasedeLewis,yaqueelnitrógenotieneunpardeelectronessolitarioquepuede
cederparacompartirconunácido.
Tieneenlaceintermoleculardehidrógenooporpuentesdehidrógeno,unenlaceque
se forma cuando un átomo de hidrógeno que se encuentra unido a un átomo muy
electronegativoseveatraídoalavezporunpardeelectronessolitariopertenecienteaun
átomomuyelectronegativoypequeño(N,OoF)deunamoléculacercana. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
299
Laexistenciadeestetipodeenlaceesresponsabledequeseaundisolventepolarytenga
una constante dieléctrica elevada (= 22) aunque no tan grande como la del agua
(=80).
Larespuestacorrectaeslaa.
13.111.Losanionesborato,carbonatoylamoléculadetrióxidodeazufretienen:
a)Mismonúmerodeátomos,igualcargaytresenlacessencilloselemento‐oxígeno.
b)Estructuraplana,mismonúmerodeelectrones,diferenteordendeenlaceelemento‐oxígeno.
c)Estructuraplana,mismonúmerodeátomos,diferentenúmerodeelectrones.
d)Diferenteestructura,igualnúmerodeátomos,igualnúmerodeelectrones.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
LasestructurasdeLewisdelasespeciespropuestasson:
Lastresespeciesposeen4átomosy24electronesensucapadevalencia.
 De acuerdo con el modelo RPECV, BO ,CO y SO son especies cuya distribución de
ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónyforma
geométricaesTRIANGULARPLANAconunángulodeenlacede120°.
LastresespeciestienendiferenteordendeenlaceX−O:
orden1(todoslosenlacessencillos)enelBO orden1⅓(dosenlacessencillosyunodoble)enelCO orden2(unadelasestructurasresonantescontodoslosenlacesdobles)enelSO Larespuestacorrectaeslab.
13.112.Considerandomoléculastriatómicasdeltipo
sepuedeasegurar:
a)Quesiempreseránpolares
b)Silamoléculaesangularnotendrámomentodipolar
c)Quesilamoléculaeslinealnotendrámomentodipolar
d)Quenotienenenningúncasomomentodipolar
(O.Q.L.Baleares2008)
a)Falso.AB indicaúnicamentelarelaciónestequiométricaexistenteentreloselementos
A y B. Según el modelo RPECV una molécula con esa estequiometría puede tener o no
paressolitariossobreelátomocentralyserdeltipo:
AB alaquecorrespondeunageometríalineal(porejemplo,CO )
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
300
AB Ealaquecorrespondeunageometríaangular(porejemplo,SO )
AB E alaquecorrespondeunageometríaangular(porejemplo,OF )
dondeEindicaelnúmerodeparesdeelectronessolitariossobreelátomoA.
AB lineal
AB E angular
AB E angular
b) Falso. Una molécula AB con uno o dos pares de electrones solitarios sobre A tiene
geometríaANGULARdebidoalarepulsiónqueejercenlosparessolitariossobrelosotros
dos pares de electrones de enlace A−B. Con esa geometría la resultante de los vectores
momentodipolarnoesnulaylamoléculaesPOLAR.
c) Verdadero. Una molécula AB sin pares de electrones
solitarios sobre A tiene geometría LINEAL. Con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolares
nulaylamoléculaesNOPOLAR.
d)Falso.Talcomosehaexplicadoenlosapartadosc).yd).
Larespuestacorrectaeslac.
13.113.¿Enquéespecieelátomocentraltieneunoomásparesdeelectronessolitarios?
a)
b) c)
d)
(O.Q.L.Madrid2008)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
Laúnicaespecieenlaqueelátomocentraltieneparesdeelectronessolitarioses
Larespuestacorrectaeslaa.
.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
13.114.Delassiguientesmoléculascovalentes,¿cuálessonpolares?
1.
2.
3.
4.
5.
6.
a)1,2y3
b)1,4,5y6
c)2y4
d)2,3y4
301
(O.Q.L.Madrid2008)
LasestructurasdeLewisdelasmoléculaspropuestasson:
1. De acuerdo con el modelo RPECV el BeCl es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
Comoelcloro( = 3,16) esmáselectronegativoqueel berilio (=1,57)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
2.DeacuerdoconelmodeloRPECVelPH esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX E a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.
Como el fósforo ( = 2,19) es ligeramente menos
electronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores
momentodipolarnoesnula(μ=0,574D)ylamoléculaes
POLAR.
3.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
Comoeloxígeno(= 3,44)esmáselectronegativoque elcarbono( =2,55)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulayla
moléculaesNOPOLAR.
4. De acuerdo con el modelo RPECV el CHCl es una sustancia cuya distribución de
ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición es
tetraédricaysugeometríaesTETRAEDROIREEGULAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
302
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el
carbono(=2,55)yqueelhidrógeno(=2,20)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectores
momentodipolarnoes nula(μ =0,978D)yla molécula es
POLAR.
5.DeacuerdoconelmodeloRPECVelAlCl esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3por
loquesudisposiciónesygeometríaesTRIANGULAR.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el
aluminio ( = 1,61) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolares
nulaylamoléculaesNOPOLAR.
6.DeacuerdoconelmodeloRPECVelBF esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3por
loquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULAR.
Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que el boro ( = 2,04) los enlaces son
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
Larespuestacorrectaeslac.
13.115.Alcomparardosmoléculasmuysemejantes
y
,seobservaqueenlaprimera
el momento dipolar es nulo, mientras que en la segunda no lo es. ¿Cuál de las siguientes
respuestasjustificaestadiferencia?
a)Porqueelcarbonoyeloxígenotienenelectronegatividadesmuysimilares,mientrasqueen
elcasodelazufreyeloxígenosonmuydiferentes.
b)Porqueelcarbonoperteneceal2ºperiododelsistemaperiódicoyelazufre,al3erperiodo.
c)Porqueelátomodecarbonopresentahibridaciónsp,mientrasqueelazufresp2.
d)Porqueelátomodecarbonopresentahibridación
,mientrasqueelazufresp.
(O.Q.L.Canarias2008)
a)Falso.LaselectronegatividadesdelC(χ=2,55)ydelS(χ=2,58)sonsimilaresymuy
diferentesdeladelO(χ=3,44).
b) Falso. La polaridad de la molécula no depende del periodo al cual pertenecen los
elementos.
c) Verdadero. El átomo de carbono presenta una hibridación sp que al ser lineal
determinaqueaunquelosenlaceC‒Osonpolares,losdipolosOCOseanulenyden
un momento dipolar nulo (µ = 0). Sin embargo, el átomo de azufre presenta hibridación
sp2quealsertriangularplanadeterminaquelosenlacesSOquesonpolaresformenun
ángulodeunos120°yelmomentodipolarresultantenoesnulo(µ=1,63D).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
303
d)Falso.Porloindicadoenelapartadoc).
Larespuestacorrectaeslab.
13.116. ¿Qué geometrías son posibles para las moléculas o iones cuyos enlaces se pueden
describirmedianteorbitaleshíbridos
?
a)Tetraédricayangular.
b)Piramidaltrigonalyangular.
c)Trigonalplanayangular.
d)Trigonalplanaypiramidaltrigonal.
e)Trigonalplanayoctaédrica.
(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)
Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienetresorbitaleshíbridosdeestetipo,porlo
quedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico3.Estenúmero
estáasociadoaespeciesdeltipo:
AX trigonalplana
AX E angular
Larespuestacorrectaeslac.
13.117.¿CuálesdelassiguientesestructurasdeLewissonincorrectas?
a)HClO
b)
c)
d)
(O.Q.L.LaRioja2008)
a‐c‐d) Correcto. Las estructuras de Lewis del HClO, H O y NH son correctas ya que
tienentodosloselectronesylosátomosestánbiencolocados.
b)Incorrecta.EnlaestructuradeLewisdelH S,faltandoselectronessobreelátomode
azufre.
Larespuestaincorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
304
13.118.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa?
a)Lamoléculadeamoníacoespiramidal.
b)Lamoléculademetanoestetraédrica.
c)Lamoléculadedióxidodeazufreeslineal.
d)Lamoléculadedióxidodecarbonoeslineal.
(O.Q.L.LaRioja2008)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el NH es
una sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX E a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesPIRAMIDAL.
b) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el CH es
una sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es
TETRAÉDRICA.
c) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el SO es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX E a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 3 por lo que su disposición es triangular y su
geometríaesANGULAR.
d) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el CO es
una sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
Larespuestacorrectaeslac.
13.119.¿Cuálesdelassiguientesmoléculassonpolares?
1.
2.
3.
4.
5.
a)Sólo3
b)1y2
c)3y4
d)3,4y5
e)3y5
(O.Q.L.Ávila2009)
LasestructurasdeLewisdelasmoléculaspropuestasson:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
305
1.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO es unasustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX a la
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesu
disposiciónygeometríaesLINEAL.
Comoeloxígeno(= 3,44)esmáselectronegativoque elcarbono( =2,55)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulayla
moléculaesNOPOLAR.
2.Deacuerdoconel modeloRPECV el BF esunasustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX a la
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesu
disposiciónygeometríaesTRIANGULAR.
Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que el boro ( = 2,04) los enlaces son
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
3.DeacuerdoconelmodeloRPECVelPH esunasustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Eala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesu
disposición es tetraédrica y su geometría es PIRAMIDAL
TRIGONAL.
Como el fósforo ( = 2,19) es ligeramente menos electronegativo que el hidrógeno
( = 2,20) los enlaces son polares y con esa geometría la resultante de los vectores
momentodipolarnoesnula(μ=0,574D)ylamoléculaesPOLAR.
4. De acuerdo con el modelo RPECV el CCl es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesTETRAÉDRICA.
Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelcarbono(=2,55)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
306
5. De acuerdo con el modelo RPECV el PCl es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaque
corresponde un número estérico (m+n) = 5 por lo que su
disposiciónesygeometríaesBIPIRÁMIDETRIANGULAR.
Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelfósforo
( = 2,19) los enlaces son polares y con esa geometría la
resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
Larespuestacorrectaeslaa.
(CuestiónsimilaralaspropuestasenMadrid2008yCastellón2008).
13.120.¿Encuáldelassiguientesespeciesquímicaselátomocentraltienesolamenteunparde
electronesnoenlazantes?
a)
b)
c)
d)
e)
(O.Q.L.Ávila2009)
LasestructurasdeLewisdelasmoléculaspropuestasson:
a‐d‐e) Falso. PCl , CHCl y BeCl son especies que no poseen pares de electrones no
enlazantessobreelátomocentral.
b)Falso.ElH2Oesunaespeciequeposeedosparesdeelectronesnoenlazantessobreel
átomocentral.
esunaespeciequeposeeunúnicopardeelectronesnoenlazantes
c)Verdadero.El
sobreelátomocentral.
Larespuestacorrectaeslac.
13.121.¿Cuáldelassiguientescombinacionesdeátomospuedenformarunamoléculapolar?
a)HyH
b)HyBr
c)HyB
d)NayBr
(O.Q.L.Murcia2009)
a) Falso. La combinación H y H se descarta, ya que al ser dos los átomos iguales es
imposiblequesecreeundipolo.
b)Verdadero.LacombinacióndeHyBrformalamoléculadeHBrenlaqueelátomode
BresmáselectronegativoqueeldeH.Porestemotivo,secreaunúnicodipoloquehace
quelamoléculaseaPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
307
c)Falso.LacombinaciónHyBformalamoléculadeBH cuya
estructuradeLewises:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelBH esunasustanciacuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaque
corresponde un número estérico (m+n) = 3 por lo que su
disposiciónygeometríaesTRIANGULARPLANA.
Comoelhidrógeno(=2,20)esmáselectronegativoqueelboro(=2,04)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
d) Falso. La combinación de Na y Br forma el compuesto NaBr. Como Br (no metal con
tendencia a ganar un electrón) es bastante más electronegativo que Na (metal con
tendenciaacederunelectrón)seformanionesquedanlugaraunaredcristalinasólidaa
temperaturaambiente.
Larespuestacorrectaeslab.
13.122.¿Encuáldelassiguientesmoléculasnoexistenenlacesmúltiples?
a)
b)
c)HCN
d)
(O.Q.L.Murcia2009)
LasestructurasdeLewisdelassustanciasinorgánicaspropuestasson:
Laúnicasustanciaquetienetodossusenlacessimpleses
.
Larespuestacorrectaeslab.
13.123.Uncompuestodetipo
notienemomentodipolar,mientrasqueotrodetipo
síquelotiene,enamboscasosXesunhalógeno.Conestosdatosindicacuáldelassiguientes
respuestasescorrecta:
a)Elcompuesto
tieneundobleenlace.
b)Lamolécula
nodebetenerunaformaplanaconángulosdeenlacede120°.
c)ElátomoEdelcompuesto
debetenerelectronessincompartir.
d)ElátomoAesmáselectronegativoqueelátomoE.
(O.Q.N.Madrid2009)
a‐b)Falso.SielcompuestoAX notienemomentodipolaresquesetratadeunasustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentral
seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3portanto:
sudisposiciónygeometríaesTRIANGULARPLANA
conenlacessencillosyconángulosdeenlacede120°
sinparesdeelectronessolitariossobreelátomoA.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
308
De acuerdo con esto, A tiene tres electrones de valencia por lo que este elemento debe
perteneceralgrupo13delsistemaperiódico.
c) Verdadero. Si el compuesto EX sí tiene momento dipolar es que se trata de una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del
átomocentralseajustaalafórmula:
AX Enúmeroestérico(m+n)=4geometríaPIRAMIDAL(α=109,5°)
AX E númeroestérico(m+n)=5geometríaFORMAdeT(α=90°y120°)
A estas estructuras les que corresponden uno o dos pares de electrones solitarios
sobre el átomo E, respectivamente. De acuerdo con esto, E tiene siete electrones de
valenciaporloquetambiénesunhalógenocomoelcloro.
d) Falso. Los elementos del grupo 17 (halógenos) son más electronegativos que los del
grupo13.
Larespuestacorrectaeslac.
13.124.¿Cuáldelassiguientesmoléculasesapolar?
a)Fosfina
b)Dióxidodeazufre
c)Dióxidodecarbono
d)Clorometano
(O.Q.N.Madrid2009)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
a) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el PH es una
sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula
AX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4por
lo que su disposición es tetraédrica y su geometría es
PIRAMIDALTRIGONAL.
Como el fósforo ( = 2,19) es ligeramente menos electronegativo que el hidrógeno
( = 2,20) los enlaces son polares y con esa geometría la resultante de los vectores
momentodipolarnoesnula(μ=0,57D)ylamoléculaesPOLAR.
b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el SO es una
sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula
AX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3por
lo que su disposición es triangular y su geometría es
ANGULAR.
Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelazufre(=2,58)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar no es nula
(μ=1,63D)ylamoléculaesPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
309
c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esuna
sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2por
loquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
Comoeloxígeno(= 3,44)esmáselectronegativoque elcarbono( =2,55)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulayla
moléculaesNOPOLAR.
d)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCHCl es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa
la fórmula AX a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es
TETRAÉDRICA.
Como el cloro ( = 3,16) y el carbono ( = 2,55) son más
electronegativosqueelhidrógeno(=2,20)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores
momentodipolarnoesnula(μ=1,896D)ylamoléculaes
POLAR.
Larespuestacorrectaeslac.
13.125.¿CuálesdelassiguientesestructurasdeLewissonincorrectas?
i)HClO
ii)
iii)
iv)
v)
a)Solamenteiiyv
b)Solamentei,iiyv
c)Solamenteiiyiv
d)Solamenteii,ivyv
(O.Q.L.LaRioja2009)
EnlaestructuradeLewisdelCS ,faltaunpardeelectronessolitariossobrecadaátomode
S,portanto,esincorrecta.
En la estructura de Lewis del H Se, falta un par de electrones solitarios sobre el átomo
central,portanto,esincorrecta.
LasestructurasdeLewisdelHClO,NH y OH CO,soncorrectasyaquetienentodoslos
electronesylosátomosestánbiencolocados.
Larespuestacorrectaeslaa.
13.126.¿CuáleselordendeenlaceN−Henlamoléculade
a)Unoydosrespectivamente.
b)Dosyunorespectivamente.
c)Unoytresrespectivamente.
d)Unoenlasdosmoléculas.
y
?
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
Elordendeenlacesedefinecomoelnúmerodeparesdeelectronesqueformanunenlace.
AlavistadelasestructurasdeLewisdelasdossustanciaspropuestas:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
310
Sededucequelosórdenesdeenlacesonrespectivamenteunoytres.
Larespuestacorrectaeslac.
13.127.LosángulosdeenlaceO−C−Oenelioncarbonato(
a)Todosde120°
b)Todosde180°
c)Todosde109,5°
d)Todosde90°
d)Dosde90°yunode180°
)sonaproximadamente:
(O.Q.N.Sevilla2010)
LaestructuradeLewisdelCO es:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunaespeciecuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaque
corresponde un número estérico (m+n) = 3 por lo que su
disposición y forma geométrica es TRIANGULAR PLANA con
unángulodeenlacede120°.
Larespuestacorrectaeslaa.
13.128.¿Encuáldelassiguientesespeciesquímicaselátomocentraltienesolamenteunparde
electronesnoenlazantes?
a) b)
c) d)
e)
(O.Q.N.Sevilla2010)
LasestructurasdeLewisdelasmoléculaspropuestasson:
a)Falso.SF esunaespeciequenoposeeparesdeelectronesnoenlazantessobreelátomo
central.
b‐e) Falso. H O y XeF son especies que poseen dos pares de electrones no enlazantes
sobreelátomocentral.
es una especie que posee un único par de electrones no enlazantes
c) Verdadero.
sobreelátomocentral.
d) Falso. XeF es una especie que posee tres pares de electrones no enlazantes sobre el
átomocentral.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
311
Larespuestacorrectaeslac.
13.129.¿Cuáldelassiguientesmoléculasnoeslineal?
1.
2. 3.
4.
5.
a)Sólo2
b)1y2
c)2y3
d)Sólo3
e)Sólo5
(O.Q.N.Sevilla2010)
LasestructurasdeLewisdelasmoléculaspropuestasson:
DeacuerdoconelmodeloRPECVestascuatromoléculascorrespondenasustanciascuya
distribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se
ajustaalafórmulaAX alasquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesu
disposiciónygeometríaesLINEAL.
El caso del SiO es completamente distinto, ya
que aunque se trata de una sustancia en la que
existen enlaces covalentes entre los átomos de
silicio y oxígeno, no forma moléculas sino redes
covalentes en las que cada átomo de silicio (de
colorgris)seencuentraunidoacuatroátomosde
oxígeno(decolorrojo).
Larespuestacorrectaeslae.
13.130.¿Cuáleslaformadeunamoléculade
a)Trigonalplana
b)Piramidaltrigonal
c)EnformadeT
d)Tetraédrica
?
(O.Q.L.LaRioja2010)
LaestructuradeLewisdelamolécula propuesta es:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelClF esunamoléculaque
seajustaalafórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmero
estérico(m+n)=5conunadisposicióndebipirámidetrigonal
y geometría de “FORMA de T” con ángulos de enlace
aproximadosde90°y120°.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
312
13.131.¿Enquéserieestánlasmoléculasordenadassegúnunángulodeenlacecreciente?
a)
,
,
b)
,
,
c)
,
,
d)
,
,
(O.Q.L.LaRioja2010)
LasestructurasdeLewisdelastressustanciaspropuestasson:
 De acuerdo con el modelo RPECV el H O es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E ala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesu
disposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULAR.
Los ángulos de enlace son menores de 109,5° debido a la
fuerte repulsión que ejercen los dos pares de electrones
solitariosexistentessobreelátomodeoxígeno.
 De acuerdo con el modelo RPECV el NH es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX E a la
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesu
disposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDAL.
Losángulosdeenlacesonalgomenoresde109,5°debidoa
larepulsiónqueejerceelpardeelectronessolitariosexistente
sobreelátomodenitrógeno.
 De acuerdo con el modelo RPECV el CH es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones solitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaque
corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su
disposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.
Losángulosdeenlacesonde109,5°.
Elordencrecientedeángulosdeenlacees:
<
<
Larespuestacorrectaeslaa.
13.132.Ordenalassiguientesmoléculasenfuncióndesumomentodipolarnulo.
a)CO<HBr<HF<
b)
<CO<HBr<HF
c)HF<HBr<
<CO
d)HBr<CO<HF<
(O.Q.L.Baleares2010)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
313
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCCl es unasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4por
loquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el
carbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolares
nulaylamoléculaesNOPOLAR.
LasmoléculasdeCO,HFyHBrsonmoléculaslinealesyaqueestánformadassólopor
dos átomos. También se trata de moléculas polares ya que como los elementos que las
forman tienen diferente valor de la electronegatividad, en cada una de ellas existe un
dipolodirigidohaciaelelementomáselectronegativo.
COΔ=0,89(O=3,44yC=2,55)yunenlacetriple(muycorto)
HBrΔ=0,76(Br=2,96yH=2,20)yunenlacesencillo
HFΔ=1,78(F=3,98yH=2,20)yunenlacesencillo
Elordencrecientedemomentosdipolareses:
CCl4<CO<HBr<HF
Larespuestacorrectaeslab.
13.133.Dadaslasmoléculas
,
y
,señalecuáldelassiguientesafirmacioneses
verdadera:
a)Elátomodecarbonoenlamoléculade
poseehibridación
.
b)Lamoléculade
esangular.
c)Losdosátomosdecarbonodelamolécula
poseenhibridaciónsp.
d)Lamoléculade
tieneestructuracuadradaplana.
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
a)Verdadero.LaestructuradeLewisdelamoléculadeCH es:
Setratade una moléculaquepresentahibridación
concuatroorbitaleshíbridosde
estetipo,porloquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico4
yunageometríatetraédrica.
b)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeC H es:
Se trata de una molécula que presenta hibridación sp con dos orbitales híbridos de este
tipo,porloquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico2y
unageometríalineal.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
314
c)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeC H es:
Setratadeunamoléculaquepresentahibridaciónsp quetienetresorbitaleshíbridosde
estetipo,porloquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico3
yunageometríatriangular.
d)Falso.Segúnsehavistoena).
Larespuestacorrectaeslaa.
13.134.Lageometríadelasespecies
,
,
y
a)angular,tetraédrica,angular,triangular
b)lineal,tetraédrica,angular,cuadradoplana
c)lineal,tetraédrica,angular,triangular
d)angular,tetraédrica,triangular,triangularplana
es,respectivamente:
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelBeCl esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2por
loquesudisposiciónygeometríaesLINEALconángulosde
enlacede180°.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCH esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4por
loquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelH Oesunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría es
ANGULAR.
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en4.(S.Menarrgues&F.Latree)
315
 De acuerdo co
on el modello RPECV ell NO es un
na especie
andos y p
pares de electrones
e
cuya distribución de liga
mocentralsseajustaallafórmula
solitaariosalredeedordelátom
AX aalaquecorrespondeun
nnúmeroesstérico(m+n)=3por
loqu
uesudisposiiciónysuge
eometríaes TRIANGULA
AR.
Lareespuestacorrrectaeslacc.
13.13
35.Lapolarridaddelos enlacescovaalentesdelo
ossiguientesscompuestoosdisminuyeeenel
orden
n:
b)
>
>
>
c)
>
>
>
d)
>
>
>
>
d)
>
>
>
(O.Q.L.Casti
tilla‐LaMancha
a2010)
Serámáspolaraaquelenelq
queseamayoorladiferen
nciadeelecttronegatividdad.
Lasd
diferenciasd
deelectrone
egatividadexxistentesen
ncadaenlace
eson:
Δχ(N−H)=3,04−2,20=0,84
Δχ(H−PP)=2,20–2,,19=0,01
Δχ(H−As)=2
2,20−2,18=
=0,02
Δχ(H−SSb)=2,20−2
2,05=0,15
Porttanto,elordendecrecien
ntedepolarridaddelenlacees:
>
>
>
Lareespuestacorrrectaeslad
d.
13.13
36.Lafórmu
uladeLewisdel
es:
(O.Q.LL.C.Valenciana
a2010)
LaesstructuradeLewisdelN
NO es:
Setraatadeunassustanciaqu
uepresentarresonancia
a.
Lareespuestacorrrectaeslaa
a.
13.13
37. ¿Cuánta
as estructura
as resonanttes presenta
a la mejor estructura de Lewis de la
molééculade ?¿¿Cuálessuo
ordendeenllace?
a)1yy1
b)1yy1,5
c)2yy1
d)2yy1,5
e)2yy2
(O
(O.Q.N.Valencia
a2011)
Lam
moléculadeO
O serepresentamedian
ntedosestrructurasre
esonantes:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
316
El orden de enlace se define como el número de pares de electrones que constituyen un
enlace.Enestecaso,enelqueexisteresonancia,unodelosparesdeelectronesdeldoble
enlace se reparte entre los dos átomos de oxígeno exteriores, por tanto, el orden de
enlacees1½.Entodaslasestructurasquepresentenresonanciaelordendeenlacenunca
seráunnúmeroentero.
Larespuestacorrectaeslad.
13.138.¿Cuántosparesdeelectronesrodeanalxenónycuáleslageometríamoleculardela
moléculade
?
a)4,plana
b)4,piramidal
c)6,plana
d)6,piramidal
e)6,octaédrica
(O.Q.N.Valencia2011)
LaestructuradeLewisdelamoléculaes:
De acuerdo con el modelo RPECV el XeF es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E ala quecorrespondeunnúmero estérico(m+n) = 6
por lo que su disposición es octaédrica, pero al átomo
centralsóloseunencuatroátomoslageometríaesPLANA.
Larespuestacorrectaeslac.
13.139.¿Cuáldelassiguientesseriesdemoléculasestáordenadadelamásalamenospolar?
a)
>
>
>
>
b)
>
>
>
>
c)
>
>
>
=
d)
>
>
>
=
e)
>
>
>
>
(O.Q.N.Valencia2011)
LasestructurasdeLewisdelasmoléculaspropuestasson:
DeacuerdoconelmodeloRPECVlascincosustanciastienenunadistribucióndeligandos
yparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX ala
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaes
TETRAÉDRICA.
Las electronegatividades de los elementos que integran estas moléculas son F = 3,98;
Cl=3,16;C=2,55H=2,20;portanto,todoslosenlacessonpolares,tantomáscuanto
mayorsealadiferenciadeelectronegatividadΔ:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
317
C−H(0,35)<C−Cl(0,61)<C−F(1,78)
EnelcasodelasmoléculasdeCH yCCl ,conesageometríayconloscuatrovectores
momentodipolariguales,laresultantedelosmismosencadaunadelasmoléculasesnula
yporelloambassonNOPOLARES.
EnelcasodelasmoléculasdeCF H ,CCl H yCF Cl ,conesageometríayconloscuatro
vectoresmomentodipolarigualesdosados,laresultantedelosmismosencadaunade
lasmoléculasnoesnulayporellolastressonPOLARES.
Teniendoencuentalageometríayelmóduloysentidodelosvectoresmomentodipolar,
esdeesperarquelamoléculadeCF H sealamáspolaryladeCF Cl sealamenospolar
detodas.
Elordencorrectodepolaridaddecrecientees:
>
>
>
=
Larespuestacorrectaeslad.
13.140.¿Cuálessonlosvaloresaproximadosdelosángulosdeenlaceayb,enelionacetato
quesemuestraacontinuación?
a b
a)~90°~90°
b)~109°~109°
c)~109°~120°
d)~120°~109°
e)~90°~180°
(O.Q.N.Valencia2011)
Elátomodecarbonoquetienetodoslosenlacessencillospresentahibridación
loquetodoslosángulosdeenlacesonde109°aproximadamente.
 El átomo de carbono que tiene el enlace doble presenta hibridación
todoslosángulosdeenlacesonde120°aproximadamente.
Larespuestacorrectaeslac.
por
por lo que
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
318
13.141.¿Quémoléculanotienemomentodedipolopermanente?
a)
b)
c)
d)
(O.Q.L.LaRioja2011)
LasestructurasdeLewisdelassustanciasinorgánicaspropuestasson:
 De acuerdo con el modelo RPECV el BCl es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaque
corresponde un número estérico (m+n) = 3 por lo que su
disposición y geometría es TRIGONAL PLANA. Como el cloro
( = 3,16) es más electronegativo que el boro ( = 2,04) los
enlaces son polares y con esa geometría la resultante de los
vectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.
 De acuerdo con el modelo RPECV el NCl es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX E a la
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesu
disposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDAL.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el
nitrógeno ( = 3,04) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento dipolar no
esnula(μ=0,39D)ylamoléculaesPOLAR.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCHCl esunasustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaque
corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su
disposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.
Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el
carbono(=2,55)yqueeldehidrógeno(=2,20)losenlaces
sonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectores
momento dipolar no es nula (μ = 0,39 D) y la molécula es
POLAR.
 De acuerdo con el modelo RPECV el PCl es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX E a la
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesu
disposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDAL.
Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelfósforo
( = 2,19) los enlaces son polares y con esa geometría la
resultante de los vectores momento dipolar no es nula (μ=0,53D)ylamoléculaesPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
319
Larespuestacorrectaeslaa.
13.142.¿Cuáldelassiguientesmoléculaspresentaráunageometríatrigonalplana?:
a)
b)
c)
d)
(O.Q.L.LaRioja2011)
LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:
DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2por
loquesudisposiciónygeometríaesLINEALconángulosde
enlacede180°.
 De acuerdo con el modelo RPECV el PF es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
porloquesudisposiciónestetraédricaycomotieneunpar
de electrones solitarios sobre el átomo de fósforo su
geometríaesPIRAMIDAL.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelSeO esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 3
por lo que su disposición es triangular y su geometría es
ANGULARyaqueposeeunpardeelectronessolitariossobre
elátomodeselenio.
es una especie
 De acuerdo con el modelo RPECV el
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3por
loquesudisposiciónysugeometríaesTRIANGULAR.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
320
13.143. Teniendo en cuenta que los valores de la electronegatividad según la escala de
PaulingdeH,O,Na,SyClson2,1;3,5;0,9;2,5y3,0;respectivamente,¿cuáldelossiguientes
enlacesesmáspolar?
a)H−O
b)H−Na
c)H−S
d)H−Cl
(O.Q.L.Murcia2011)
Serámáspolaraquelenelqueseamayorladiferenciadeelectronegatividad.
Lasdiferenciasdeelectronegatividadexistentesencadaenlaceson:
Δχ(O−H)=3,5−2,1=1,4 Δχ(H−Na)=2,1−0,9=1,2
Δχ(S−H)=2,5−2,1=0,4 Δχ(Cl−H)=3,0−2,1=0,9
Portanto,elenlacemáspolar,seráH−O.
Larespuestacorrectaeslaa.
13.144.Enlassiguientesparejasdemoléculas,unadeellasespolarylaotraapolar:
HI, ,
,
Indicarcuálessonlasmoléculaspolaresdecadagrupo.
a)HI,
y
b) ,
y
c)HI,
y
d)HI,
y
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
LasestructurasdeLewisdelasmoléculaspropuestasson:
 De acuerdo con el modelo RPECV el HI es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AXE a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría es
LINEAL.
Comoeliodo(=2,66)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar no es nula
(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.
 De acuerdo con el modelo RPECV el I es una sustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AXE a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría es
LINEAL.
ComoambosátomossonidénticosnoexisteningúndipoloylamoléculaesNOPOLAR.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
321
DeacuerdoconelmodeloRPECVelNH esunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula
AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4
por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría es
PIRAMIDALTRIGONAL.
Comoelnitrógeno(=3,04)esmáselectronegativoqueel
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarno
esnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.
 De acuerdo con el modelo RPECV el BF es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX a la
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesu
disposiciónygeometríaesTRIANGULAR.
Como elflúor(= 3,98) esmás electronegativoqueel boro
( = 2,04) los enlaces son polares y con esa geometría la
resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
moléculaesNOPOLAR.
DeacuerdoconelmodeloRPECVelH Oesunasustancia
cuya distribución de ligandos y pares de electrones
solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmula AX E a la que corresponde un número estérico
(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y su
geometríaesANGULAR.
Como el oxígeno ( = 3,44) es más electronegativo que el
hidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa
geometría la resultante de los vectores momento dipolar
noesnula(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.
 De acuerdo con el modelo RPECV el BeCl es una
sustancia cuya distribución de ligandos y pares de
electronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta
alafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico
(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.
Comoelcloro( = 3,16) esmáselectronegativoqueel berilio (=1,57)losenlacesson
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar es nula
(μ=0D)ylamoléculaesNOPOLAR.
Larespuestacorrectaeslad.
13.145.Eltrifluorurodeboro,
,esunamoléculanopolar,apesardequeladiferenciade
electronegatividadesentreelByFesconsiderable.Estosedebeaque:
a)Lasumadelosmomentosdipolaresesmenorquecero.
b)Elátomodeborotieneunahibridación
.
c)Losmomentosdipolaresdeenlaceseequilibranentresí.
d)Laelectronegatividadyelmomentodipolarnoestánrelacionados.
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
322
LaestructuradeLewisdelBF es:
De acuerdo con el modelo RPECV el BF es una sustancia
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX a la
quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesu
disposiciónygeometríaesTRIANGULAR.
Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que el boro ( = 2,04) los enlaces son
polares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar es nula y la
molécula es NO POLAR.a) Falso. Como se observa en la figura, la suma de los vectores
momentodipolaresnula.
b) Falso. En las estructuras con forma o disposición triangular el átomo central tiene
hibridaciónsp .
c)Verdadero.Comoseobservaenlafigura,lasumadelosvectoresmomentodipolares
nula.
d)Falso.Elmomentodipolardeunenlaceaparececomoconsecuenciadeladiferenciade
electronegatividadesentrelosátomosqueformanelenlace.
Larespuestacorrectaeslac.
13.146.Elconceptoderesonanciaesutilizadoparadescribirestructurasmolecularesque:
a)Oscilanentredoscompuestos.
b)Tienenimágenesespeculares.
c)Puedenseraisladasendiferentesisómeros.
d)TienenmásdeunaposibleestructuradeLewis.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
Porejemplo,laestructuradeLewisdelamoléculadeO es:
Experimentalmente, la longitud de los enlaces O−O no se corresponde ni con la de un
enlacesencilloniconladeunenlacedoble,sinoqueestácomprendidaentreambos.Por
estemotivoparapoderdescribirlamoléculaesprecisoescribirdosestructurasdeLewis
enlasquesecambialaposicióndelenlacedoble.
Larespuestacorrectaeslad.
13.147.¿Cuáldelassiguientesespeciesnopresentaráunageometríatrigonalplana?
a)
b)
c)
d)
e)
(O.Q.L.C.Valenciana2011)
LasestructurasdeLewisdelascincoespeciespropuestasson:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre)
323
DeacuerdoconelmodeloRPECVel
,
,
y
sonespeciescuyadistribución
de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajusta a la
fórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposición
ysugeometríaesTRIGONALPLANA.
 De acuerdo con el modelo RPECV el ICl es una especie
cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios
alrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E ala
que corresponde un número estérico (m+n) = 5 por lo que
sudisposiciónesdebipirámidetrigonal.Comopresentados
paresdeelectronessobreelátomodeyodosugeometríaes
de“FORMAdeT”.
Larespuestacorrectaeslae.

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