Download 3 - IES Antonio Machado

3. Una emisora de radio de FM emite una frecuencia de 106,5 MHz. ¿Cuál es la longitud de
onda en metros de esta onda?. Rta: 2,815 m
c = λ  → λ = c/  = 3.108 / 106,5. 106 = 2,817 m
4. Hallar la frecuencia y la energía ( en eV) de un fotón de 6.000 A de longitud de onda. Rta:
5.1014 Hz, 2,06 eV.
5. Determinar la frecuencia y longitud de onda (en A) de un fotón de energía igual a 600
eV.Rta: 1,45.1017s-1, 20,6 A.
6. En el átomo de sodio hay dos estados cuya diferencia de energía es de 185,89 KJ/mol.
Cuando ocurre una transición del estado de mayor energía al de menor energía, se emite una
luz amarilla. Para esta luz, calcule: a) la frecuencia; b) la longitud de onda en A. Rta: a)
4,63.1014 Hz; b) 6.400 A.
7. Hallar en Kj/mol la energía de los fotones cuya longitud de onda es de 2 A. Rta: 5,95.105
KJ/mol.
8. La diferencia de energía entre dos estados energéticos es de 46,12 Kcal/mol. Calcular la
frecuencia y la longitud de onda de la radiación emitida cuando el electrón salta del mayor al
menor nivel energético. Rta: 4,84.1014s-1; 618,5 nm.
9. Calcular el número de ondas, la longitud de onda, la frecuencia y la energía
correspondiente a la segunda raya de la serie de Balmer.
10. En el átomo de hidrógeno hallar: el radio, la velocidad y energía de electrón en su estado
fundamental. Datos: h, me, e-, K.
11. Hallar la energía de ionización del átomo de hidrógeno en : a) J/atm.; b) Kcal/mol; c)
eV/atm. Rta: a) 2,16.10-18 J/atm.; b) 311,04 Kcal/mol; c) 13,5 eV/atm.
12. Calcula en eV la energía necesaria para excitar el átomo de hidrógeno, de forma que el
electrón pase al nivel 4. Hallar también la frecuencia y longitud de onda en que emitirá el
átomo de hidrógeno cuando pase del nivel cuatro a su estado de mínima energía. Rta: 12,75
eV; 3,08.1015 Hz; 9,74.10-8 m.
13. Si un electrón tiene un nº cuántico l = 3, ¿qué valores de m puede tener?¿Cómo llamamos
al electrón con un l = 3?.
14. ¿Por qué los orbitales p se presentan en grupos de tres?.
15. ¿Cuántos electrones existen en el 4º nivel energético? De ellos ¿Cuántos son s,p,d y f?
16. Indica cuál o cuáles de los siguientes grupos de tres valores correspondientes a n,l,m son
permitidos: a) (3,-1,1) b) (3,1,1) c) 1,1,3) d) (5,3,-3) e) (0,0,0) f) 4,2,0)
17. Decir el número de electrones desapareados que existen en los estados fundamentales de
los siguientes átomos: Si, Cl, Ar, Cr y W.
18. Escribe las configuraciones de los siguientes átomos e iones: Cl- , F-, O2-, Se, Ca+ y Na+.
19. ¿Cuál ión tendrá mayor radio el anión fluoruro o el catión sodio?
20. ¿Pueden existir en un mismo átomo electrones de números cuánticos (2,1,-1,½), (2,1,-1,½), (2,1,0,- ½), (2,1,0, ½). Indica el nivel de energía y el orbital al cual pertenecen los dos
primeros electrones.
21. ¿Qué se entiende por estructura fundamental de un átomo?. La estructura electrónica 1s2
2s2 2p6 3s2 3p6 4p1, ¿es fundamental?.
22. Indicar el valor de los números cuánticos correspondientes al último electrón del potasio.
23. ¿Tienen la misma energía los orbitales 2px, 2py, 2pz?
24. ¿Cuáles son las estructuras electrónicas del fluoruro de bario?
25. Justifica el número máximo de electrones que pueden estar en un orbital f.
26. ¿Qué tipo de orbital describen los números cuánticos: a) n = 4 y l = 3; b) n = 3 y l = 2?
27. Escribir los números cuánticos de cada uno de los electrones del nivel n = 4 del Ca en su
estado fundamental.
28. Cuáles de las siguientes combinaciones de números cuánticos representa una solución
permitida de la ecuación de ondas: a) 3,0,0,- ½; b) 2,2,0,+ ½; c) 4,3,-4,+ ½; d) 5,2,2,- ½; e)
3,2,-2,1.
29. Si [Ar] representa la estructura electrónica de un átomo de Argón (Z = 18), el átomo de Ti
(Z = 22) puede ser representado por: a) [Ar]4s4; b) [Ar]4s2; c) [Ar]3d24s2; d) [Ar]3d2.
30. Escribir la estructura electrónica simplificada de los siguientes átomos: Sr, Fe, Al, I, W,
Au.
31. Dados los elementos A y B cuyos números atómicos son 38 y 53 respectivamente, indicar:
a) su estructura electrónica; b) de qué tipo de elementos se trata; c) su situación en el sistema
periódico; d) cuál tendrá mayor radio; e) cuál tendrá mayor potencial de ionización; f) nombre
y símbolo de A y B. g) Razona si pueden formar una molécula estable A con B.
32. El número de protones de los elementos A, B, C, D y E son 2, 11, 9, 12 y 13
respectivamente; indica la letra del elemento que: a) corresponde a un gas noble; b) es el más
electronegativo; c) es un metal alcalino; d) presenta valencia 3; e) forma un nitrato suya
fórmula es X(NO3)2.
33. ¿Cuál de las dos configuraciones electrónicas siguientes adopta el Cr: [Ar]3d54s1 o
[Ar]3d44s2?
34. ¿A qué es debido que las propiedades químicas de los elementos que pertenecen a cada
serie de transición interna sean muy parecidas?
35. La configuración electrónica de un elemento es: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1. Indicar: a)
qué tipo de elemento es: representativo, de transición o de transición interna; b) a qué periodo
pertenece.
EJERCICIOS Y CUESTIONES
1.- El único isótopo natural de un cierto elemento tiene nueve protones y diez neutrones
en su núcleo. ¿Cuál es el peso atómico aproximado del elemento? ¿Cuántos electrones
posee?
2.- Calcular la energía de enlace por nucleón del 55
25 Mn si se toman las siguientes masas
1
1
isotópicas: 0 n = 1,00867 uma 1 H = 1,00782 uma y Mn = 54,9381. S:8,8 Mev/n
3.- La frecuencia de una radiación electromagnética determinada es de 5,98.1014Hz.
Calcular: a) Su longitud de onda en
y b)19936 cm-1.
o
A.
o
b) Su número de ondas en cm-1. S: a)5016,72 A
4.- ¿Cuál será la frecuencia de la primera raya espectral de la serie de Lyman? S:
2,47.1015 Hz.
5.- Determina la frecuencia correspondiente a la primera línea de la serie de Paschen en
el espectro del átomo de hidrógeno. S:1,6.1014 Hz.
6.- Calcular la longitud de onda correspondiente a la segunda línea de la serie de Balmer
del espectro del átomo de hidrógeno. S:4,86.10-7 m.
7.- En el espectro del átomo de hidrógeno encontramos una raya en el violeta de
frecuencia 7,3.1014 Hz . ¿Cuál es la longitud de onda expresada en nm? ¿A qué energía
equivale expresada en eV? S: 410,96 nm y 3,02 eV.
8.- ¿Qué se debe hacer para que un electrón 2s pase a ser un electrón 3s? ¿Qué sucede
cuando un electrón 3s pasa a ser un electrón 2s?
9.- La energía de los niveles electrónicos en el átomo de hidrógeno viene dada (en
Julios) por:
En = - 2,18.1018 / n2 . Si el electrón de un átomo de hidrógeno pasa del nivel n=3 al nivel
n=1 , ¿se producirá absorción o desprendimiento de energía?. Calcule el valor de esa
energía . Si esa transición se produjese simultáneamente en un mol de átomos, ¿Cuánto
valdría la energía total involucrada? S: desprendimiento; 1,9377. 10 18 J; 7,29.
10 24 eV/mol.
10.- De las siguientes proposiciones sobre el modelo atómico de Bohr, indique
razonadamente, su falsedad o certeza:
a) Las órbitas de Böhr son circunferencias y pueden tener cualquier radio.
b) El electrón sólo puede describir determinadas órbitas estacionarias.
c) Cuando un electrón pasa de una órbita a otra emite o absorbe energía.
d) La energía del electrón en una órbita depende exclusivamente del número
cuántico principal.
11.-Calcular el valor del radio, en
o
A,
de la órbita del electrón en el átomo de hidrógeno
en estado no excitado(estado fundamental). S: 0,529
o
A.
12.- Calcular el valor de la energía del átomo de hidrógeno cuando está en estado no
excitado. S: -13,6 eV.
13.- Calcular el potencial de ionización del átomo de hidrógeno. S: 13,6 eV
14.- La energía de la primera órbita del átomo de hidrógeno es de -13,6 eV. El
hidrógeno se excita a temperatura alta pasando su electrón a otros niveles de energía.
¿Cuál será la energía de las tres órbitas siguientes?. S: -3,40 eV; -1,51 eV; -0,85 eV.
o
15.- La línea D característica del sodio tiene una longitud de onda de 5890 A . Calcula la
energía correspondiente a esa transición. S: 3,37.10-18J.
16.- Un electrón emite una radiación de 132 nm cuando pasa de un nivel superior de
energía a otro inferior. Calcular la diferencia de energía entre ambos niveles. S: 1,5.10 18
J
o
17.- Calcular la longitud de onda, en A , asociada a un electrón que viaja a una velocidad
o
que es el 40% de la velocidad de la luz. S: 0,0607 A .
18.- Un neutrón cuya masa es 1,67.10-24g tiene una energía cinética de 6,21.10-21J.
¿Cuál es su longitud de onda expresada en nm?. S: 0,145 nm
19. Al excitar un electrón de un átomo de hidrógeno en el estado fundamental, éste se
sitúa en otro nivel energético absorbiendo 12 eV. Calcular la longitud de onda y la
frecuencia de la radiación que emite el electrón al volver a su estado normal.
S:1,035.10-7m; 2,9.1015Hz
20. ¿Cuál sería el máximo de líneas espectrales que tendrían que verse en el espectro de
emisión de un átomo que tuviese sólo cuatro niveles de energía? S: 6
21. Considerar dos átomos de hidrógeno. El electrón del primero está en la órbita de
Bohr n=1 y el segundo en la n=4.
a) ¿Qué átomo tiene la configuración electrónica del estado fundamental?
b) ¿En qué átomo se mueve el electrón con mayor velocidad?
c) ¿Qué electrón tiene mayor energía ?
d) ¿Qué átomo tiene mayor potencial de ionización?
S: n=1; n=1; n=4; n=1.
22.- Indicar cuál o cuáles de los siguientes grupos de tres valores correspondientes a los
números cuánticos n, l y m respectivamente no son permitidos : a)2,0,0 b)2,1,1 c)2,2,0
d)2,1,-1 e)2,1,0.
23.- ¿Cuántos orbitales existen en el cuarto nivel energético de un átomo? De ellos,
¿cuántos son s, p, d y f?. Demostrar esto en base a los números cuánticos.
24.- Enunciar el principio según el cual no es posible que todos los electrones de un
átomo ocupen el nivel 1s de más baja energía.
25.- Siendo los números atómicos del flúor 9 y del cinc 30, describir la configuración
electrónica del ión fluoruro y del átomo de cinc.
26.- El elemento X tiene como configuración electrónica: 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p1
a) ¿Cuál es el número atómico de X?
b) X se presenta naturalmente como una mezcla de 69X y 71X, ¿qué significan los
números 69 y 71?
c) Si las proporciones naturales de los dos son el 60% y el 40% respectivamente, calcula
la masa atómica aproximada de X.
27.- Un astronauta de 70 Kg de masa avanza en su camino hacia Marte con una
velocidad de 4500 m/s . Calcula la longitud de onda del astronauta.

28.- Escribir las configuraciones electrónicas de los siguientes iones: Cl  , O 2 , Na ,
Ca 2  .
29.- Indicar las notaciones de los electrones cuyos números cuánticos son: A(2,1,0,1/2); B(3,2,2,1/2); C(3,0,0,-1/2); D(4,3,0,-1/2). S: 2p6 ; 3d5 ; 3s2 ; 4f11.
30.- Indicar los números cuánticos que corresponden a los siguientes electrones:4d7;
3s2; 4p3; 2p5; 5f10; 4d3; 2s1; 4f6; 5p5. S: (4,2,-1,-1/2); (3,0,0,-1/2); (4,1,1,1/2); (2,1,0,1/2); (5,3,-1,1/2); (4,2,0,1/2); (2,0,0,1/2); (4,3,2,1/2); (5,1,0,1/2).
31.- ¿Cuántos electrones caben en los orbitales del nivel n=3?
32.-¿Qué tipo de orbital describen los números cuánticos n=3 y l=2? S:3d
33.- ¿Cuáles de las siguientes combinaciones de números cuánticos representa una
solución permitida de la ecuación de onda? a) (3,0,1,-1/2); b) (2,2,0,1/2); c) (5,2,2,1/2); d) (2,1,0,1/2). S: c y d
34.- ¿Cuáles son los valores de m para: a) l=0 b) l=3 c) n=3?
35.- Escribir los cuatro números cuánticos de cada electrón del berilio.
36.- Escribir la configuración electrónica del elemento de número atómico 83.
37.- ¿Cuántos electrones no apareados contienen los átomos de B, S y As?
38.- ¿Cuáles de las siguientes configuraciones corresponden a átomos en estado
fundamental y cuáles en estado excitado?: a) 1s12s1; b) 1s22s22p3; c) 1s22p1; d)
1s22s22p43s2. S: Fundamental b)
39.- Dados tres elementos A, B y C de números atómicos respectivos 37, 33 y 53,
deducir a la vista de la configuración electrónica:
a) Periodo, familia y nombre de cada uno de ellos. S: Rb; As; I.
b) Notación del último electrón para el elemento C y valores de sus números
cuánticos. S:5p5(5,1,0,-1/2)
c) Valencias iónicas y covalentes para el elemento C. S: -1/ 1,3,5,7
40.- Calcular la longitud de onda asociada a un electrón acelerado con una diferencia de
potencial de 10.000 voltios. S:1,227.10-11m.
41.- Calcular la longitud de onda de un fotón cuya energía es 600 eV. S:2,07.10-9 m.
42.- ¿Por qué el nº de elementos de cada serie de transición interna es de 14?
43.- Las tres especies : H, He+ y Li2+ poseen un sólo electrón. Señalar cuál de ellos
poseerá: a) el mayor radio, b) la mayor energía de ionización.
44.- Ordenar los siguientes átomos e iones según el orden creciente de sus tamaños: Ar,
S2-, K+, Cl- y Li+
45.- ¿Cuál será la electrovalencia de los siguientes elementos: Al, K, Br y Ne?
46.- Para los elementos de números atómicos 19,20,3 y 35 :
a) Escribir las configuraciones electrónicas.
b) Definir energía de ionización y comparar la de los elementos 3 y 19.
c) Definir electroafinidad y comparar la de los elementos 20 y 35.
d) Comparar el radio atómico de los elementos 3 y 19.
47.- Si las configuraciones electrónicas de los elementos A, B, C, D y E son:
1s22s22p3; B: 1s22s22p5;
C: 1s22s22p6; D: 1s22s22p63s1; E:1s22s22p63s2. Indique razonadamente:
a) ¿de qué elementos se trata?,
b) ¿cuál será el más electronegativo?,
c) ¿cuál será el que presente el mayor carácter metálico?,
d) ¿cuál tendrá mayor carácter metálico?,
e) ¿cuál tendrá mayor energía de ionización?
A:
48.- Sabiendo que el primer y segundo potencial de ionización para el átomo de litio son
respectivamente: 520 y 7300 kJ/mol.
a) Justificar brevemente la gran diferencia existente entre ambos valores
energéticos.
b) ¿Qué elemento presenta la misma configuración electrónica que la primera
especie iónica?
c) ¿Cómo varía el potencial de ionización para los elementos del mismo grupo?
49.- Un elemento tiene Z=28. A la vista de la configuración electrónica indicar
razonadamente:
a) ¿De qué clase de elemento se trata?.
b) ¿Cuál es su situación en el sistema periódico?.
c) Indique los valores de los números cuánticos de su electrón diferenciador.
d) Nombre dos elementos cuyas propiedades sean semejantes a este elemento.
50.- ¿Cuál es el número atómico del primer elemento del tercer periodo?
51.- El elemento de número atómico 42 , ¿qué posición tiene en la tabla periódica?
52.- Un elemento tiene de número atómico 53. Indicar:
a)
b)
c)
d)
e)
si es un metal o un no metal.
el grupo y el periodo al que pertenece.
su símbolo.
dos elementos que tengan menor energía de ionización que él.
dos elementos que tengan mayor electronegatividad que él.
53.- Ordenar Cl, S y Te según su afinidad electrónica. Ordenar según su potencial de
ionización Na, K y Fe. Ordenar según su radio covalente O, F y Cl.
54.- Razonar, en relación con las configuraciones electrónicas, por qué los períodos de
la tabla periódica no tienen todos