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Problemas de Química 2.º Bachillerato (PAU y EvAU) −Estructura atómica− 25/09/2018 Pág. 1

Licencia Creative Commons 3.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

1.– A y B son átomos de distintos elementos situados en el mismo período y que tienen 5 y 7 electrones de valencia, respectivamente. Responda, razonadamente, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) A tiene mayor primera energía de ionización que B. b) B tiene menor afinidad electrónica que A. c) A tiene mayor radio atómico que B.

2.– Compare los elementos Mg, N, Al y P y responda razonadamente: a) ¿Cuál tiene el radio atómico menor? ¿Y el mayor carácter metálico? b) Ordene esos elementos de mayor a menor energía de ionización.

3.– Considerando las configuraciones electrónicas de los átomos: A (1s2 2s2p6 3s1) y B (1s2 2s2p6 6p1), razone si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) A y B representan elementos distintos. b) Se necesita energía para pasar de A a B. c) Se requiere una menor energía para arrancar un electrón de B que de A.

4.– Considerando los elementos con número atómico Z = 9, Z = 11, Z = 15 y Z = 17, a) escriba sus configuraciones electrónicas e indique la posición de los mismos en la Tabla periódica

(periodo y grupo); b) ordene en orden creciente los elementos según su radio atómico razonando la respuesta; c) ordene razonadamente los elementos en orden creciente en función de su energía de ionización.

5.– Considerando los elementos de número atómico 11, 16, 17 y 19, a) escriba sus configuraciones electrónicas, ubíquelos en la Tabla periódica e indique de qué tipo de

elemento de trata; b) ¿qué iones formarán? Razónelo; c) indique cuál de los elementos tiene un mayor potencial de ionización. Razónelo.

6.– Considere el elemento cuya configuración electrónica es 1s2 2s2p6 3s2p4. a) ¿De qué elemento se trata? b) Justifique el periodo y el grupo de la Tabla periódica a los que pertenece. c) ¿Cuál será la configuración de su ion más estable?

7.– Considere las cuatro configuraciones electrónicas siguientes: (A) 1s2 2s2 2p7; (B) 1s2 2s3; (C) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5; (D) 1s2 2s2 2p6 3s2.

a) Razone cuál(es) no cumple(n) el principio de exclusión de Pauli. b) Indique el grupo y el periodo de los elementos a los que pertenecen las configuraciones que sí lo cumplen

e indique su carácter metálico o no metálico. c) Escriba las posibles combinaciones de números cuánticos para un electrón situado en un orbital 3d. d) Justifique cuál será el ion más estable del elemento D.

8.– Considere los cuatro elementos con la siguiente configuración electrónica en los niveles de energía más externos: A: 2s2p4 ; B: 2s2 ; C: 3s2p2 ; D: 3s2p5. a) Identifique los cuatro elementos con nombre y símbolo. Indique grupo y periodo al que pertenecen. b) Indique un catión y un anión que sean isoelectrónicos con A2−. c) Justifique si la segunda energía de ionización para el elemento A es superior o inferior a la primera. d) En el espectro del átomo hidrógeno hay una línea situada a 434 nm. Calcule ΔE, en kJ mol−1, para la

transición asociada a esa línea. Datos: Constante de Planck, h = 6,626·10−34 J s ; Número de Avogadro, NA = 6,022·1023 átomos mol−1 ; Velocidad de la luz en el vacío, c = 3,00·108 m s−1

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9.– Considere los elementos A, B, C y D de números atómicos Z(A) = 2, Z(B) = 11, Z(C) = 17, Z(D) = 34, y responda razonadamente a las siguientes cuestiones:

a) Escriba la configuración electrónica de cada uno de estos elementos e indique el grupo y período al que pertenecen.

b) Clasifique cada uno de los elementos en las siguientes categorías: metal, no metal o gas noble. c) Ordene los elementos según valor creciente de su primera energía de ionización.

10.– Considere los elementos con números atómicos 4, 11, 17 y 33: a) Escriba la configuración electrónica señalando los electrones de la capa de valencia. b) Indique a qué grupo de la Tabla periódica pertenece cada elemento y si son metales o no metales. c) ¿Cuál es el elemento más electronegativo y cuál el menos electronegativo? d) ¿Qué estados de oxidación serán los más frecuentes para cada elemento?

11.– Considere los elementos A, B y C de números atómicos 10, 11 y 12, respectivamente, y responda razonadamente las siguientes cuestiones:

a) Asigne los valores siguientes, correspondientes a la primera energía de ionización, a cada uno de los tres elementos del enunciado: 496 kJ mol−1, 738 kJ mol−1 y 2 070 kJ mol−1.

b) Indique el ion más probable que formarán los elementos B y C, y justifique cuál de ellos tendrá mayor radio iónico.

12.– Considere los elementos A, B, C y D cuyos números atómicos son 12, 16, 19 y 36. A partir de las configuraciones electrónicas de cada uno de ellos, responda razonadamente las siguientes cuestiones: a) Identifique y escriba la configuración electrónica del ion estable en una red cristalina para cada uno de

los átomos de los elementos propuestos. b) Identifique el grupo al que pertenece cada uno de ellos. c) Ordene los elementos A, B y C por orden creciente de su electronegatividad.

13.– Considere los elementos Be (Z = 4) , O (Z = 8) , Zn (Z = 30) y Ar (Z = 18). a) Según el principio de máxima multiplicidad o regla de Hund, ¿cuántos electrones desapareados presenta

cada elemento en la configuración electrónica de su estado fundamental? b) En función de sus potenciales de ionización y afinidades electrónicas, indique los iones más estables

que pueden formar y escriba sus configuraciones electrónicas. Justifique las respuestas.

14.– Considere los elementos iodo, cloro y bromo. Escriba la configuración electrónica de los tres y asigne, razonadamente, a cada uno de ellos los valores siguientes del potencial de ionización: 10,4 ; 11,8 y 13,1 eV. Datos: Números atómicos: Cl (Z = 17) ; Br (Z = 35) ; I (Z = 53)

15.– Considere los elementos X, Y y Z, cuyos números atómicos son 20, 35 y 37, respectivamente. Responda razonadamente a las siguientes cuestiones. a) Ordene los elementos X, Y y Z, en orden creciente de su energía de ionización. b) Indique el ion más probable que formará cada uno de los elementos anteriores. c) Indique la fórmula empírica más probable del compuesto formado por el elemento X (Z = 20) y el

elemento Y (Z = 35).

16.– Considere tres elementos químicos, A, B y C, cuyas configuraciones electrónicas en el nivel de mayor energía son: 3s2p3 para A; 3s2p4 para B y 3s2p5 para C. a) Indique el grupo de la Tabla periódica al que pertenece cada uno de ellos. b) Indique razonadamente el orden esperado para sus radios atómicos. c) Indique razonadamente el orden esperado en sus afinidades electrónicas.




17.– Conteste a cada una de las siguientes preguntas, justificando su respuesta. a) Determine para el átomo de hidrógeno según el modelo de Bohr qué transición electrónica requiere una

mayor absorción de energía, la de n = 2 a n = 3, la de n = 5 a n = 6, o la de n = 9 a n = 2. b) Indique el grupo al que pertenece el elemento X si la especie X2− tiene 8 electrones externos. c) En el átomo de Z = 25, ¿es posible que exista un electrón definido como (3, 1, 0, −½)? d) En la Tabla periódica los elementos de Z = 25 y Z = 30 se encuentran en el mismo periodo. Explique

cuál de ellos tiene un proceso de ionización más endotérmico.

18.– Conteste de forma razonada a las cuestiones acerca de los elementos que poseen las siguientes configuraciones electrónicas:

A: 1s2 2s2p6 3s2p6 4s2; B: 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p5. a) ¿A qué grupo y a qué periodo pertenecen? b) ¿Qué elemento se espera que posea una mayor energía de ionización? c) ¿Qué elemento tiene un radio atómico menor?

19.– Conteste las siguientes cuestiones relativas a un átomo con Z = 7 y A = 14: a) Indique el número de protones, neutrones y electrones. b) Escriba su configuración electrónica e indique el número de electrones desapareados en su estado

fundamental. c) ¿Cuál es el número máximo de electrones para los que n = 2, ℓ = 0 y m = 0?

20.– Conteste, razonadamente, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) El ion K+ presenta un tamaño mayor que el átomo de K. b) Los átomos neutros C614 y C612 tienen el mismo número de electrones. c) Un átomo cuya configuración electrónica es 1s2 2s2p6 3s2p6 pertenece al grupo de los

halógenos (grupo 17). d) Un conjunto posible de números cuánticos para un electrón alojado en un orbital 3d es

(3, 2, 3, −½).

21.– Cromo y cloro son elementos que se encuentran en la naturaleza como mezcla de isótopos estables: 52Cr, 53Cr y 54Cr para cromo; 35Cl y 37Cl para cloro. Responda de forma justificada a las siguientes cuestiones: a) ¿Cuál es la diferencia entre los distintos isótopos de cada elemento? ¿Hay alguna diferencia en sus

configuraciones electrónicas? b) Escriba la configuración electrónica del isótopo más abundante de cada elemento: 52Cr y 35Cl. c) Escriba los números cuánticos posibles para los electrones más externos del cloro.

22.– Cuando una muestra de átomos del elemento con Z = 19 se irradia con luz ultravioleta, se produce la emisión de electrones, formándose iones con carga +1. a) Escriba la configuración electrónica del átomo, indicando su grupo y periodo. b) Razone si el segundo potencial de ionización de estos átomos será mayor o menor que el primero. c) Calcule la velocidad de los electrones emitidos si se utiliza radiación con λ = 200 nm, sabiendo que

el valor del primer potencial de ionización es 418,8 kJ mol−1. Datos: Masa en reposo del electrón, me = 9,11·10−31 kg ; Constante de Planck, h = 6,626·10−34 J s ; Número de Avogadro, NA = 6,022·1023 átomos mol−1

23.– Cuatro elementos A, B, C y D tienen números atómicos 2, 11, 17 y 25 respectivamente. Responda a las siguientes cuestiones: a) Escriba la configuración electrónica de cada uno de ellos. b) Explique cuál o cuáles, de los elementos indicados, son metales. c) Defina afinidad electrónica y razone cuál es el elemento, de los indicados, que tiene mayor afinidad

electrónica.




24.– Dada la configuración electrónica de un elemento 1s2 2s2p6 3s2p6 5s1, indique de forma razonada qué respuestas son correctas y cuáles incorrectas: a) Su número atómico es 19. b) Se trata de un estado excitado. c) Este elemento pertenece al grupo de los metales alcalinos, grupo 1. d) Este elemento pertenece al 5.° periodo de la Tabla periódica.

25.– Dada la siguiente configuración electrónica de un átomo neutro en estado fundamental: 1s2 2s2p6 3s1, a) indique a qué grupo y periodo de la Tabla periódica pertenece el átomo; b) escriba la configuración electrónica en un estado excitado; c) escriba la configuración electrónica de un catión del átomo; d) indique los números cuánticos posibles del electrón diferenciador.

26.– Dadas estas distribuciones electrónicas de átomos neutros en su estado fundamental: A: 1s2 2s2p6 3s2p4 ; B: 1s2 2s2p6 3s2p3 ; C: 1s2 2s2p6 3s1 ; D: 1s2 2s2p6 3s2, razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) C corresponde a la distribución electrónica del átomo más pequeño. b) Ninguno de los átomos pertenece al grupo 6 de la Tabla periódica.

27.– Dadas estas distribuciones electrónicas para átomos: A: 1s2 2s2p6 3s2p5 ; B: 1s2 2s2p6 3s2p3 ; C: 1s2 2s2p6 3s1 ; D: 1s2 2s2p6 ; E; 1s2 2s2p6 3s2. Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) Si representan a átomos neutros entonces todas corresponden a elementos diferentes. b) Se necesita más energía para extraer un electrón de D que de C.

28.– Dadas las configuraciones electrónicas para átomos neutros, M: 1s2 2s2p6 3s1 y N: 1s2 2s2p6 5s1, explique cada una de las siguientes afirmaciones e indique si alguna de ellas es falsa: a) La configuración M corresponde a un átomo de sodio, (grupo 1, periodo 3). b) M y N representan elementos diferentes. c) Para pasar de la configuración M a la N se necesita energía. d) Para separar un electrón de N se necesita más energía que para separarlo de M.

29.– Dadas las configuraciones electrónicas: A: 1s2 3s1; B: 1s2 2s3; C: 1s2 2s2p6 3s2p5; D: 1s2 2s2px

2py0pz

0, indique, razonadamente: a) la que no cumple el principio de exclusión de Pauli; b) la que no cumple el principio de máxima multiplicidad de Hund; c) la que, siendo permitida, contiene electrones desapareados; d) la que pudiera representar a un átomo en estado fundamental.

30.– Dadas las energías de ionización de los primeros elementos alcalinos, que se recogen a continuación expresadas en kJ mol−1, conteste razonadamente a las siguientes preguntas: a) ¿Por qué no existe un valor para la 4.ª Ei del litio? b) ¿Por qué disminuye la 1.ª Ei al desplazarnos del litio al potasio? c) ¿Por qué aumenta la energía de ionización al desplazarnos de la 1.ª Ei a la 4.ª Ei?

(kJ mol−1) 1.ª Ei 2.ª Ei 3.ª Ei 4.ª Ei

Li 521 7 294 11 819 −

Na 492 4 564 6 937 9 561

K 415 3 068 4 448 5 895

31.– Dadas las siguientes configuraciones electrónicas de capa de valencia: 1.ª) ns1 ; 2.ª) ns2np1, a) indique, razonadamente, el grupo al que corresponde cada una de ellas; b) nombre dos elementos de cada uno de los grupos anteriores; c) razone cuáles serían los estados de oxidación más estables de los elementos de esos grupos.




32.– Dadas las siguientes configuraciones electrónicas del mismo elemento: A: 1s2 2s2 2p2; B: 1s2 2s2 2p1 3s1, indique de un modo razonado si las afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas: a) No es posible la configuración proporcionada para B. b) Las dos configuraciones corresponden al mismo elemento pero de isótopos distintos.

33.– Dadas las siguientes configuraciones electrónicas externas: ns2, ns2p3 y ns2p5, a) indique para cada una de ellas el grupo de la Tabla periódica al que pertenece y el número de oxidación

más importante; b) escriba, para el valor n = 3, la configuración electrónica completa del elemento al que corresponde en

cada caso e indique su símbolo químico; c) indique razonadamente el orden esperado en sus radios atómicos; d) indique razonadamente el orden esperado en sus energías de ionización.

34.– Dadas las siguientes configuraciones electrónicas pertenecientes a elementos neutros: A (1s2 2s2 2p2); B (1s2 2s2 2p5); C (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1); D (1s2 2s2 2p4) indique razonadamente: a) el grupo y periodo al que pertenece cada elemento; b) el elemento de mayor y el de menor energía de ionización; c) el elemento de mayor y el de menor radio atómico.

35.– Dadas las siguientes configuraciones electrónicas, indique razonando: A. 1s2 2s2p7 B. 1s2 2s2p6 3s2 C. 1s2 2s3 D. 1s2 2s2p5

a) cuáles o cuál cumplen el principio de exclusión de Pauli; b) la configuración electrónica del ion más probable que formarán aquellos elementos que cumplen el

principio de exclusión de Pauli.

36.– Dadas las siguientes configuraciones electrónicas: a) 1s2 2s2 2p5 b) 1s2 2s1 c) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 d) 1s2 2s2 2p6 e) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 f) 1s2 2s2 2p6 3s1,

agrúpelas de tal manera que, en cada grupo que proponga, los elementos que representan las configuraciones tengan propiedades químicas similares. Para cada grupo propuesto, explique alguna de estas propiedades.

37.– Dadas las siguientes distribuciones electrónicas para átomos neutros: A: 1s2 2s2p6 5s2 ; B: 1s2 2s2p6 3s2 ; C: 1s2 2s2p6 3s1, razone: a) cuáles pueden representar al mismo elemento neutro pero con diferente energía; b) cómo será la segunda energía de ionización de C con respecto a la segunda energía de ionización de B.

38.– Dadas las siguientes parejas de electrones: A: (2, 1, 0, ½) y (2, 1, 1, ½) ; B: (3, 1, 1, −½) y (2, 0, 0, −½) ; C: (1, 0, 0, ½) y (1, 0, 0, −½) ; D: (3, 2, 1, ½) y (2, 1, 1, −½). Sabiendo que cada pareja de electrones pertenece al mismo elemento: a) ¿qué tipo de orbital está ocupando cada electrón?; b) escriba la configuración electrónica del estado fundamental del átomo al que pertenecen sabiendo que el

electrón más energético de los dos corresponde con el más energético de su capa de valencia. Si los dos electrones se encontraran en el mismo nivel y subnivel ambos serían los más energéticos de la capa de valencia del átomo.

c) Razone cuál de todos los átomos tiene una mayor primera energía de ionización.




39.– Dado el elemento A (Z = 17) justifique cuál o cuáles de los siguientes elementos, B (Z = 19), C (Z = 35) y D (Z = 11): a) se encuentran en su mismo periodo; b) se encuentran en su mismo grupo; c) son más electronegativos; d) tienen menor energía de ionización.

40.– Dado un elemento X de número atómico Z = 37 responda, justificando, a las siguientes cuestiones: a) ¿Cuántos electrones tiene? Escriba su configuración electrónica. b) ¿Cuántos protones contiene su núcleo? c) ¿Qué dato haría falta para conocer el número de neutrones que contiene este átomo? d) ¿Se trata de un metal? e) Su radio atómico, ¿será mayor o menor que el del elemento con Z = 38?

41.– Dados 4 elementos A, B, C y D de números atómicos, Z, 19, 35, 29 y 37 respectivamente, a) escriba su configuración electrónica más estable; b) ordénelos de menor a mayor valor de su primera energía de ionización de forma razonada; c) escriba los números cuánticos asociados a todos los electrones que pueden situarse en los orbitales 4p.

42.– Dados 4 elementos A, B, C y D de números atómicos, Z, 8, 20, 4 y 10 respectivamente, a) determine de forma razonada en qué periodo se encuentran; b) calcule la primera energía de ionización medida en kJ mol−1 del elemento B si la longitud de onda de la

radiación incidente necesaria para ionizarlo es de 202 nm. Datos: Velocidad final de los electrones, ve = 0 m s−1 ; Número de Avogadro, NA = 6,022·1023 átomos mol−1 ; Constante de Planck, h = 6,626·10−34 J s ; Velocidad de la luz en el vacío, c = 2,998·108 m s−1

43.– Dados dos elementos del tercer periodo, A y B, con 5 y 7 electrones de valencia, respectivamente, razone si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) A tiene menor energía de ionización. b) B tiene mayor radio atómico. c) El par de electrones del enlace A−B se encuentra desplazado hacia A.

44.– Dados los átomos A (Z = 12), B (Z = 16) y C (Z = 37) indique: a) su configuración electrónica; b) qué elementos son y el grupo y periodo a los que pertenecen; c) cuál es el más electronegativo; d) el ion más estable que forma cada uno de ellos.

45.– Dados los elementos A y B con números atómicos 14 y 38, respectivamente, a) escriba la configuración electrónica de cada uno de ellos; b) justifique en base a sus configuraciones electrónicas el grupo y periodo al que pertenecen cada uno; c) razone cuál de ellos tendrá menor energía de ionización (potencial de ionización); d) indique cuál será el ion más estable del elemento B y su configuración electrónica.

46.– Dados los elementos de números atómicos 19, 22 y 34, a) escriba la configuración electrónica en el estado fundamental, e identifique cada elemento así como el

periodo y grupo al que pertenece; b) explique si el elemento con Z = 16 pertenece al mismo periodo y/o grupo de alguno de los elementos

anteriores. c) ¿Qué elemento de los cuatro posee el mayor radio atómico? ¿Cuál es el elemento más electronegativo?

47.– Dados los elementos siguientes: Br (Z = 35), C (Z = 6), O (Z = 8) y As (Z = 33), a) Escriba, para cada uno de ellos, las configuraciones electrónicas de la última capa. b) Indique, para cada uno de ellos, el número de electrones desapareados en su estado fundamental.




48.– Dados los elementos A (Z = 13), B (Z = 9) y C (Z = 19), a) escriba sus configuraciones electrónicas utilizando la notación s, p, d; b) ¿cuál será la configuración electrónica del ion más estable de cada uno?; c) defina el concepto de electronegatividad e indique cuál de los elementos anteriores se espera que tenga

el valor más alto y cuál el más bajo.

49.– Dados los elementos A (Z = 17), B (Z = 19) y C (Z = 20): a) escriba sus configuraciones electrónicas; b) ordene, justificando brevemente la respuesta, esos elementos por orden creciente del tamaño de sus

átomos; c) indique, justificando brevemente la respuesta, cuál será el ion más estable para cada uno de esos

elementos.

50.– Dados los elementos A (Z = 17), B (Z = 19), C (Z = 35) y D (Z = 11): a) escriba las configuraciones electrónicas de cada uno de ellos en su estado fundamental; b) razone qué elementos se encuentran en el mismo periodo y cuáles en el mismo grupo que el elemento

A; c) razone qué elementos son más electronegativos y cuáles tienen menor energía de ionización que el

elemento A.

51.– Dados los elementos A (Z = 19) y B (Z = 20), a) escriba sus configuraciones electrónicas en estado fundamental; b) ¿cuál será la configuración electrónica del ion más estable que es capaz de formar cada uno de ellos?

Justifique cuál de esos iones tendrá menor radio; c) defina el concepto de primera energía de ionización y justifique a cuál de los elementos propuestos le

corresponde el valor más alto de la misma.

52.– Dados los elementos A (Z = 19) y B (Z = 36): a) escriba las configuraciones electrónicas de los átomos en estado fundamental indicando justificadamente

el grupo y periodo al que pertenecen en la Tabla periódica. b) Justifique si los siguientes números cuánticos podrían corresponder al electrón diferenciador de alguno

de ellos, indicando a cuál: (5, 1, −1, +½), (4, 0, 0, −½) y (4, 1, 3, +½). c) Justifique cuál de los dos elementos presenta menos reactividad química.

53.– Dados los elementos A (Z = 9) y B (Z = 25): a) escriba las configuraciones electrónicas de los elementos neutros en estado fundamental y justifique el

grupo y el periodo de cada uno de los elementos; b) justifique el carácter metálico o no metálico de cada uno de los elementos en base a una propiedad

periódica; c) justifique el ion más estable de los elementos A y B.

54.– Dados los elementos A, B y C de números atómicos 8, 20 y 35, respectivamente: a) Escriba la estructura electrónica de esos elementos. b) Justifique el grupo y periodo a los que pertenecen en base a la configuración electrónica. c) Indique, razonadamente, cuál es el ion más estable de cada uno de ellos y escriba su configuración

electrónica.

55.– Dados los elementos Ca, As, K, Br, responda razonadamente a las siguientes cuestiones: a) ¿Cómo quedarían ordenados según su energía de ionización creciente? b) ¿Qué elemento poseerá un mayor carácter metálico? ¿Y una mayor electronegatividad?

56.– Dados los elementos F, P, Cl y Na, ordénelos de forma creciente en función de: a) sus radios atómicos; b) su primera energía de ionización; c) su electronegatividad.




57.– Dados los elementos flúor, cloro, potasio y sodio, indique su configuración electrónica y ordénelos de forma creciente según: a) su radio atómico; b) su primera energía de ionización; c) su electronegatividad;

Justifique su respuesta.

58.– Dados los elementos Li, Be, N, O y F, responda razonadamente a las siguientes cuestiones: a) ¿Cuál es el de mayor energía de ionización? b) ¿Cuál es el de mayor carácter metálico? c) ¿Cuál es el de menor afinidad electrónica? d) Entre el átomo de F y el ion F−, ¿cuál es el de mayor radio?

Datos: Números atómicos: Li (Z = 3) ; Be (Z = 4) ; N (Z = 7) ; O (Z = 8) ; F (Z = 9)

59.– Dados los elementos Na, C, Si y Ne: a) Escriba sus configuraciones electrónicas. b) ¿Cuántos electrones desapareados presenta cada uno en su estado fundamental? c) Ordénelos de menor a mayor primer potencial de ionización. Justifique la respuesta. d) Ordénelos de menor a mayor tamaño atómico. Justifique la respuesta.

60.– Dados los elementos: N, F, Na, Si, cuyos números másicos son: 14, 19, 23 y 28 respectivamente:

a) escriba su configuración electrónica ordenada; b) indique el número de protones, neutrones y electrones de cada uno; c) ordénelos de menor a mayor electronegatividad, razonando la respuesta; d) ordénelos de menor a mayor radio atómico, razonando la respuesta.

61.– Dados los siguientes conjuntos de números cuánticos: (2, 1, 2, +½) ; (3, 1, −1, +½) ; (2, 2, 1,−½) y (3, 2, −2, +½), a) exprese el significado de los cuatro números cuánticos; b) razone cuáles son permitidos y cuáles no; c) explique cuál de los permitidos se corresponde con un electrón en un orbital d.

62.– Dados los siguientes elementos y sus respectivos números atómicos: A (Z = 2), B (Z = 9), C (Z = 11), D (Z = 12) y E (Z = 13), escriba sus configuraciones electrónicas e indique de manera razonada cuál de ellos: a) corresponde a un gas noble; b) es un metal alcalino; c) es el más electronegativo.

63.– Dados los siguientes elementos: A (Z = 11) , B (Z = 17) y C (Z = 20), a) Escriba, para cada uno de ellos, su configuración electrónica e indique el nombre y el símbolo del

elemento que está situado en el mismo grupo y en el periodo anterior; b) justifique qué ion, B− o C2+, tiene menor radio; c) indique razonadamente cuántos electrones con mℓ = 0 (número cuántico magnético) tiene el elemento

A; d) ¿cuál de los elementos dados necesita más energía para convertirse en un ion monopositivo? Razone su

respuesta.

64.– Dados los siguientes elementos: C, Fe, Cl y Na, a) indique su posición (periodo y grupo) en la Tabla periódica; b) determine sus números atómicos y escriba sus configuraciones electrónicas; c) ordene razonadamente los elementos de menor a mayor radio atómico.




65.– Dados los siguientes elementos: F, P, Cl y Na, a) Indique su posición (periodo y grupo) en la Tabla periódica. b) Determine sus números atómicos y escriba sus configuraciones electrónicas. c) Ordene razonadamente los elementos de menor a mayor radio atómico. d) Ordene razonadamente los elementos en función de su primera energía de ionización.

66.– Dados los siguientes grupos de números cuánticos (n, ℓ, m): (3, 2, 0) ; (2, 3, 0) ; (3, 3, 2) ; (3, 0, 0) ; (2, −1, 1) ; (4, 2, 0), indique: a) cuáles no están permitidos y por qué; b) los orbitales atómicos que se corresponden con los grupos cuyos números cuánticos sean posibles.

67.– Dados los siguientes grupos de valores correspondientes a los números cuánticos n, ℓ, mℓ, ms asociados a diferentes electrones situados en orbitales:

A. (1, −1, 0, −½) B. (2, 2, 0, −½) C. (3, 2, 1, 0) D. (3, 1, −1, ½) E. (4, 0, 1, ½) F. (4, 3, 1, ½),

a) razone cuáles son posibles. b) Los posibles, ¿en qué tipo de orbitales se encuentran?

68.– Dados los siguientes grupos de valores correspondientes a los números cuánticos n y ℓ asociados a diferentes orbitales: (2, 1), (3, 2), a) razone a qué periodos y grupos de la Tabla periódica pertenecen los átomos que en estado fundamental

tienen estos tipos de orbitales ocupados o semiocupados; b) escriba los valores de todos los números cuánticos que caracterizan a todos los electrones que pueden

situarse en los orbitales (2, 1).

69.– Dados los siguientes grupos de valores correspondientes a los números cuánticos n, ℓ y mℓ asociados a diferentes orbitales: (0, 1, 0), (1, 0, 0), (4, 2, 1), (2, 1, −1) y (2, 1, ½), a) razone cuáles no son posibles; b) escriba la configuración electrónica en el estado fundamental de tantos átomos como tipos de orbitales

posibles hay de forma que la primera configuración contenga todos los tipos de orbitales posibles, la siguiente presente todos los tipos de orbitales posibles menos uno, la siguiente todos los tipos de orbitales posibles menos dos y así sucesivamente hasta que la última solo tenga un tipo de orbital posible de los propuestos.

70.– Dados tres elementos A, B y C de números atómicos, Z, 11, 19 y 20, respectivamente, indique:

a) qué elemento, previsiblemente, presenta el mayor valor del radio atómico y por qué; b) qué elemento presenta, previsiblemente, el mayor valor del radio iónico del ion más importante que forma

cada uno de ellos. ¿Por qué?

71.– Dados tres elementos A, B y C de números atómicos, Z, 8, 16 y 17 respectivamente, indique:

a) qué elemento, previsiblemente, presenta el mayor valor del radio atómico y por qué; b) el ion más importante que forma cada uno de esos elementos. ¿Cuál de esos iones presenta,

previsiblemente, el mayor valor del radio iónico? ¿Por qué?

72.– De la serie de configuraciones electrónicas que se dan a continuación: 1.ª) 1s2 2s2p3 ; 2.ª) 1s2 2s2p6 3s2 ; 3.ª) 1s2 2s2p5 ; 4.ª) 1s2 2s2p6 3s2p5 4s1 ; 5.ª) 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6 5s2 indique, justificando la respuesta dada: a) si alguna/s corresponden a elemento/s del grupo 2; b) cuál de ellas corresponde a la del átomo de menor tamaño; c) si alguna/s pertenece al 4.º período; d) si corresponde alguna a un gas noble.




73.– Desarrolle la estructura electrónica de: K, Mn, Cu y Rb.

74.– El Sr3888 es el isótopo más abundante del estroncio en la Naturaleza.

a) Escriba la configuración electrónica de este metal. b) Indique el periodo y el grupo en el que se encuentra este elemento. c) Razone el número de protones y neutrones que hay en el núcleo de este isótopo. d) Indique los números cuánticos n, ℓ y m del electrón diferencial del Sr.

75.– El dióxido de carbono, CO2, es uno de los gases de efecto invernadero más conocidos, ya que absorbe parte de la radiación infrarroja emitida por la superficie de la Tierra. El espectro infrarrojo, IR, del dióxido de carbono muestra que este gas absorbe intensamente la radiación electromagnética de 4,237 μm de longitud de onda.

a) Calcule la frecuencia y la energía de esta radiación absorbida por el dióxido de carbono.

b) Explique brevemente qué produce la radiación electromagnética infrarroja en una molécula de dióxido de carbono. ¿Por qué las moléculas de este gas absorben solo ciertas longitudes de onda de radiación infrarroja?

Datos: Constante de Planck, h = 6,63·10−34 J s ; Velocidad de la luz en el vacío, c = 3,00·108 m s−1

Espectro IR del CO2

76.– El dióxido de carbono, uno de los gases de la atmosfera, absorbe parte de la radiación infrarroja emitida por la superficie de la Tierra.

a) Explique qué le sucede a la molécula de dióxido de carbono cuando absorbe un fotón de radiación infrarroja. ¿Por qué las moléculas de dióxido de carbono absorben sólo ciertas frecuencias de radiación infrarroja?

b) Calcule la frecuencia y la longitud de onda de un fotón de radiación infrarroja que tiene una energía de 1,33·10−20 J.

Datos: Constante de Planck, h = 6,63·10−34 J s ; Velocidad de la luz en el vacío, c = 3,00·108 m s−1

77.– El ion positivo de un elemento M tiene de configuración electrónica M2+: 1s2 2s2p6 3s2p6d4. a) ¿Cuál es el número atómico de M? b) ¿Cuál es la configuración de su ion M3+ expresada en función del gas noble que le antecede? c) ¿Qué números cuánticos corresponderían a un electrón 3d de este elemento?

78.– El número atómico de dos elementos A y B es 17 y 21, respectivamente. a) Escriba la configuración electrónica en estado fundamental y el símbolo de cada uno. b) Escriba el ion más estable de cada uno. c) ¿Cuál de esos dos iones posee mayor radio? Justifique la respuesta.

79.– El número atómico del argón es Z = 18 y el del potasio es Z = 19. Justifique si las siguientes afirmaciones son ciertas o no:

a) Los iones K+ y los átomos neutros de argón son isótopos. b) El número de electrones del ion K+ es igual al del átomo neutro de argón. c) El potasio y el argón no pueden formar compuestos.

80.– El número de protones en los núcleos de cinco átomos es el siguiente: n(A) = 9; n(B) = 16; n(C) = 17; n(D) = 19; n(E) = 20. Razone: a) cuál es el más electronegativo; b) cuál posee menor energía de ionización; c) cuál puede convertirse en anión divalente estable.




81.– El número de protones presente en el núcleo de los siguientes elementos es: A (n = 9); B (n = 16); C (n = 17); D (n = 18) y E (n = 19). Indique, razonando la respuesta, cuál de ellos es: a) un metal alcalino; b) el más electronegativo; c) el de menor potencial de ionización; d) un gas noble.

82.– El primer y segundo potencial de ionización para el átomo de litio son, respectivamente: 520 y 7 300 kJ mol−1. Razone: a) la gran diferencia que existe entre ambos valores de energía; 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

83.– En cada uno de los siguientes pares de átomos o iones, indique, razonando su respuesta, cuál de las dos especies tiene mayor radio: a) El elemento de Z = 19 o su ion más probable. b) El elemento de Z = 15 o el de Z = 33. c) El elemento de Z = 35 o su ion más probable. d) El elemento de Z = 12 o el de Z = 20.

84.– En el espectro del átomo hidrógeno hay una línea situada a 434,05 nm. a) Calcule ∆E para la transición asociada a esa línea expresándola en kJ mol−1. b) Si el nivel inferior correspondiente a esa transición es n = 2, determine cuál será el nivel superior.

Datos: Constante de Planck, h = 6,626·10−34 J s ; Número de Avogadro, NA = 6,022·1023 átomos mol−1 ; Constante de Rydberg, RH = 2,180·10−18 J ; Velocidad de la luz en el vacío, c = 2,998·108 m s−1

85.– En relación con la estructura atómica: a) Escriba el nombre y la configuración electrónica completa y ordenada de los elementos de número

atómico 15, 19, 23 y 34. b) Enuncie el principio de exclusión de Pauli y la regla de Hund y deduzca razonadamente cuántos

electrones desapareados tiene cada uno de los elementos, antes citados, en su estado fundamental.

86.– En relación con los números cuánticos: a) defina los números cuánticos, su significado y posibles valores; b) deduzca qué valores de n, ℓ y m puede tener cada orbital de la subcapa “5d”.

87.– En relación con los números cuánticos: a) defina el principio de exclusión de Pauli; b) ¿qué define cada conjunto de números cuánticos n, ℓ y mℓ? Razonando la respuesta deduzca si

puede existir, en un átomo, más de un electrón con los siguientes números cuánticos: n = 2, ℓ = 1 y mℓ = 0;

c) En un átomo cuántos electrones, como máximo, pueden tener los siguientes valores de los números cuánticos n = 3 y ℓ = 2? ¿Que define cada conjunto de números cuánticos n y ℓ?

88.– En unos apuntes de distribuciones electrónicas se han encontrado las siguientes secuencias: A. 1s2 2s2p5 3s1 ; B. 1s2 2s2p6 3s2p6d2 ; C. 1s2 2s1p6 3s2 ; D. 1s2 2s2p5. a) Sin variar el número de electrones que contienen, razone si es necesario modificarlas, para que

pertenezcan a átomos neutros en estado fundamental y escríbalas de nuevo en caso necesario. b) Escriba la configuración electrónica del ion más probable correspondiente a los átomos neutros B, C

y D cuya configuración electrónica se ha razonado en el apartado anterior. c) Razone si el tamaño de cada ion descrito en el apartado anterior será mayor o menor que el átomo neutro

correspondiente.

89.– Escriba dos posibles combinaciones de números cuánticos para un electrón situado en un orbital 3p.




90.– Escriba la configuración electrónica de: a) un átomo neutro de número atómico 35; b) el ion F−; c) un átomo neutro con cuatro electrones de valencia, siendo los números cuánticos principal, n, y

secundario, ℓ, de su electrón diferenciador n = 2 y ℓ = 1.

91.– Escriba la configuración electrónica del estado fundamental de los átomos e iones siguientes: O2−, Mg2+, Na+, Al3+ y Ne, ¿cuál tiene menor radio? Justifique la respuesta.

92.– Escriba las configuraciones electrónicas de los elementos con Z = 17, Z = 19, Z = 35 y Z = 11 e indique razonadamente:

a) cuál está en el mismo en el mismo periodo que el elemento con Z = 17; b) cuál está en el mismo en el mismo grupo que el elemento con Z = 17; c) cuál es el más electronegativo.

93.– Escriba las configuraciones electrónicas de los elementos oxígeno, magnesio, escandio y hierro y las de los iones más frecuentes de cada uno de los elementos anteriores. Datos: Números atómicos: O (Z = 8) ; Mg (Z = 12) ; Sc (Z = 21) ; Fe (Z = 26)

94.– Escriba una combinación posible de números cuánticos para los electrones de valencia del azufre y del magnesio (una para cada elemento).

95.– Explique cuál es el número máximo de electrones en un átomo que pueden tener los números cuánticos dados en los apartados siguientes: a) n = 2 b) n = 3 y ℓ = 1 c) n = 4, ℓ = 2 y mℓ = 1 d) n = 3, ℓ = 2 , mℓ = 0 y ms = +½.

96.– Explique de manera razonada si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos: a) En un orbital p caben como máximo 6 electrones. b) Existe un electrón con los siguientes números cuánticos (n, ℓ, m, s): (2, 2, 1, +½). c) El radio de un elemento A siempre es inferior al radio del catión A+. d) El radio del anión A− es mayor que el del elemento A.

97.– Explique la veracidad o falsedad de los siguientes enunciados: a) Para n = 2 hay 5 orbitales d. b) En el orbital 3p el número cuántico n vale 1. c) El número máximo de electrones con la combinación de números cuánticos n = 4 y mℓ = −2

es 4.

98.– Explique la verdad o falsedad de los siguientes enunciados: a) El número de orbitales en un subnivel m puede ser tres. b) En el orbital 3p el número cuántico n vale 1.

99.– Explique por qué es verdadera la siguiente afirmación: “El valor de la primera energía de ionización es mayor para el calcio que para el potasio; en cambio, con la segunda energía de ionización sucede lo contrario”.

100.– Explique razonadamente por qué se producen los siguientes hechos: a) El elemento con Z = 25 posee más estados de oxidación estables que el elemento con Z = 19. b) Los elementos con Z = 10, Z = 18 y Z = 36 forman pocos compuestos. c) El estado de oxidación más estable del elemento con Z = 37 es +1. d) El estado de oxidación +2 es menos estable que el +1 para el elemento con Z = 11.

101.– Explique, a partir de la configuración electrónica, las valencias covalentes del átomo de cloro (Z = 17).




102.– Indique el máximo número de electrones de un átomo que pueden tener los siguientes números cuánticos, asigne los restantes y especifique los orbitales en los que pueden encontrarse los electrones.

a) n = 2; s = +½. b) n = 3; ℓ = 2. c) n = 4; ℓ = 3; m = −2.

103.– Indique los números cuánticos del electrón cuya notación es 4d6.

104.– Indique los orbitales correspondientes a las siguientes combinaciones de números cuánticos y el número máximo de electrones que puede haber en cada uno de ellos: a) n = 3 y ℓ = 2; b) n = 4 y ℓ = 0.

105.– Indique los valores posibles de los números cuánticos del electrón diferenciador del arsénico, sabiendo que el número atómico de este elemento es 33.

106.– Indique para los elementos A, B y C cuyos números atómicos son, respectivamente, 13, 16 y 20, a) su configuración electrónica; b) el grupo y el periodo de la Tabla periódica en que se encuentra cada elemento. c) Justifique cuál tendrá mayor energía de ionización.

107.– Indique razonadamente cuáles de las siguientes combinaciones de números cuánticos son correctas y, en su caso, el nombre de los orbitales que representan los valores de n y ℓ, así como el número de electrones que pueden alojar dichos orbitales. a) n = 2, ℓ = 0, mℓ = −1, ms = +½. b) n = 3, ℓ = 2, mℓ = 1, ms = −½. c) n = 2, ℓ = 1, mℓ = −1, ms = −½. d) n = 1, ℓ = −1, mℓ = 0, ms = +½. e) n = 4, ℓ = 3, mℓ = −2, ms = −½.

108.– Indique razonadamente la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: a) “Un electrón situado en un orbital 2p podría representarse por los siguientes números cuánticos

(2, 1, 0, ½)”. b) “Un elemento químico que presenta propiedades químicas semejantes al carbono tiene de

configuración electrónica de su capa de valencia ns2 np2”. c) “Si un elemento químico que pertenece al grupo 2 pierde dos electrones adquiere una

configuración electrónica en su capa de valencia correspondiente al grupo 18”.

109.– Indique razonadamente para el elemento de número atómico 20 y número másico 40: a) la composición del núcleo y de la corteza; b) la estructura electrónica; c) el ion más probable que puede originar, con la configuración electrónica correspondiente.

110.– Indique razonadamente si las siguientes afirmaciones son correctas. a) La primera energía de ionización del cesio es mayor que la del bario. b) El potasio tiene un radio atómico menor que el bromo.

111.– Indique razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) El ion Ca2+ presenta un radio menor que el átomo de calcio. b) Los átomos Na11

23 y Na1125 tienen el mismo número de protones.

c) Un átomo cuya configuración electrónica es 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p5 pertenece al grupo 17 de la Tabla periódica.

d) Un posible conjunto para los números cuánticos de un electrón alojado en un nivel 5d es (5, 3, 0, −½).




112.– Indique razonadamente si son ciertas o falsas cada una de las siguientes afirmaciones: a) Dos iones de carga +1 de los isótopos 23 y 24 del sodio (Z = 11) tienen el mismo comportamiento

químico. b) El ion de carga −2 del isótopo 16 del oxígeno (Z = 8) presenta la misma reactividad que el ion

de carga −1 del isótopo 18 del oxígeno. c) La masa atómica aproximada del cloro es 35,5, siendo este un valor promedio ponderado entre

las masas de los isótopos 35 y 37, de porcentajes de abundancia 75 % y 25 %, respectivamente. d) Los isótopos 16 y 18 del oxígeno se diferencian en el número de electrones que poseen.

113.– Indique razonadamente, a) para el par de átomos sodio y magnesio, cuál posee mayor potencial de ionización; b) para el par de átomos iodo y cloro, cuál posee mayor afinidad electrónica.

114.– Indique razonadamente: a) qué tienen en común los siguientes átomos e iones: Cl−, Ar, S2− y K+; b) cuál es el orden de los valores de potencial de ionización de estas especies.

115.– Indique razonadamente: a) la posición en la Tabla periódica y el estado de oxidación más probable de un elemento cuyos electrones

de mayor energía poseen la configuración 3s2; b) si es metal o no metal un elemento de configuración electrónica de su capa de valencia 4s2p5; c) por qué en los halógenos la energía de ionización disminuye a medida que aumenta el número atómico

del elemento.

116.– Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando la respuesta. a) Un fotón con frecuencia 2 000 s−1 tiene mayor longitud de onda que otro con frecuencia 1 000 s−1. b) De acuerdo al modelo de Bohr, la energía de un electrón de un átomo de hidrógeno en el nivel

n = 1 es cuatro veces la energía del nivel n = 2. c) Cuando un átomo emite radiación, sus electrones pasan a un nivel de energía inferior. d) Los números cuánticos (3, 1, 1, +½) corresponden a un electrón de la configuración

electrónica fundamental del átomo de carbono.

117.– Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando en cada caso su respuesta: a) La configuración electrónica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 corresponde al estado fundamental de

un átomo. b) La configuración electrónica 1s2 2s2 2p7 3s1 es imposible. c) Las configuraciones electrónicas 1s2 2s2 2p6 3s1 3p1 y 1s2 2s2 2p5 2d1 3s2 corresponden a dos

estados posibles del mismo átomo. d) La configuración electrónica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 corresponde a un elemento

alcalinotérreo.

118.– Indique, de forma razonada, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. a) Los números cuánticos (2, 2, 0, +½) representan un orbital 2s. b) El radio de un elemento A es siempre menor que el radio de su ion A+. c) Isótopos son átomos de un mismo elemento que difieren en el número de electrones. d) Los iones Na+ [Z(Na) = 11], Mg2+ [Z(Mg) = 12] y Al3+ [Z(Al) = 13] son isoelectrónicos.

Datos: isoelectrónicos = mismo número de electrones

119.– Indique, justificando brevemente la respuesta, cuáles de las siguientes combinaciones de números cuánticos, listadas en orden n, ℓ, mℓ, ms, son imposibles para un electrón en un átomo. a) (4, 3, 2, 1). b) (4, 2, −2, +½). c) (1, 0, 0, 0).




120.– Indique, justificando la respuesta, si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsas: a) El radio atómico del magnesio es menor que el del sodio pero el radio del ion Mg2+ es mayor que

el del ion Na+. b) El ion Br− y el ion Rb+ son isoelectrónicos y tienen la misma configuración electrónica.

Escriba las configuraciones electrónicas para justificarlo.

121.– Justificando su respuesta, ordene de mayor a menor: a) el primer potencial de ionización de los siguientes elementos: Be ; Li ; F ; N; b) el radio iónico de los iones: Be2+; Li+; F−; N3−.

Datos: Números atómicos: Li (Z = 3) ; Be (Z = 4) ; N (Z = 7) ; F (Z = 9)

122.– Justifique la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones. a) El número de oxidación más probable para el elemento de Z = 9 es +1. b) (2, 0, 0, −1/2) es un conjunto posible de valores para los números cuánticos del electrón más

externo del átomo de Z = 9. c) Para el elemento de Z = 8, su primera energía de ionización es menor que su segunda energía

de ionización. d) 12C y 14C tienen el mismo número de protones.

123.– Justifique la verdad o falsedad de los siguientes enunciados: a) Los iones F− y O2− son isoelectrónicos. b) El ion S2− tiene menor radio que el átomo de azufre. c) Los átomos de 13C y 12C tienen el mismo número de neutrones. d) Un electrón de un orbital 3s puede tener como números cuánticos (3, 0, 0, ½).

124.– Justifique qué especie de cada una de las parejas (átomos o iones) siguientes tiene mayor volumen: a) (Fe, Kr). b) (Fe, K). c) (Fe, C). d) (Fe, Fe3+).

125.– Justifique qué especie de cada una de las parejas siguientes tiene un radio mayor: a) Fe, K. b) Si, C. c) Na, Na+. d) Cl−, K+.

126.– Justifique si los siguientes grupos de tres números cuánticos n, ℓ y mℓ, respectivamente, son o no permitidos. En caso afirmativo, indique a qué tipo de orbital corresponde según los valores de n y ℓ: a) 4, 2, −2; b) 3, 1, 0; c) 3, 1, 2; d) 3, 2, −1; e) 2, 1, 0.

127.– La configuración electrónica de un átomo de un elemento es: 1s2 2s2p6 3s2p6 5s1. Razone cuáles de las afirmaciones siguientes son correctas y cuáles falsas para ese elemento: a) El átomo está en su estado fundamental. b) Pertenece al grupo de los alcalinos. c) Pertenece al período 5 de la Tabla periódica. d) Tiene carácter metálico.




128.– La configuración electrónica de un elemento X es 1s2 2s2p6 3s2p6 4s1. Razone si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas; en este último caso transfórmelas en afirmaciones correctas: a) X pertenece al grupo de los metales alcalinos. b) Su valencia más probable será −1. c) Si un electrón pasara del orbital 4s al 5s se emitiría energía luminosa que daría lugar a una

línea en el espectro de emisión.

129.– La configuración electrónica del último nivel energético de un elemento es 4s2p3. De acuerdo con este dato: a) deduzca la situación de dicho elemento en la Tabla periódica; b) escriba los valores posibles de los números cuánticos para su último electrón; c) deduzca cuántos protones tiene un átomo de dicho elemento; d) deduzca los estados de oxidación más probables de este elemento.

130.– La figura siguiente muestra el radio atómico de los cuarenta y cinco primeros elementos de la Tabla periódica.

a) Justifique, a partir de la estructura electrónica de los átomos, la variación del radio atómico al largo del segundo período de la Tabla periódica (números atómicos del 3 al 9).

b) Compare el radio atómico del litio (Z = 3) y el del potasio (Z = 19) y justifique estos valores a partir de la estructura electrónica de los dos átomos.

131.– La primera energía de ionización del fósforo es de 1 012 kJ mol−1 y la del azufre de 999,5 kJ mol−1.

Defina energía de ionización e indique razonadamente si los valores anteriores son los que cabe esperar para la configuración electrónica de los dos elementos.

132.– La primera energía de ionización del Sodio es 498,07 kJ mol−1. Calcule la frecuencia de la radiación capaz de efectuar dicha ionización. Determine si ésta pertenece al espectro visible, al infrarrojo o al ultravioleta, sabiendo que la longitud de onda de la luz visible en el vacío está comprendida entre 3 900 y 7 800 angstroms.

Datos: Velocidad de la luz en el vacío, c = 2,998·108 m s−1 ; Constante de Planck, h = 6,626·10−34 J s ; Número de Avogadro, NA = 6,022·1023 átomos mol−1

133.– La primera y segunda energía de ionización para el átomo A, cuya configuración electrónica es 1s2 2s1, son 520 y 7 300 kJ mol−1, respectivamente. a) Indique qué elemento es A, así como el grupo y periodo a los que pertenece. b) Defina el término energía de ionización. Justifique la gran diferencia existente entre los valores de la

primera y la segunda energía de ionización del átomo A. c) Ordene las especies A, A+ y A2+ de menor a mayor tamaño. Justifique la respuesta. d) ¿Qué elemento presenta la misma configuración electrónica que la especie iónica A+?

134.– La siguiente tabla proporciona los valores de las energías de ionización (eV) de tres elementos.

Energía de ionización (eV) 1.ª 2.ª 3.ª 4.ª

Li 5,4 75,6 122,5 −−−−−

Na 5,1 47,3 71,9 99,1

K 4,3 31,8 46,1 61,1

a) ¿Por qué la primera energía de ionización disminuye del litio al potasio? b) ¿Por qué la segunda energía de ionización de cada elemento es mucho mayor que la primera? c) ¿Por qué no se da el valor de la cuarta energía de ionización del litio?




135.– La Tabla periódica se estructura en 18 grupos y 7 períodos: a) ¿Cómo se caracterizan los elementos de un mismo período? b) Deduzca la configuración electrónica de un elemento con número atómico Z = 18. c) Para el elemento anterior y a partir de su configuración, determine el grupo y el período que ocupa en

la Tabla periódica. d) ¿Qué es lo que caracteriza la estructura electrónica de los elementos de este grupo? e) El Helio (Z = 2) constituye un ejemplo ilustrativo del apantallamiento entre electrones. ¿A lo largo de

un grupo, cómo varía el efecto de la carga nuclear efectiva sobre el electrón más externo?

136.– Las energías de ionización nos ayudan a entender algunas diferencias cualitativas entre las estructuras electrónicas de elementos diferentes. La tabla siguiente muestra los valores de la primera energía de ionización del litio, el berilio y el boro.

Elemento Li Be B

Primera energía de ionización (kJ mol−1) 520,3 899,5 800,6

a) Explique justificadamente la diferencia que hay entre los valores de la primera energía de ionización de los tres átomos.

b) Calcule la frecuencia mínima y la longitud de onda máxima de la radiación que puede ionizar los átomos de litio gaseoso en estado fundamental.

Datos: Números atómicos, Z(Li) = 3 ; Z(Be) = 4 ; Z(B) = 5 ; Constante de Planck, h = 6,626·10−34 J s ; Número de Avogadro, NA = 6,022·1023 átomos mol−1 ; Velocidad de la luz en el vacío, c = 3,00·108 m s−1

137.– Las energías de ionización sucesivas para el berilio, Z = 4, dadas en eV, son: Ei1 = 9,3; Ei2 = 18,2; Ei3 = 153,4; … a) Defina “primera energía de ionización” y represente el proceso mediante la ecuación química

correspondiente. b) Justifique el valor tan alto de la tercera energía de ionización.

138.– Las frecuencias de un fotón de luz roja y de un fotón de luz violeta son: 4,3·1014 s−1 y 7,1·1014 s−1, respectivamente.

a) ¿Cuál tendrá mayor longitud de onda? Exprese el resultado en nanómetros. b) Calcule el número de ondas de cada uno de ellos.

Datos: Velocidad de la luz en el vacío, c = 3,00·108 m s−1 ; Suponga que el medio de transmisión es el vacío

139.– Los átomos A, B, C y D corresponden a elementos del tercer período y tienen 1, 3, 5 y 7 electrones de valencia respectivamente. Conteste razonadamente a las siguientes cuestiones: a) ¿Qué elemento tendrá mayor energía de ionización? ¿Cuál tendrá mayor carácter metálico? ¿Y mayor

radio atómico? b) ¿Qué fórmula tendrán los compuestos formados por A y D? ¿Y los de B y D?

140.– Los átomos neutros A, B y C tienen las siguientes configuraciones electrónicas: A: [Ar] 4s1; B: [Ne] 3s2 3p1; C: [Ar] 4s2 3d10 4s5.

a) Indique el grupo y el periodo en el que se encuentra cada uno de ellos, así como sus símbolos químicos. b) Ordénelos, razonadamente, de mayor a menor energía de ionización. c) Ordénelos, razonadamente, de menor a mayor electronegatividad.

141.– Los átomos neutros X, Y, Z, tienen las siguientes configuraciones: X ⇒ 1s2 2s2p1 ; Y ⇒ 1s2 2s2p5 ; Z ⇒ 1s2 2s2p6 3s2. a) Indique el grupo y el periodo en el que se encuentran. b) Ordénelos, razonadamente, de menor a mayor electronegatividad. c) ¿Cuál es el de mayor energía de ionización?




142.– Los elementos de número atómico 7 y 15 pertenecen al mismo grupo de la Tabla periódica. a) Identifique a estos elementos. b) Indique sus configuraciones electrónicas. c) Justifique, en función de su configuración electrónica, que:

c.1) el elemento de número atómico 7 actúe con valencia 3; c.2) el elemento de número atómico 15 actúe con valencias 3 y 5.

143.– Los elementos Na, Al y Cl tienen de números atómicos 11, 13 y 17, respectivamente. a) Escriba la configuración electrónica de cada elemento. b) Escriba la configuración electrónica de los iones Na+, Al3+ y Cl−. c) Ordene, de forma razonada, los radios de los iones anteriores.

144.– Los elementos que se designan con las letras A, B, C, D y E (no se trata de sus símbolos químicos) ocupan las posiciones que se indican en la siguiente Tabla periódica vacía:

A B C D

E

a) Escriba las configuraciones electrónicas de dichos elementos. b) Basándose en ellas, justifique si son o no ciertas las siguientes afirmaciones:

b.1) La primera energía de ionización de E es mayor que la de A. b.2) D es un gas noble y E un metal alcalinotérreo. b.3) La afinidad electrónica (en valor absoluto) de B es mayor que la de A. b.4) El radio atómico de C es mayor que el de B. b.5) La electronegatividad de E es mayor que la de B.

145.– Los elementos A, B, C y D tienen números atómicos 10, 15, 17 y 20, respectivamente. Indique:

a) cuál tiene mayor potencial de ionización y cuál mayor radio atómico; b) la configuración electrónica de A, B, C− y D2+.

Razone las respuestas.

146.– Los números atómicos de dos elementos desconocidos son: Z = 16 y Z = 20. Indique, razonándolo:

a) las configuraciones electrónicas y ubicación en la Tabla periódica; b) la valencia iónica más probable de cada uno de ellos; c) cuál de los dos iones mencionados en el apartado anterior tendrá un radio mayor.

147.– Los números atómicos de los elementos A, B y C son, respectivamente, 19, 20 y 35. a) Diga la configuración electrónica de cada elemento. Razónelo. b) Ubique cada uno de los tres elementos en la Tabla (grupo y período). c) Ordene los elementos por radios atómicos crecientes. Razónelo.

148.– Los números atómicos de varios elementos son los siguientes: A (Z = 9), B (Z = 16), C (Z = 17), D (Z = 19) y E (Z = 20). Explique, razonando la respuesta: a) cuál de ellos es un metal alcalino; b) cuál es el más electronegativo; c) cuál es el de menor potencial de ionización.




149.– Observando esta gráfica, en la que se muestra la energía de ionización de los sesenta primeros elementos de la Tabla periódica, responda a las cuestiones siguientes:

a) Defina el concepto de energía de ionización de un elemento. Justifique, a partir de la estructura electrónica de los átomos, por qué la primera energía de ionización es tan alta en los elementos situados en los picos de la figura.

b) Compare la energía de ionización del Sodio (Z = 11) con la del magnesio (Z = 12) y justifique los valores según las estructuras electrónicas de estos dos elementos.

150.– Observe el siguiente gráfico, donde se muestra el radio atómico de los elementos de la Tabla periódica. A partir de las configuraciones electrónicas de los átomos o iones, y utilizando el modelo atómico de cargas eléctricas, responda a las siguientes cuestiones: a) Explique la diferencia de radio atómico entre el átomo de berilio y el de

estroncio. Justifique cuál de estos dos elementos tiene la primera energía de ionización mayor.

b) El cloruro de potasio es un compuesto iónico que contiene los iones K+ y Cl− en la red cristalina. Explique razonadamente si el radio del catión K+ es mayor o menor que el radio del átomo de K, y si el radio del anión Cl− es mayor o menor que el radio de el átomo de Cl.

Datos: Números atómicos: Be (Z = 4) ; Cl (Z = 17) ; K (Z = 19) ; Sr (Z = 38)

Radio atómico de los elemen Tabla periódica

151.– Ordene de menor a mayor y de manera razonada los siguientes elementos: sodio, aluminio, silicio, fósforo y cloro según:

a) el primer potencial de ionización; b) el radio atómico.

152.– Ordene, razonando su respuesta, los elementos A (Z = 9), B (Z = 11) y C (Z = 17) en orden creciente de: a) radio atómico; b) energía (o potencial) de ionización; c) afinidad electrónica; d) electronegatividad.

153.– Para cada uno de los elementos con la siguiente configuración electrónica en los niveles de energía más externos: A: 2s2 2p4 ; B: 2s2 ; C: 3s2 3p2 ; D: 3s2 3p5, a) identifique el símbolo del elemento, el grupo y el periodo en la Tabla periódica; b) indique los estados de oxidación posibles para cada uno de esos elementos; c) justifique cuál tendrá mayor radio atómico, A o B; d) justifique cuál tendrá mayor electronegatividad, C o D.

154.– Para cada uno de los siguientes apartados, indique el nombre, símbolo, número atómico y configuración electrónica del elemento de masa atómica más bajo que tenga: a) un electrón d; b) dos electrones p; c) diez electrones d; d) un orbital s completo.

155.– Para el conjunto de números cuánticos que aparecen en los siguientes apartados, explique si pueden corresponder a un orbital atómico y, en los casos afirmativos, indique de qué orbital se trata. a) n = 5, ℓ = 2, mℓ = 2 b) n = 1, ℓ = 0, mℓ = −½ c) n = 2, ℓ = −1, mℓ = 1 d) n = 3, ℓ = 1, mℓ = 0




156.– Para el elemento alcalino del tercer periodo y para el segundo elemento del grupo de los halógenos: a) Escriba sus configuraciones electrónicas. b) Escriba los cuatro números cuánticos del último electrón de cada elemento. c) ¿Qué elemento de los dos indicados tendrá la primera energía de ionización menor? Razone la respuesta. d) ¿Cuál es el elemento que presenta mayor tendencia a perder electrones? Razone la respuesta.

157.– Para el ion Cl−, Z = 17, del isótopo cuyo número másico es 36: a) indique el número de protones, electrones y neutrones; b) escriba su configuración electrónica; c) indique los valores de los números cuánticos de uno de los electrones externos.

158.– Para el tercer nivel energético de un átomo polielectrónico, indique: a) el número de orbitales que pueden existir en ese nivel; b) cuántos orbitales son de tipos p, d y f; c) el orden de dichos orbitales de menor a mayor energía. ¿Cuál será el más estable? ¿Por qué?

159.– Para ionizar un átomo de rubidio se requiere una radiación luminosa de 4,2 eV. a) Determine la frecuencia de la radiación utilizada. b) Si se dispone de luz naranja de 600 nm, ¿se podría conseguir la ionización del rubidio con esta luz?

Datos: Constante de Planck, h = 6,63·10−34 J s ; Velocidad de la luz en el vacío, c = 3,00·108 m s−1 ; 1 eV = 1,60·10−19 J ; 1 nm = 10−9 m

160.– Para los elementos de número atómico: Z = 11, Z = 13 y Z = 22, a) escriba su configuración electrónica. ¿Cuál será el orbital de mayor energía en cada uno de ellos?; b) indique, para cada elemento, los números cuánticos (n, ℓ, mℓ, s) de un electrón situado en el orbital de

mayor energía.

161.– Para los elementos químicos cuyos números atómicos son: 11, 14, 35, 38 y 54, a) escriba su estructura electrónica; b) conteste a las siguientes cuestiones:

b.1) ¿A qué grupo de la Tabla periódica pertenece cada elemento? b.2) ¿Qué estados de oxidación serán los más frecuentes? b.3) ¿Cuáles son metales y cuáles no metales? b.4) ¿Cuál es el elemento más electropositivo y cuál es el más electronegativo?

162.– Para los siguientes átomos: Be, O, Al y Ni, a) escriba su configuración electrónica ordenada; b) escriba para cada uno, los cuatro números cuánticos de su electrón diferenciador (electrón que le

diferencia del átomo de número atómico anterior); c) ¿cuántos electrones de valencia tiene cada uno?

163.– Para los siguientes elementos químicos: Ca, F, Ba, Ga y Br, a) ordénelos de forma justificada en orden creciente a su energía de ionización; b) ¿qué especie tendrá mayor radio Ca o Ca2+? ¿Br o Br−? Justifíquelo con sus correspondientes

configuraciones electrónicas.

164.– Para los siguientes elementos: flúor (Z = 9), cloro (Z = 17), potasio (Z = 19) y sodio (Z = 11): a) escriba la configuración electrónica de cada uno de ellos; b) ordénelos de forma creciente según su radio atómico; c) ordénelos de forma creciente según su electronegatividad.




165.– Para pasar un mol de moléculas de HCl desde el nivel más bajo de vibración (estado fundamental) hasta el siguiente nivel de vibración se requiere una energía de 32,7 kJ.

a) Calcule la energía, expresada en J, que se necesita para pasar una molécula de HCl desde el estado fundamental hasta el siguiente nivel de vibración. ¿Qué tipos de radiación electromagnética tendría de absorber una molécula de HCl para realizar este proceso?

b) Calcule la frecuencia y la longitud de onda de la radiación electromagnética que habría de absorber una molécula de HCl para pasar del estado fundamental al nivel de vibración siguiente.

Datos: Número de Avogadro, NA = 6,02·1023 átomos mol−1 ; Constante de Planck, h = 6,63·10−34 J s ; Velocidad de la luz en el vacío, c = 3,00·108 m s−1

166.– Para un átomo en su estado fundamental, justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) El número máximo de electrones con un número cuántico n = 3 es 14. b) Si en el subnivel 3p se sitúan 3 electrones habrá un electrón desapareado. c) En el subnivel 4s puede haber dos electrones como máximo.

167.– Para un átomo en su estado fundamental, razone sobre la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: a) El número máximo de electrones con número cuántico n = 3 es 6. b) En un orbital 2p sólo puede haber 2 electrones. c) Si en los orbitales 3d se sitúan 6 electrones, no habrá ninguno desapareado.

168.– Para un elemento de número atómico Z = 20, a partir de su configuración electrónica, a) indique el grupo y el periodo al que pertenece y nombre otro elemento del mismo grupo; b) justifique la valencia más probable de ese elemento; c) indique el valor de los números cuánticos del electrón más externo.

169.– Razone si las configuraciones electrónicas siguientes corresponden a un estado fundamental, excitado o no son posibles. En los casos de estados fundamentales o excitados, indique a qué átomo corresponden:

a) 1s2 2s1 2p1. b) 1s2 2s2 2p1 2d1. c) 1p1. d) 1s2 2s2 2p6.

170.– Razone si las siguientes afirmaciones sobre el átomo de neón y el ion óxido, son verdaderas o falsas: a) Ambos poseen el mismo número de electrones. b) Contienen el mismo número de protones. c) El radio del ion óxido es mayor que el del átomo de neón.

171.– Razone si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) La primera energía de ionización del Al es mayor que la del Cl. b) El radio atómico del Fe es mayor que el del K. c) Es más difícil arrancar un electrón del ion sodio, Na+, que del átomo de neón.

172.– Razone si son verdaderas o falsas las afirmaciones para las dos configuraciones que se indican a continuación correspondientes a átomos neutros: A: 1s2 2s2p6 3s1; B: 1s2 2s2p6 5s1.

a) Ambas configuraciones corresponden a átomos diferentes. b) Se necesita menos energía para arrancar un electrón de B que de A.

173.– Razone si son verdaderas o falsas las afirmaciones siguientes: a) La masa de un ion monovalente positivo es menor que la del átomo neutro correspondiente. b) El número atómico de un ion monovalente positivo es menor que el del átomo neutro

correspondiente. c) La configuración electrónica de un átomo puede ser 1s2 2s2 2p3 3s1. d) La diferencia entre el hidrógeno ( H11 ) y el deuterio ( H12 ) es el número de protones.




174.– Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) Ar y S2− tienen la misma configuración electrónica. b) Ar y S2− tienen el mismo número de protones. c) Ar tiene mayor energía de ionización que S.

175.– Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) El número de elementos que se encuentran en el tercer periodo de la Tabla periódica es de siete. b) En un grupo el tamaño de los átomos aumenta generalmente cuando aumenta el número de

periodo.

176.– Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) El neón y el O2− tienen la misma configuración electrónica. b) El neón tiene una energía de ionización menor que la del oxígeno. c) El neón y el O2− tienen el mismo número de protones.

177.– Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) Los elementos del primer grupo pueden formar compuestos iónicos con los elementos del grupo

diecisiete. b) La afinidad electrónica puede ser positiva o negativa.

178.– Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) El número de elementos que se encuentran en el tercer periodo de la Tabla periódica es de ocho. b) La primera energía de ionización aumenta cuando aumenta el tamaño del núcleo. c) El principio de exclusión de Pauli dice que en mismo átomo no puede haber dos electrones con

tres números cuánticos iguales.

179.– Razone, considerando la carga nuclear efectiva, la diferencia de tamaño entre el átomo de cloro (99 pm) y el anión cloruro (181 pm). El número atómico del cloro es 17.

180.– Responda a las siguientes cuestiones justificando la respuesta. a) ¿En qué grupo y en qué periodo se encuentra el elemento cuya configuración electrónica termina en

4f14 5d5 6s2? b) ¿Es posible el siguiente conjunto de números cuánticos (1, 1, 0, ½)? c) ¿La configuración electrónica 1s2 2s2p5 3s2 pertenece a un átomo en su estado fundamental?

181.– Responda a las siguientes preguntas, justificando las respuestas. a) ¿Los orbitales s de todos los niveles o capas tendrán el mismo tamaño y forma? b) Los orbitales s situados en distintos niveles, ¿tendrán valores diferentes del número cuántico ℓ? c) ¿El número de orbitales para n = 2 es igual a 2?

182.– Responda razonadamente a las siguientes cuestiones: a) Escriba la configuración electrónica ordenada del As. b) Para el átomo de As, ¿cuántos electrones hay con números cuánticos ℓ = 1 y m = +1? ¿Y con ℓ = 0

y s = +½? c) Los iones H− y Li+ son isoelectrónicos pero el ion H− es mucho más grande que el ion Li+. Explique la

causa de esta diferencia. ¿Cuál sería el tamaño relativo del He frente a las citadas especies iónicas? ¿Por qué?

183.– Responda razonadamente las siguientes cuestiones: a) Escriba la configuración electrónica ordenada de un átomo de estroncio en su estado fundamental. b) Explique qué ion tiene tendencia a formar este elemento. c) Compare el tamaño del átomo con el del ion. Explique cuál tiene mayor radio. d) Explique si la energía de ionización del estroncio es mayor o menor que la del calcio.




184.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Indique, justificando brevemente la respuesta, si es válida la siguiente combinación de números

cuánticos: (3, 0, −1, +½). b) Determine cuántos electrones caben en un orbital con n = 3. c) Indique los números cuánticos (n, ℓ, mℓ, ms) de todos los electrones que pueden encontrarse en un

orbital 5p.

185.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Razone si para un electrón son posibles las siguientes combinaciones de números cuánticos:

(0, 0, 0, +½), (1, 1, 0, +½), (2, 1, −1, +½), (3, 2, 1, −½). b) Indique en qué orbital se encuentra el electrón en cada una de las combinaciones posibles. c) Razone en cuál de ellas la energía sería mayor.

186.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) ¿Los orbitales 2px, 2py y 2pz tienen la misma energía? b) ¿Por qué el número de orbitales d es 5?

187.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Indique, justificando brevemente la respuesta, cuáles de las siguientes designaciones de orbitales

atómicos no son posibles: a.1) 9s. a.2) 1p. a.3) 4d. a.4) 0s. a.5) ½s.

b) Indique, justificando brevemente la respuesta, cuáles de las siguientes configuraciones electrónicas corresponden a un elemento en su estado fundamental:

b.1) 1s2 2s1. b.2) 2s1. b.3) 1s2 2s2 3s2. b.4) 1s2 2s2 2p5 3s1. b.5) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s2.

188.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Nombre los números cuánticos necesarios para caracterizar los electrones en los átomos. Indique su

significado y posibles valores. b) Conteste las siguientes cuestiones relativas a un elemento con Z = 7 y A = 14.

b.1) Número de protones, neutrones y electrones. b.2) Configuración electrónica y número de electrones desapareados en su estado fundamental. b.3) Número máximo de electrones para los que: mℓ = 0 ; n = 2 ; o ℓ = 1.

189.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Configuraciones electrónicas: principio de Pauli y regla de Hund. b) Aplíquelos en la descripción de las configuraciones electrónicas en estado fundamental del nitrógeno,

Z = 7, y del cobre, Z = 29.

190.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Justifique, de las siguientes especies: F−, Ar y Na+, cuáles son isoelectrónicas. b) Enuncie el principio de Pauli y ponga un ejemplo. c) Enuncie la regla de Hund y ponga un ejemplo para su aplicación.

191.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Escriba las configuraciones electrónicas de las especies siguientes: N3− (Z = 7), Mg2+ (Z = 12),

Cl− (Z = 17), K (Z = 19) y Ar (Z = 18). b) Indique los que son isoelectrónicos. c) Indique los que presentan electrones desapareados y el número de los mismos.




192.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Escriba la configuración electrónica del rubidio. b) Indique el conjunto de números cuánticos que caracteriza al electrón externo del átomo de cesio en su

estado fundamental. c) Justifique cuántos electrones desapareados hay en el ion Fe3+.

193.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Escriba la configuración electrónica, completa y ordenada, de los siguientes átomos o iones: Al, Na+

y O2−. b) Deduzca cuáles de las especies anteriores son isoelectrónicas. c) Indique cuál de ellos tiene electrones desapareados y qué valores pueden tener los números cuánticos del

electrón más externo.

194.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Describa la configuración electrónica de los elementos aluminio, cobre, fósforo y potasio en

su estado fundamental. b) Indique su ubicación en la Tabla periódica (grupo y período) y los electrones de valencia de cada uno

de ellos. Datos: Números atómicos: Al (Z = 13) ; P (Z = 15) ; K (Z = 19) ; Cu (Z = 29)

195.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Indique si cada una de las siguientes configuraciones electrónicas es o no posible. En el caso de ser una

configuración electrónica posible, indique en qué periodo y grupo de la Tabla periódica se encuentra el elemento al que corresponde dicha configuración.

a.1) 1s2 2s2p6 3s2p6d1 4s2. a.2) 1s2 2p6 3s2p1. a.3) 1s2 2s2p6 3s3. a.4) 1s2 2s2p6 3s2p6d0 4s2p5.

b) Escriba la configuración electrónica correspondiente a Cr, Z = 24, y Se, Z = 21. Indique los valores de los números cuánticos de los electrones desapareados de cada uno de ellos.

196.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Razone si las siguientes configuraciones electrónicas de los átomos neutros M y N incumplen alguna

de las reglas o principios que corresponde aplicar para establecer la configuración electrónica de los átomos en estado fundamental.

M: 1s ↑↓ 2s ↑↓ 2p ↑↓ ↑↓ ↑↓ ; N: 1s ↑↓ 2s ↑↓ 2p ↑↓ ↑↓ ↑↓ . b) ¿A qué grupo de la Tabla periódica pertenece cada uno de los elementos anteriores? c) Razone cuál de ellos posee menor radio atómico. d) ¿Cuáles son los valores de los números cuánticos n y ℓ que le corresponden a un orbital 2p

197.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Escriba las configuraciones electrónicas de los elementos A (Z = 6), B (Z = 17) y C (Z = 36), en su

estado fundamental. b) Indique razonadamente grupo y periodo de cada uno de ellos. c) Indique razonadamente el elemento con más electrones desapareados en su estado fundamental. d) Indique razonadamente el elemento con mayor energía de ionización.

198.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Defina el concepto de energía de ionización de un elemento. b) Justifique por qué la primera energía de ionización disminuye al bajar en un grupo de la Tabla periódica. c) Ordene de mayor a menor la energía de ionización de los elementos cloro, argón y potasio.




199.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Indique el grupo y periodo de la Tabla periódica en el que se encuentran los siguientes átomos neutros:

a.1) 1s2 2s2 2p1; a.2) 1s2 2s2 2p5; a.3) 1s2 2s2 2p6 3s2.

b) Defina electronegatividad de un elemento y, razonadamente, ordene los elementos anteriores de menor a mayor electronegatividad.

c) Defina energía (o potencial) de ionización y razone cuál de los tres elementos anteriores es el de mayor energia de ionización.

200.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Defina el concepto de energía de ionización de un elemento. b) Justifique por qué la primera energía de ionización disminuye al descender en un grupo de la Tabla

periódica. c) Dados los elementos F, Ne y Na, ordénelos de mayor a menor energía de ionización.

201.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Escriba la configuración electrónica de cada una de las siguientes especies en estado fundamental: Cl,

P3−, Al3+. b) Ordene los elementos químicos P, Na, Si, Mg, S, Ar, Al, Cl, según su primera energía

de ionización, razonando la respuesta. Datos: Números atómicos: Na (Z = 11) ; Mg (Z = 12) ; Al (Z = 13) ; Si (Z = 14) ; P (Z = 15) ; S (Z = 16) ; Cl (Z = 17) ; Ar (Z = 18)

202.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Razone si las siguientes configuraciones electrónicas de los átomos neutros M y N se corresponden con

un estado fundamental o un estado excitado: M: 1s2 2s2 2p4 3s1 N: 1s2 2s2 2p4 3s2 3p6 4s2.

b) ¿A qué grupo y periodo de la Tabla periódica pertenecen cada uno de los elementos anteriores? c) Razone cuál de ellos posee mayor radio atómico. d) ¿Cuáles son los valores de los números cuánticos n y ℓ que le corresponden a un orbital 3s?

203.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Ordene los siguientes átomos: C (Z = 6), Si (Z = 14), Ca (Z = 20) y Sr (Z = 38), en orden

creciente de su: a.1) primera energía de ionización; a.2) primera afinidad electrónica; a.3) radio atómico.

b) En el siguiente grupo de átomos e iones: F (Z = 9), N (Z = 7), S2− (Z = 16), Mg2+ (Z = 12), indique aquél que tenga el mayor número de electrones desapareados en su estado fundamental.

204.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Escriba la configuración electrónica de cada una de las siguientes especies químicas: Ca2+, Cl, Se2−. b) Explique, justificando la respuesta, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones:

b.1) La primera energía de ionización del átomo de selenio es mayor que la del átomo de cloro.

b.2) El radio del átomo de calcio es menor que el del átomo de cloro. Datos: Números atómicos: Cl (Z = 17) ; Ca (Z = 20) ; Se (Z = 34)

205.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Dados los siguientes elementos: B, O, C y F, ordénelos en orden creciente según el primer

potencial de ionización. b) Agrupe las especies que son isoelectrónicas: O2−, C, F−, Na+, Ge2+, B−, Zn.




206.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Defina afinidad electrónica y electronegatividad. b) Ordene razonadamente los elementos C, F y Li según los valores crecientes de su afinidad

electrónica y de su electronegatividad. c) Especifique los números cuánticos del electrón diferenciador del átomo de Li.

207.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Escriba la configuración electrónica de cada una de las siguientes especies en estado fundamental: S2−,

Cl, Ca2+ y Fe. b) Explique, justificando la respuesta, si son ciertas o falsas las afirmaciones siguientes:

b.1) La primera energía de ionización del átomo de azufre es mayor que la del átomo de cloro.

b.2) El radio atómico del cloro es mayor que el radio atómico del calcio. Datos: Números atómicos: S (Z = 16) ; Cl (Z = 17) ; Ca (Z = 20) ; Fe (Z = 26)

208.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Escriba la configuración electrónica en su estado fundamental para los elementos de número atómico

11, 15, 47 y 54 y ubíquelos en la Tabla periódica. b) Defina los conceptos de energía de ionización y afinidad electrónica. Justifique cuál de los cuatro

elementos del apartado anterior tiene el mayor valor de energía de ionización y explique la diferencia con respecto a la afinidad electrónica de los elementos 11 y 15.

209.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Indique la configuración electrónica de los átomos de los elementos A, B y C cuyos números

atómicos son respectivamente: 13, 17 y 20. b) Escriba la configuración electrónica del ion más estable de cada uno de ellos. c) Ordene razonadamente dichos iones por orden creciente de sus radios.

210.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Escriba la configuración electrónica de los átomos o iones: Na+, F−, Ne y Mg2+ indicando qué

tienen en común estas especies. b) Clasifíquelos por orden creciente de sus radios, justificando esta clasificación.

211.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Dos átomos tienen las siguientes configuraciones electrónicas 1s2 2s2p6 y 1s2 2s2p6 3s1. La primera

energía de ionización de uno es 2 080 kJ mol−1 y la del otro 496 kJ mol−1. Asigne cada uno de estos valores a cada una de las configuraciones electrónicas y justifique la elección.

b) La segunda energía de ionización del átomo de helio, ¿será mayor, menor o igual que la energía de ionización del átomo de hidrógeno?

212.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Escriba la configuración electrónica de los iones Cl− (Z =17) y K+ (Z = 19). b) Razone cuál de los dos iones tendrá mayor radio. c) Razone cuál de los dos elementos neutros tendrá mayor energía de ionización.

213.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Escriba la configuración electrónica de los átomos de azufre (Z = 16), calcio (Z = 20) y

selenio (Z = 34). Ordénelos de mayor a menor tamaño. b) Escriba la configuración electrónica de los iones S2−, Ca2+ y Se2−. Ordénelos de mayor a menor

tamaño.

214.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Escriba la configuración electrónica del átomo de fósforo, Z = 15, del calcio, Z = 20, y del

arsénico, Z = 33. Ordénelos de mayor a menor radio atómico; b) Escriba la configuración electrónica de los iones P3−; Ca2+ y As3−. Nómbrelos y ordénelos de

mayor a menor radio iónico.




215.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Ordene de menor a mayor tamaño las siguientes especies químicas: Na+, Ne , O2− , Mg2+ y F−. b) Defina primera energía de ionización y asigne los siguientes valores expresados en kJ mol−1: 496 ;

738 ; 1 314 y 1 681 a los elementos F , Mg , Na y O.

216.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Justifique cómo es el tamaño de un átomo con respecto a su anión y con respecto a su catión. b) Explique qué son especies isoelectrónicas y clasifique las siguientes según esta categoría: Cl−; N3−;

Al3+; K+; Mg2+.

217.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Escriba las configuraciones electrónicas de los átomos K19 y Cl17 y de sus iones K+ y Cl−. b) Justifique la razón por la que el radio del ion K+ (0,133 nm) es inferior al del ion Cl− (0,181 nm). c) ¿Qué se entiende por primera energía de ionización de un átomo? Señale la causa principal por la que

la primera energía de ionización del átomo de potasio es también menor que la del átomo de cloro.

218.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Ordene los siguientes átomos en orden decreciente de su radio atómico: sodio, aluminio, fósforo,

flúor, calcio y magnesio. b) Ordene los siguientes iones en orden creciente de su radio iónico; N3−, Na+, F−, Mg2+, O2−. c) Ordene los siguientes átomos en orden creciente respecto a su primera energía de ionización: sodio,

aluminio, azufre, flúor y cesio.

219.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Razone si es posible encontrar la configuración electrónica 1s2 2s2p6 en diferentes átomos. b) Calcule la longitud de onda medida en nanómetros de la radiación que se precisa para extraer un electrón

del primer elemento del segundo grupo de la Tabla periódica sabiendo que su primera energía de ionización es de 900 kJ mol−1.

Datos: Velocidad de los electrones desprendidos, ve = 0 m s−1 ; Número de Avogadro, NA = 6,022·1023 átomos mol−1 ; Constante de Planck, h = 6,626·10−34 J s ; Velocidad de la luz en el vacío, c = 2,998·108 m s−1

220.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Indique el número cuántico, y sus posibles valores, que representa según la teoría mecanocuántica:

a.1) la energía de un orbital; a.2) la orientación espacial de un orbital.

b) Los elementos X e Y ocupan las posiciones de la Tabla periódica que se indican a continuación: X (periodo, 4; grupo, 3); Y (periodo, 4, grupo, 17). Indique el elemento que presentará el valor más alto del radio atómico.

221.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Explique el concepto de orbital y relacione las características de los orbitales tipo “p” con los números

cuánticos que los describen. b) Indique la configuración electrónica en su estado fundamental para los elementos rubidio, hierro y cloro.

Señale para cada uno su grupo y periodo. Indique los cuatro números cuánticos del último electrón, electrón diferenciador, del rubidio.

Datos: Números atómicos: Cl (Z = 17) ; Fe (Z = 26) ; Rb (Z = 37)

222.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Comente las diferencias de configuración electrónica entre los elementos de los grupos 2, 8 y 16

de la Tabla periódica. b) Justifique cómo varía la electronegatividad dentro de cada grupo y compare el tamaño de los elementos

Be, Fe y O, que son los de menor número atómico de cada uno de los tres grupos citados.




223.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Enuncie los tres principios básicos para determinar la distribución electrónica de un átomo: de exclusión

de Pauli, de mínima energía y de máxima multiplicidad de Hund. b) Mediante las correspondientes configuraciones electrónicas, razone la valencia +1 para el sodio, +2 para

el calcio y −1 para el cloro. Datos: Números atómicos: Na (Z = 11) ; Cl (Z = 17) ; Ca (Z = 20)

224.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Enuncie el principio de exclusión de Pauli. b) ¿Qué define cada conjunto de números cuánticos n, ℓ y mℓ? Deduzca si puede existir, en un átomo,

más de un electrón con los números cuánticos: n = 2, ℓ = 1 y mℓ = 0. c) ¿Cuántos electrones, como máximo, puede tener un átomo con los siguientes valores de los números

cuánticos n = 3 y ℓ = 2? ¿Qué define cada conjunto de números cuánticos n y ℓ? d) Enuncie el principio de máxima multiplicidad de Hund e indique los electrones desapareados que existen

en cada uno de los átomos e iones siguientes: nitrógeno, magnesio, catión hierro(III).

225.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) En relación con la estructura atómica,

a.1) defina el concepto de isótopo; a.2) Si un isótopo de un elemento tiene el símbolo A10

21 , establezca el elemento químico de que se trata y el significado de los índices.

b) En relación con el estado de oxidación formal de los elementos, b.1) defina el concepto de estado o número de oxidación de un elemento; b.2) determine, justificándolo, el estado de oxidación formal de los elementos químicos que

forman parte de las especies siguientes: O2, CO2, H2SO4, ClO4−.

226.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Justifique cuál de las siguientes especies, Li+ y He, tiene mayor radio. b) Razone cuál de los siguientes elementos, O y N, tiene mayor afinidad electrónica. c) Justifique cuál de los siguientes elementos, Na y Cl, tiene mayor energía de ionización.

227.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) ¿Qué caracteriza, desde el punto de vista de la configuración electrónica, a un metal de transición? b) Indique la configuración electrónica del ion hierro(II) y justifique la existencia de ese estado de oxidación. c) ¿Por qué existen siete clases de orbitales f?

228.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Indique el número de electrones desapareados que presenta, en su estado fundamental, el átomo de Se

(Z = 34). b) Un electrón que se aloja en un orbital 3d, ¿podría tener el siguiente conjunto de números cuánticos:

(3, 2, 3, −½)? c) ¿Cuál de los siguientes elementos presenta un mayor radio atómico: S o Se?

229.– Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Escriba la configuración electrónica de los iones S2− y Fe3+. b) Indique un catión y un anión que sean isoelectrónícos con S. c) Justifique por qué la segunda energía de ionización del magnesio es mayor que la primera.

230.– Sabiendo que el boro es el primer elemento del grupo trece de la Tabla periódica, conteste razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) La energía de ionización es la energía que desprende un átomo, en estado gaseoso, cuando se

convierte en ion positivo. b) La energía de ionización del boro es superior a la del litio (Z = 3). c) La configuración electrónica del boro le permite establecer tres enlaces covalentes. d) El átomo de boro en el BH3 tiene un par de electrones de valencia.




231.– Sabiendo que la energía que posee el electrón de un átomo de hidrógeno en su estado fundamental es 13,625 eV, calcule: a) la frecuencia de la radiación necesaria para ionizar el hidrógeno; b) la longitud de onda en nm y la frecuencia de la radiación emitida cuando el electrón pasa del nivel

n = 4 al n = 2. Datos: Constante de Planck, h = 6,626·10−34 J s ; Valor absoluto de la carga del electrón, e = 1,602·10−19 C ; Velocidad de la luz en el vacío, c = 2,998·108 m s−1

232.– Sabiendo que los átomos neutros X, Y, Z tienen las siguientes configuraciones: X: 1s2 2s2 2p1 ; Y: 1s2 2s2 2p5 ; Z: 1s2 2s2 2p6 3s2,

a) indique el grupo y periodo en el que se encuentran; b) ordénelos, razonadamente, de menor a mayor electronegatividad; c) ¿cuál es el de mayor energía de ionización?

233.– Sabiendo que los números atómicos del argon y del potasio son 18 y 19 respectivamente, razone sobre la veracidad de las siguientes afirmaciones: a) El número de electrones de los iones K+ es igual al de los átomos neutros del gas argon. b) El número de protones de los iones 39K+ es igual al de los átomos 40Ar. c) Los iones K+ y los átomos de gas argon no son isótopos. d) El potasio y el argon tienen propiedades químicas distintas.

234.– Se lleva a cabo un proceso mediante el cual la configuración electrónica de un átomo neutro pasa de 1s2 2s2p6 3s2 a 1s2 2s2p6 3s1p1. Indique, justificando brevemente la respuesta, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones: a) El proceso necesita energía para llevarse a cabo. b) El proceso es imposible ya que cada elemento tiene una única configuración electrónica. c) El proceso corresponde a una hibridación sp. d) El proceso supone la ionización del átomo.

235.– Se tienen los siguientes elementos A, B y C de números atómicos, Z, 30, 19 y 9 respectivamente. a) Escriba su configuración electrónica más estable. b) Razone cuántos electrones se encuentran desapareados en dicha configuración. c) Ordene los elementos razonadamente de menor a mayor tamaño.

236.– Sean dos electrones a y b cuyos números cuánticos son (2, 1, −1, +½) y (3, 0, 0, −½), respectivamente. Indique razonadamente: a) cuál es el que posee menor energía; b) cuál se encuentra en un orbital de forma esférica.

237.– Sean las combinaciones de números cuánticos (2, 1, 0, −½) y (2, 0, 0, ½). Razone cuál de ellas podría corresponder a un electrón de valencia del berilio, Z = 4.

238.– Sean las siguientes combinaciones de números cuánticos para un electrón: I) (1, 0, 2, −½) ; II) (5, 0, 0, +½) ; III) (3, 2, −2, −½) ; IV) (0, 0, 0, +½). a) Justifique cuál o cuáles de ellas no están permitidas. b) Indique el orbital en el que se encuentra el electrón para las que sí son permitidas. c) Ordene, razonadamente, dichos orbitales según su valor de energía creciente.

239.– Sean los elementos A y B cuyos números atómicos son 12 y 35, respectivamente: a) Escriba la configuración electrónica de los dos elementos y la de sus iones más estables. b) Razone en cada caso cuál de las dos especies, átomo neutro o ion, tendrá mayor radio atómico.

240.– Sean los elementos X e Y de número atómico 38 y 35, respectivamente. a) Escriba sus configuraciones electrónicas. b) Razone cuáles serán sus iones más estables. c) Justifique cuál de estos iones tiene mayor radio.




241.– Sean los elementos A, B, C, D y E cuyos números atómicos son 2, 11, 9, 12 y 13, respectivamente. Justifique cuál es el elemento que:

a) es más electronegativo; b) es un gas noble; c) es un metal alcalino; d) presenta valencia 3; e) puede formar un nitrato cuya fórmula es X(NO3)2.

242.– Si la energía de ionización del potasio, K, gaseoso es de 418 kJ mol−1: a) calcule la energía mínima que ha de tener un fotón para poder ionizar un átomo de K; b) calcule la frecuencia asociada a esta radiación y, a la vista de la tabla, indique a qué región del espectro

electromagnético pertenece; c) ¿podría ionizarse este átomo con luz de otra región espectral? Razone la respuesta. En caso afirmativo,

indique una zona del espectro que cumpla dicho requisito.

λ (m): 10−1 10−5 10−6 4·10−7 3·10−9 10−12

Radio Microondas Infrarrojo Visible Ultravioleta Rayos X Rayos γ

Datos: Constante de Planck, h = 6,63·10−34 J s ; Velocidad de la luz en el vacío, c = 3,00·108 m s−1 ; Número de Avogadro, NA = 6,022·1023 átomos mol−1

243.– Teniendo en cuenta el fragmento de la Tabla periódica de la figura, responda de forma razonada las siguientes preguntas: a) ¿Qué elemento tendrá propiedades químicas similares a A? b) ¿Cuál es el elemento de mayor tamaño? c) ¿Qué elemento tiene más electrones en su última capa? d) Comparando los tamaños de los elementos X y W, ¿cuál es mayor? e) ¿Qué tamaño tendrá el ion X+ respecto de su átomo neutro?

244.– Teniendo en cuenta los elementos con Z = 7, Z = 13 y Z = 15, conteste razonadamente: a) ¿Cuáles pertenecen al mismo periodo? b) ¿Cuáles pertenecen al mismo grupo? c) ¿Cuál es el orden decreciente de radio atómico? d) De los dos elementos con Z = 13 y Z = 15, ¿cuál tiene el primer potencial de ionización mayor?

245.– Tres electrones de la capa de valencia de tres elementos químicos poseen las siguientes combinaciones de números cuánticos: A (4, 0, 0, −½), B (2, 1, 0, −½) y C (4, 1, 0, +½). Explique qué elementos pertenecen al mismo periodo.

246.– Tres elementos tienen las siguientes configuraciones electrónicas: A: 1s2 2s2p6 3s2p6, B: 1s2 2s2p6 3s2p64s1 y C: 1s2 2s2p6 3s2. La primera energía de ionización de estos elementos (no en ese orden) es: 419 kJ mol−1, 735 kJ mol−1 y 1 527 kJ mol−1, y los radios atómicos son 97, 160 y 235 pm (1 pm = 10−12 m). a) Indique de qué elementos se tratan A y C. b) Relacione, de forma justificada, cada valor de energía con cada elemento. c) Asigne, de forma justificada, a cada elemento el valor del radio correspondiente.

247.– Un átomo del elemento A presenta la siguiente configuración electrónica: 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p4. Justifique razonadamente la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: a) Dicho átomo se halla en estado fundamental de energía. b) El elemento A pertenece al grupo de los halógenos. c) (4, 1, 2, −½) es un conjunto de números cuánticos posible para el electrón diferenciador de

dicho átomo. d) La energía de ionización de A es mayor que la del elemento B, que se encuentra justamente a

la derecha de A en la Tabla periódica.




248.– Un átomo tiene 34 protones y 44 neutrones y otro átomo posee 19 protones y 20 neutrones: a) Indique el número atómico y el número másico de cada uno de ellos. b) Escriba un posible conjunto de números cuánticos para el electrón diferenciador de cada uno de ellos. c) Indique, razonadamente, cuál es el ion más estable de cada uno de ellos y escriba su configuración

electrónica.

249.– Un átomo tiene 35 electrones, 35 protones y 45 neutrones y otro átomo posee 20 electrones, 20 protones y 20 neutrones

a) Calcule el número atómico y másico de cada uno de ellos. b) Justifique cuál de los dos es más electronegativo. c) Razone la valencia con la que pueden actuar.

250.– Un átomo X tiene la configuración electrónica siguiente: 1s2 2s2p6 3s2p6 4s1. Explique razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. a) X se encuentra en un estado excitado. b) X pertenece al grupo de los metales alcalinos. c) X pertenece al 4.º periodo de la Tabla periódica. d) X tiene poca tendencia a ceder el electrón de su última capa cuando se une con otro átomo

muy electronegativo como el cloro.

251.– Un átomo X, en estado excitado, presenta la siguiente configuración electrónica: 1s2 2s2p2 3s1. a) Identifique al elemento X indicando también en qué grupo y periodo de la Tabla periódica se encuentra. b) Indique los cuatro números cuánticos de cada uno de los electrones desapareados de X en su estado

fundamental.

252.– Un electrón de un átomo de hidrógeno salta desde el estado excitado de un nivel de energía de número cuántico principal n = 3 a otro de n = l. a) Calcule la energía y la frecuencia de la radiación emitida, expresadas en kJ mol−1 y en Hz,

respectivamente. b) Si la energía de la transición indicada incide sobre un átomo de rubidio y se arranca un electrón que sale

con una velocidad de 1 670 km s−1, ¿cuál será la energía de ionización del rubidio? Datos: Constante de Rydberg, RH = 2,18·10−18 J ; Número de Avogadro, NA = 6,023·1023 átomos mol−1 ; Constante de Planck, h = 6,63·10−34 J s ; Masa en reposo del electrón, me = 9,11·10−31 kg

253.– Un elemento tiene como número atómico de Z = 26. a) Escriba su configuración electrónica. b) Indique el grupo y el periodo al que pertenece. c) Se sabe que una muestra de 7,00 g de este elemento puro contiene 7,55·1022 átomos de dicho elemento.

Calcule su masa atómica. d) Justifique el enlace que presenta este elemento como sustancia pura.

Datos: Número de Avogadro, NA = 6,022·1023 átomos mol−1

254.– Un elemento tiene la siguiente configuración electrónica: 1s2 2s2p6 3s2p6 4s1. a) ¿Cuál es su situación en la Tabla periódica? b) ¿Qué características tienen los elementos de este grupo? c) Explique su valencia y escriba la configuración electrónica del ion más estable que forme.

255.– Un elemento tiene la siguiente configuración electrónica: 1s2 2s2p6 3s1. a) ¿Cuál es su situación en la Tabla periódica? b) ¿Qué características tienen los elementos de este grupo? c) Explique su valencia y escriba la configuración electrónica del ion más estable que forma.




256.– Una industria química ha utilizado la espectroscopia de infrarrojo, IR, para identificar un compuesto puro. Experimentalmente se ha obtenido el espectro anexo. a) ¿Qué le sucede a una molécula cuando absorbe radiación infrarroja? Justifique

si el compuesto puro es el propan−2−ol o el ácido propanoico. b) La zona de 700 a 1 200 cm−1 de un espectro IR se denomina huella dactilar y es

característica de cada compuesto. En el espectro obtenido se observa un pico intenso a 900 cm−1 en esta zona. Calcule la longitud de onda, la frecuencia y la energía de este pico.

Datos: Constante de Planck, h = 6,63·10−34 J s ; Velocidad de la luz en el vacío, c = 3,00·108 m s−1 Absorción de diferentes tipos de enlace en la región del infrarrojo

Enlace Tipo de compuesto Intervalo de número de ond (cm−1)

C−H alcanos (C−C−H) 2 850−2 970 ; 1 340−1 470

alquenos (C=C−H) 3 010−3 095 ; 675−995

O−H alcoholes 3 200−3 600

ácidos carboxílicos 2 500−2 700

C−O alcoholes, éteres, ácidos carboxílicos, esteres 1 050−1 300

C=O aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, esteres 1 690−1 760

257.– Utilizando la ecuación de De Broglie y sabiendo que la energía cinética de un neutrón es de 2,60·10−20 J, calcule la longitud de onda del neutrón emitido en un determinado proceso.

Datos: Constante de Planck, h = 6,626·10−34 J s ; Masa del neutrón, mn = 1,675·10−27 kg


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