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CEPA Enrique Tierno Galván. Ámbito Científico-Tecnológico. Nivel 2.

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SOLUCIONES BLOQUE 2. EL ÁTOMO: MODELOS,

TABLA PERIÓDICA Y ENLACE QUÍMICO.

Modelos Atómicos

1. Solución:

Descubrimiento de los dos «tipos» de electricidad. Siglo XVIII.

Descubrimiento del electrón. 1897.

Modelo atómico de Thomson. 1903.

Experimento de Millikan. Experimento de Rutherford.1909.

Modelo atómico de Rutherford. 1911.

Modelo atómico de Bohr. 1913.

Descubrimiento del protón. 1918.

2. Solución:

a) 3 protones e)

b) 3 neutrones

c) 3 electrones

d) El átomo es neutro

f) Carga +1. Se convierte en un

catión.

3. Solución:

a) Modelo atómico de Thompson

b) Modelo atómico de Bohr.

c) Modelo atómico de Rutherford

d) Modelo atómico de Thompson.


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4. Solución:

Los postulados del modelo atómico de Dalton son los siguientes:

a) Todos la materia está formada por átomos y moléculas

b) Los átomos son indivisibles e indestructibles

c) Los átomos de un mismo elemento son iguales

d) Los átomos de elementos diferentes son distintos

e) Ley de las proporciones definidas de Dalton

5. Solución:

a) Falso. El neutrón si tiene masa. Fue la última partícula subatómica en

descubrirse porque NO tiene carga eléctrica.

b) Falso. Gracias al experimento de la lámina de oro, Rutherford pudo

determinar que el átomo está formado por un núcleo de carga POSITIVA

(formado por neutrones y protones) y una corteza de carga NEGATIVA

(formado por los electrones)

c) Falso. El átomo está prácticamente vacío, ya que los protones y

neutrones, contenidos en el núcleo, tienen mucha más masa que los

electrones, contenidos en la corteza. Al ser el núcleo muy pequeño,

respecto al tamaño del átomo, toda la masa se concentra,

prácticamente, en un solo punto.

d) Verdadero. Thompson descubrió los electrones, los cuales son los

causantes de la electricidad.

e) Falso. No son isótopos porque NO tiene el mismo número atómico, es

decir, No son el mismo elemento.

f) Verdadero. En el primer nivel caben 2 electrones, en el segundo nivel

caben 8 electrones y en el tercer nivel caben 18 electrones.

6. Solución:

Nota: El esquema puede ser realizado de múltiples maneras, todas ellas válidas.

Por ello, NO se expone una única forma de solución. En caso de realizar el

ejercicio consultar con el profesor.


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7. Solución: Si el modelo de Thomson fuera correcto, al bombardear la lámina de

oro, las partículas α lanzadas por Rutherford deberían haber rebotado todas.

Thompson consideraba al átomo como una esfera maciza de carga positiva, con

los electrones incrustados, de carga negativa. De modo que al lanzar las

partículas α (que no son más que átomos, también) estas hubiesen rebotado

como esferas macizas que son, realizando una trayectoria de vuelta por donde

fueron lanzadas. (De un modo análogo al lanzar una pelota de tenis, sobre una

lámina formada por pelotas de tenis).

a) Porque así algunas partículas podían

atravesar la lámina. Con una lámina más

gruesa ninguna partícula la habría

atravesado y no se hubieran obtenido las

mismas conclusiones.

b) Porque chocaban con los núcleos

atómicos.

c) Porque pasaban cerca de los núcleos.

Partículas Subatómicas

8. Solución:

a) El número atómico, Z, representa el número de protones que un átomo

tiene en su núcleo.

b) El número másico, A, representa el número de protones y de neutrones

que un átomo tiene en su núcleo.

c) El número de electrones en un átomo neutro coincide con el número

atómico.

d) El número de electrones en un átomo neutro coincide con el número de

protones.

9. Solución:


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10. Solución:

Elemento Carbono Calcio Oxígeno Flúor

Símbolo C Ca O F

Número Atómico 6 20 8 9

Número Másico 12 40 16 18

Nº de protones 6 20 8 9

Nº de neutrones 6 20 8 10

Nº de electrones 6 20 8 9

11. Solución: Son isótopos las parejas de átomos con el Mismo Número Atómico,

es decir, con el mismo número de protones.

Son isótopos: X12

6 y X14

6 Y12

8 y Y14

8

12. Solución:

Protio Deuterio Tritio

Representación H1

1 H2

1 H3

1

A 1 2 3

Z 1 1 1

Nº de protones 1 1 1

Nº de neutrones 0 1 2

Nº de electrones 1 1 1

13. Solución:

a) B10

5 , B11

5 y B12

5 / C12

6 y C14

6

b) B12

5 y C12

6 / N14

7 y C14

6

c) 6 neutrones: B11

5 y C12

6 7 neutrones: B12

5 y N14

7

8 neutrones: O16

8 y C14

6


5

14. Solución:

Símbolo del ión Br- Al 3+ O2- N3-

Tipo de ión Anión Catión Anión Anión

Nº de e- ganados 1 - 2 3

Nº de e- perdidos - 3 - -

Especie atómica Li+ Se2- Sr2+ N3-

Z 3 34 38 7

Nº de protones 3 34 38 7

Nº de electrones 2 36 36 10

15. Solución:

a) H+. Catión

b) H- . Anión.

c) Cl-. Anión.

d) Ca+2. Catión

16. Solución:

Representación Z A Nº p Nº n Nº e Ión Configuración

electrónica 354

26

Fe 26 54 26 28 23 Catión Cl35

17 17 35 17 18 18 Anión

B12

5 5 12 5 7 5 Neutro 1s2 2s2 2p1

Tc97

43 43 97 43 54 43 Neutro 225

12

Mg 12 25 12 13 10 Catión

N15

7 7 15 7 8 7 Neutro 1s2 2s2 2p3

Ar38

18 18 38 18 20 18 Neutro Hg198

80 80 198 80 118 79 Catión

NO es posible I127

53 53 127 53 74 54 Anión

U238

92 92 238 92 146 92 Neutro 234

16

S 16 34 16 18 18 Anión 3197

79

Au 79 197 79 118 76 Catión 284

38 Sr 38 84 38 46 36 Catión


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Configuraciones electrónicas:

Fe3+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3

Cl- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

B 1s2 2s2 2p1

Tc 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d5

Mg2+ 1s2 2s2 2p6

N 1s2 2s2 2p3

Ar 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

Hg+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d9

I- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6

U 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f4

S-2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

Au +3 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d6

Sr2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6

17. Solución: Son iones isoelectrónicos N3- y Mg2+.

El K y el Fe contienen electrones desapareados.

18. Solución:

a) n = 3 l = 2 ml = -2,-1,0,+1,+2 ms = +1/2, -1/2

b) n = 4 l = 2 ml = -2,-1,0,+1,+2 ms = +1/2, -1/2

c) n = 5 l = 2 ml = -2,-1,0,+1,+2 ms = +1/2, -1/2

d) n = 5 l = 3 ml = -3, -2, -1 ,0,+1, +2, +3 ms = +1/2, -1/2

e) n = 6 l = 0 ml = 0 ms = +1/2, -1/2

19. Solución:

a) Es posible. Se trata de un orbital s.

b) NO es posible, ya que l No puede ser mayor que n.

c) Es posible. Se trata de un orbital l.

d) Es posible. Se trata de un orbital d.


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20. Solución:

a) NO es posible, ya que l DEBE ser menor que n.

b) NO es posible, ya que l NO puede ser negativo.

c) Es posible

d) NO es posible, ya que ml No puede ser -1 si l = 0

21. Solución:

a) Son átomos neutros las especies I, II y V. Contienen el mismo número de

protones y de electrones.

b) Las especies I, II y V son neutras (por lo tanto, NO tienen carga). Se trata

del Boro, (especie I y II) y del Aluminio (especie V). Su configuración más

estable NO es la nuestra

La especie III se trata de un catión, ya que contiene más protones que

electrones. Se trata del Neón, pero NO en su configuración más estable.

La especie IV se trata de un anión, ya que contiene más electrones que

protones. Se trata, también del Neón, aunque de nuevo, NO en su

configuración más estable, la cual la obtiene cuando es neutro.

c) Isótopos son las especies I y II, y las especies III y IV. Contienen el mismo

número de protones (es decir, son el mismo elemento) con distinto

número de neutrones.

22. Solución:

Configuraciones: Be2+ 1s2

N3- 1s2 2s2 2p6

F 1s2 2s2 2p5

Poseen l = 0, tan solo, el Be2+

Pueden poseer ml = - 1, El F y el N3-


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Tabla periódica

23. Solución:

a) En su núcleo hay 15 protones y 16 neutrones.

b) En su forma estable, el átomo tendrá 15 protones, 16 neutrones y 18

electrones.

c) Se encuentra en el tercer nivel, en el grupo del Nitrógeno.

24. Solución:

a) El Li6

3 se encuentra en el segundo nivel, en el grupo de los Alcalinos.

El F18

9 se encuentra en l segundo nivel, en el grupo de los Halógenos.

b) El Li6

3 es un metal, ya que cede electrones para adquirir su

configuración más estable. Por el contrario, el F18

9 capta electrones, por

lo tanto, es un NO metal.

c) Li6

3 y F18

9

25. Solución:

a) Verdadero. El número atómico coincide con el número de protones del

núcleo.

b) Falso. El número de neutrones no coincide, en general, con el número

de protones.

c) Verdadero. En los átomos neutros, el número de electrones coincide

con el número de protones. Por tanto, también coincide con el número

atómico.

d) Falso. Esto es válido para los elementos del mismo grupo; y el potasio y

el calcio no pertenecen al mismo grupo.


9

e) Falso. Pertenecen al mismo periodo.

f) Falso. Ambos forman iones positivos.

g) Falso. La masa atómica se calcula a partir del número de protones (Z)

más el número de neutrones.

26. Solución:

a) Z = 5 1s2 2s2 2p1. Periodo 2. Grupo: Boroideos.

b) Z = 14 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2. Periodo 3. Grupo: Carbonoideos

c) Z = 26 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 Periodo: 3. Grupo: Metales de

transición.

d) Z = 18 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6. Periodo: 3. Grupo: Gases Nobles.

27. Solución:

a) Na23

11 : 11 protones y 12 neutrones

S32

16 : 16 protones y 16 neutrones.

b) Na23

11 1s2 2s2 2p6 3s1. Periodo: 3. Grupo: Alcalinos.

S32

16 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4. Periodo: 3. Grupo: Anfígenos.

28. Solución: La respuesta correcta es la c): El número de protones del núcleo. Es

decir, el número atómico, Z.

29. Solución:

a) Cu 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9. Periodo: 3. Grupo: metales de

transición.


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b) As 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3. Periodo: 4. Grupo:

Nitrogenoidideos.

c) B 1s2 2s2 2p1. Periodo: 2. Grupo: Boroideos

d) Si 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2. Periodo: 3. Grupo: Carbonoideos.

e) Pt 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d8.

Periodo: 5. Grupo: Metales de transición.

f) H 1s1. Periodo: 1. Grupo: (Alcalinos)

g) O 1s2 2s2 2p4. Periodo: 2. Grupo: Anfígenos.

h) C 1s2 2s2 2p2. Periodo: 2. Grupo: Carbonoideos

i) N 1s2 2s2 2p3. Periodo: 2. Grupo: Nitrogenoideos.

Orden según el número de electrones: H < B < C < N < O < Si < Cu < As < Pt

30. Solución: Iones con carga - 2 forman todos los elementos del grupo de los

anfígenos, que sean NO metales: O, S, Se, Te.

31. Solución: Propiedades químicas semejantes tienen aquellos elementos

pertenecientes al mismo grupo de la tabla periódica, es decir, con los mismos

electrones de valencia.

Los grupos son los siguientes: Li, Na y K / As, P y Ni / Al, B y Ga / Xe, Ne y Ar

32. Solución: Iones con carga + 1 forman todos los elementos del grupo de los

alcalinos: Li, Na, K, Rb, Cs y Fr. También lo hacen algunos NO metales, e incluso

algunos metales de transición.

33. Solución:

a) Li (Z = 3) 1s2 2s1 Li+ . Periodo: 2 Grupo: Alcalino.


11

b) Mg (Z = 12) 1s2 2s2 2p6 3s2 Mg2+. Periodo: 3. Grupo: Alcalinoterreos.

c) O (Z = 8) 1s2 2s2 2p4 O2-. Periodo: 2. Grupo: Anfígenos.

d) Be (Z = 4) 1s2 2s2 Be2+. Periodo: 2. Grupo: Alcalinoterreos.

e) F (Z=9) 1s2 2s2 2p5 F-. Periodo: 2. Grupo: Halógenos.

f) C (Z = 6) 1s2 2s2 2p2 C4-. Periodo: 2. Grupo: Carbonoideos.

g) Ne (Z = 10) 1s2 2s2 2p6 Ne. Periodo: 2. Grupo: Gases Nobles.

h) Zn (Z = 30) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 Periodo: 3. Grupo: Metales

de transición.

34. Solución: El único que puede considerarse elemento es el c), ya que por la

naturaleza del enlace metálico, los cationes Fe quedan incrustados en la red

metálica en su forma de elemento sin reaccionar entre ellos.

35. Solución: El criterio actual para ordenar los elementos en la tabla periódica es

según el orden creciente de número atómico, combinado con la semejanza en

las propiedades químicas de los elementos.

Mendeliev ordenó los elementos según la semejanza en las propiedades

químicas, mientras que Mayer, realizó la ordenación de los elementos en una

tabla periódica según una relación entre el volumen y la masa de los átomos.

Mayer publicó su esquema un año después que Mendeliev (de ahí que NO sea

recordado y nombrado como este).

36. Solución:

a) El cromo se encuentra en el cuarto periodo de la tabla periódica,

aunque este representa al tercer periodo, ya que para los metales de

transición, el periodo que marca la tabla periódica ha de reducirse en 1.

b) El Nitrógeno y el Fósforo si pertenecen al grupo XV de la tabla periódica

(los Nitrogenoideos), pero no el Selenio, que pertenece al grupo XVI (los

Anfígenos).


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c) El símbolo químico del Argón es Ar. Siempre la primera con mayúscula y

las letras subsiguientes en minúscula.

d) El Sodio tiene como número atómico el 11, es decir, contiene 11

protones en su núcleo

e) Consiste totalmente en lo contrario. A medida que descendemos en un

grupo aumentan la masa y el número atómico de los elementos.

Enlace Químico

37. Solución:

Hidrógeno: H2

a) El hidrógeno molecular es un elemento: todos sus átomos son del

mismo tipo; es decir, todos tienen el mismo número de protones.

b) La fórmula significa que dos átomos de hidrógeno se combinan para

formar una molécula.

c) Molécula de H2:

Fósforo: P4

d) Es un no metal.

e) La molécula tiene cuatro átomos de fósforo, como puede deducirse de

la fórmula.

Dióxido de carbono: CO2

f) El oxígeno y el carbono.

g) Por cada átomo de carbono hay dos átomos de oxígeno.

h) La molécula está formada por dos átomos de oxígeno y un átomo de

carbono:

Hierro: Fe

i) Es un metal.

j) Se encontrará formando cristales.

k) Sólido.

Cloruro de sodio: NaCl

l) El cloro y el sodio.

m) Hay un átomo de cloro por cada átomo de sodio

n) Un cristal iónico.


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38. Solución:

a) Iónicas NaBr y Na2O

Covalentes O2, H2O y CCl4

b) Solo el enlace covalente se compone de moléculas. En el enlace

covalente, la molécula está formada por dos o más átomos que

comparten electrones.

39. Solución:

a) F (Z = 9) 1s2 2s2 2p5 F- No metal

Na (Z = 11) 1s2 2s2 2p6 3s1 Na+ Metal.

Enlace IÓNICO NaF

b) N (Z = 7) 1s2 2s2 2p3 N3- No metal

H (Z = 1) 1s1 H- No metal

Enlace COVALENTE NH3

c) Cl (Z = 17) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Cl- No metal


Enlace COVALENTE HCl

d) Cl (Z = 17) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Cl- No metal

K (Z = 19) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 K+ Metal

Enlace IÓNICO KCl

40. Solución:

a) Si un átomo neutro pierde electrones se obtiene un Catión.

b) Si un átomo neutro gana electrones se convierte en un Anión.

c) Si el átomo posee el mismo número de electrones que de protones es

un átomo Neutro.

Si el átomo posee más electrones que protones es un Anión.

Si el átomo posee más protones que electrones es un Catión.


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41. Solución:

a) En el catión Be2+.

b) En el catión Al3+

c) En el anión S2-

42. Solución:

a) Se trata de un enlace

iónico

b) Se trata de un covalente

molecular

c) Se trata de un enlace

metálico

43. Solución:

a) Halógenos

b) Metales alcalinos

c) Metales alcalinos

d) Gases Nobles

e) Halógenos

44. Solución:

a) C (Z = 6) 1s2 2s2 2p2 C-4 No metal

O (Z = 8) 1s2 2s2 2p4 O-2 No metal

Enlace COVALENTE CO2

b) Na (Z = 11) 1s2 2s2 2p6 3s1 Na+ Metal

O (Z = 8) 1s2 2s2 2p4 O-2 No metal

Enlace IÓNICO Na2O

c) Co (Z = 27) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 Metal

Enlace METÁLICO Co


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d) N (Z = 7) 1s2 2s2 2p3 N3- No metal


Enlace COVALENTE NH3

e) Ag (Z = 47) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d9 Metal

Enlace METÁLICO Ag

45. Solución:

a) K (Z = 19) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 K+ Metal

Br (Z = 35) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5 Br- No metal

Enlace IÓNICO KBr

b) Hg (Z = 80) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10

Metal

Enlace METÁLICO Hg

c) N (Z = 7) 1s2 2s2 2p3 N3- No metal

N (Z = 7) 1s2 2s2 2p3 N3- No metal

Enlace COVALENTE N2

d) C (Z = 6) 1s2 2s2 2p2 C4- No metal

Enlace COVALENTE C (grafito)

e) Zn (Z = 30) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 Metal

Enlace METÁLICO Zn

f) Ba (Z = 56) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 Ba2+

Metal

S (Z = 16) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 S2- No metal

Enlace IÓNICO BaS

g) H (Z = 1) 1s1 H- No Metal

O (Z = 8) 1s2 2s2 2p4 O2- No metal

Enlace COVALENTE H2O


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46. Solución:

a) Solo se disuelven en agua los enlaces iónicos y los covalentes polares.

En nuestro caso, tan solo, el NaCl, que constituye un enlace Iónico.

b) Los sólidos cristalinos covalentes tienen el punto de fusión más alto, en

este caso, el Diamante

c) Están formados por moléculas los enlaces covalentes moleculares, en

este caso, el H2

d) Los metales es el enlace químico característico transmisor de la

electricidad en estado sólido. En este caso, constituyen enlaces

metálicos Ag y Fe

Los enlaces iónicos son buenos conductores de la electricidad en estado

disuelto. Entre los casos dados, el único enlace iónico es el NaCl.

47. Solución: Son sustancias moleculares, aquellos compuestos que se enlazan

mediante un enlace covalente NO cristalino. Los covalentes moleculares suelen

ser gaseosos a temperatura ambiente. Entre los casos dados, tan solo, el CO2 y

el NH3 son covalentes moleculares.

48. Solución:

Z = 19 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 Cede 1 e- Metal

Z = 17 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Gana 1 e- No Metal

Enlace IÓNICO.

Propiedades:

i. Puntos de fusión y ebullición elevados

ii. Solubles en disolventes muy polares

iii. Duros pero frágiles

iv. Pequeño coeficiente de dilatación térmica

v. Malos conductores del calor y la electricidad en estado sólido.

Pero si o hacen disueltos.

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