introducciÓn · el elemento con símbolo ar es el argón y pertenece al grupo 18 y periodo 3 del...

INTRODUCCIÓNElaprendizajedelaQuímicaconstituyeunretoalqueseenfrentancadaañolos,cadavezmás

escasos,estudiantesde2°debachilleratoqueeligen lasopcionesde“Ciencias”,“Cienciasde la

Salud”e“IngenieríayArquitectura”.Estotambiénconstituyeunretoparalosprofesoresque,no

solodebensercapacesdebuscarlaformamáseficazparaexplicarestadisciplina,sinoademás,

inculcarelinterésquenacedelreconocimientodelpapelquejuegalaQuímicaenlavidayenel

desarrollodelassociedadeshumanas.

Enestecontexto, lasOlimpiadasdeQuímicasuponenunaherramientamuy importanteyaque

ofrecen un estímulo, al fomentar la competición entre estudiantes procedentes de diferentes

centrosycondistintosprofesoresyestilosoestrategiasdidácticas.

Estacoleccióndecuestionesyproblemassurgiódelinterésporpartedelosautoresderealizar

unarecopilacióndelaspruebaspropuestasendiferentespruebasdeOlimpiadasdeQuímica,con

elfindeutilizarloscomomaterialdeapoyoensusclasesdeQuímica.Unavezinmersosenesta

labor,yalavistadelvolumendecuestionesyproblemasreunidos,laComisióndeOlimpiadasde

QuímicadelaAsociacióndeQuímicosdelaComunidadValencianaconsideróquepodíaresultar

interesante supublicaciónparaponerloadisposiciónde todos losprofesoresyestudiantesde

Química a los que les pudiera resultar de utilidad. De esta manera, el presente trabajo se

propusocomounposiblematerialdeapoyopara laenseñanzade laQuímicaen loscursosde

bachillerato, así como en los primeros cursos de grados del área de Ciencia e Ingeniería.

Desgraciadamente,nohasidoposible ‐porcuestionesquenovienenalcaso‐ lapublicacióndel

material.Noobstante, lapuestaencomúnde lacoleccióndecuestionesyproblemasresueltos

puede servirdegermenparaeldesarrollodeunproyectomásamplio,enelqueeldiálogo,el

intercambio de ideas y la compartición dematerial entre profesores deQuímica con distinta

formación,origenymetodología,peroconobjetivoseinteresescomunes,contribuyaaimpulsar

elestudiodelaQuímica.

En elmaterial original se presentan las pruebas correspondientes a las últimas Olimpiadas

NacionalesdeQuímica(1996‐2012)asícomootraspruebascorrespondientesafaseslocalesde

diferentesComunidadesAutónomas.Enesteúltimo caso, sehan incluido sólo las cuestionesy

problemasquerespondieronalmismoformatoquelaspruebasdelaFaseNacional.Sepretende

ampliarelmaterialcon lascontribucionesquerealicen losprofesores interesadosen impulsar

este proyecto, en cuyo caso se harámención explícita de la persona que haya realizado la

aportación.

Lascuestionesquesonderespuestasmúltiplesylosproblemassehanclasificadopormaterias,

sepresentancompletamenteresueltosyentodosellossehaindicadolaprocedenciayelaño.Los

problemas,enlamayorpartedeloscasosconstandevariosapartados,queenmuchasocasiones

se podrían considerar como problemas independientes. Es por ello que en el caso de las

OlimpiadasNacionales sehaoptadoporpresentar la resoluciónde losmismosplanteando el

enunciadodecadaapartadoy,acontinuación,laresolucióndelmismo,enlugardepresentarel

enunciadocompletoydespuéslaresolucióndetodoelproblema.

Losproblemasycuestionesrecogidosenestetrabajohansidoenviadospor:

Juan A. Domínguez (Canarias), Juan Rubio (Murcia), Luis F. R. Vázquez y Cristina Pastoriza

(Galicia), JoséA.Cruz,NievesGonzález,Gonzalo Isabel (CastillayLeón),AnaTejero (Castilla‐

LaMancha),PedroMárquez(Extremadura),PilarGonzález(Cádiz),ÁngelF.Sáenzde laTorre

(La Rioja), José Luis Rodríguez (Asturias),Matilde Fernández (Baleares), Fernando Nogales

(Málaga).

Finalmente,losautoresagradecenaHumbertoBuenosuayudaenlarealizacióndealgunasde

lasfigurasincluidasenestetrabajo.

Losautores

CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen4.(S.Menargues&F.Latre) 1

1.CUESTIONESdeESTRUCTURAATÓMICA

1.1.LosnúmerosatómicosdelMnyNison25y28,respectivamente.Los ionesMn(II)yNi(II)son,respectivamente:a)Iones y .b)Ambosionesson .c)Iones y .d)Iones y .e)Ambosionesson .

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Sevilla2004)(O.Q.L.Extremadura2005)

LaestructuraelectrónicaabreviadadelMn(Z=25)es[Ar]4s 3d ,yaquedeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:

“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lomásseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,

lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:

4s 3d

ElMn pierdedoselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayorvalordenyqueseencuentranenelorbital4s,ysuestructuraelectrónicaes[Ar] :

4s 3d

Delamismaforma,paraNi(Z=28)laestructuraselectrónicaes[Ar]4s 3d :

4s 3d

ElNi pierdedoselectrones, losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayorvalordenyqueseencuentranenelorbital4s,ysuestructuraelectrónicaes[Ar] :

4s 3d

Larespuestacorrectaeslac.

1.2.¿Cuáldelossiguientesparesdeespeciesquímicassonisoelectrónicas?a)NeyArb) y c)Ney d) y e) yNa

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Sevilla2004)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Madrid2011)(O.Q.L.Murcia2011)(O.Q.L.Murcia2012)

Especiesisoelectrónicassonaquellasquetienenidénticaestructuraelectrónica.

a)Falso.ElelementoconsímboloNeeselneónypertenecealgrupo18yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .


ElelementoconsímboloAreselargónypertenecealgrupo18yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .

b) Falso. El elemento con símbolo F es el flúor ypertenece al grupo17yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .

LaconfiguraciónelectrónicadelionF es[He]2s 2p yaquecapta1electrónensucapamásexterna.

ElelementoconsímboloCleselcloroypertenecealgrupo17yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .

LaconfiguraciónelectrónicadelionCl es[Ne]3s 3p yaquecapta1electrónensucapamásexterna.

c)Verdadero.ElelementoconsímboloNeeselneónypertenecealgrupo18yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He] .

ElelementoconsímboloFesel flúorypertenecealgrupo17yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .

Laconfiguraciónelectrónicadelion es[He] yaquecapta1electrónensucapamásexterna.

d)Falso.ElelementoconsímboloNaesel sodioypertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .

LaconfiguraciónelectrónicadelionNa es[He]2s 2p yaquecede1electróndesucapamásexterna.

ElelementoconsímboloKeselpotasioypertenecealgrupo1yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .

LaconfiguraciónelectrónicadelionK es[Ne]3s 3p yaquecede1electróndesucapamásexterna.

e)Falso.El elementoconsímboloNaesel sodioypertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .

Laconfiguraciónelectrónicadel ionNa es [He]2s 2p yaquecede1electróndesucapamásexterna.


(EnMurcia2012secambiaNeyArporHeyAr).

1.3.Elnúmeroatómicodeunelementovienedadopor:a)Elañoenquefuedescubiertoeseelemento.b)Elnúmerodeneutronesqueposeesunúcleoatómico.c)Sumasaatómica.d)Elnúmerodeprotonesexistenteenelátomodedichoelemento.

(O.Q.L.Murcia1996)

Deacuerdocon la leyperiódicadeH.Moseley, elnúmeroatómicodeunelementovienedadoporelnúmerodecargaspositivas,protones,queexistenensunúcleo.

Larespuestacorrectaeslad.


1.4.Alhablardepartículaselementalesenreposoesciertoque:a)Lamasadelprotónesaproximadamente100vecesladelelectrón.b)Lamasadelprotónesigualaladelelectrón.c)Lamasadelelectrónescero.d)Lamasadelprotónescasiigual,peroligeramenteinferior,aladelneutrón.

(O.Q.L.Murcia1996)

a‐b) Falso. J.J. Thomson, comparando la carga específica (m/e) de los rayos catódicos(electrones)y lade los rayoscanalesdelhidrógeno(protones),propusoque lamasadeéstosúltimosera1837vecesmayorqueladeloselectrones.

c)Falso.SegúndescubrióJ.J.Thomson,losrayoscatódicos(electrones)erandesviadosporcamposmagnéticosloqueindicabaquesetratabadepartículasmaterialesynodeondaselectromagnéticas.

d)Verdadero.Losneutronessonpartículasconunamasaligeramentesuperioraladelosprotones.


1.5.Heisenbergafirmóensuconocidoprincipioque:a)Esimposibleconocersimultáneamentelavelocidadyposiciónexactadelelectrón.b)Unelectrónnopuedetenerigualesloscuatronúmeroscuánticos.c)Laenergíanisecreanisedestruye,sólosetransforma.d)Existeunarelacióninversaentrelaenergíadeunelectrónyelcuadradodesudistanciaalnúcleo.

(O.Q.L.Murcia1996)

ElprincipiodeindeterminaciónoincertidumbrepropuestoporW.Heisenbergdiceque:

“esimposibleconocerdeformaexactaysimultáneaelmomento(velocidad)yposicióndeunelectrónaislado”.

Δx·Δp≥h4π

Δx incertidumbredelaposicióndelapartículaΔp incertidumbredelmomento velocidad delapartículah constantedePlanck

Larespuestacorrectaeslaa.

1.6.ElmodelodeBohryelprincipiodeincertidumbreson:a)Compatiblessiempre.b)Compatiblessisesuponequelamasadelelectrónesfuncióndesuvelocidad.c)Compatiblesparaunnúmerocuánticon>6.d)Incompatiblessiempre.

(O.Q.L.Murcia1996)

ElmodeloatómicopropuestoporN.Bohrhabladecertezas,yaquepermiteconocerdeformaexactaqueelelectróndelátomodehidrógenogiraaunadeterminadadistanciadelnúcleo,conunadeterminadavelocidadyconunadeterminadaenergía.


“esimposibleconocerdeformaexactaysimultáneaelmomento(velocidad)yposicióndeunelectrónaislado”,

porloquealtratardedeterminarlaposiciónexactadeunelectrónsealterasuvelocidadyenergía.



1.7.¿Cuáldelossiguientesgruposdenúmeroscuánticosesimposibleparaunelectrónenunátomo? n l ma) 1 0 0b) 3 1 2c) 4 3 1d) 2 1 0

(O.Q.L.Murcia1996)

Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunelectrón:

n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)

m=‐l,…,0,…,+l s=±½

a‐c‐d)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.

b)Prohibido.Sil=1,elvalordemsólopuedeser1,0,‐1.

Larespuestacorrectaeslab.

1.8.LafamosaexperienciadeMillikan,realizadacongotasdeaceite,permitió:a)Determinarlamasadelprotónyneutrón.b)Calcularladensidadrelativadelaceiteydelaguaconunagranprecisión.c)Establecerlacargadelelectrón.d)MedirlalongituddelenlaceC‐Cdelosexistentesenlamoléculadeaceite.e)Establecerelpatróninternacionaldedensidades(IDP).f)MedirlaconstantedePlanck.g)Larelacióncarga/masadelapartículaalfa.

(O.Q.L.Murcia1996)(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.Murcia2004)

LaexperienciadelagotadeaceiterealizadaporR.Millikanen1907permitiódeterminarlacargadelelectrón,e=‐4,77·10 u.e.e.(‐1,592·10 C).Estevalorfuecorregidoenlosañostreintacuandosemidiócorrectamentelaviscosidaddelaceite,e=‐1,602·10 C.


(Esta cuestiónha sidopropuesta en varias ocasiones combinandodiferentes respuestasposibles).

1.9.UnisótopodelelementoKtienenúmerodemasa39ynúmeroatómico19.Elnúmerodeelectrones,protonesyneutrones,respectivamente,paraesteisótopoes:a)19,20,19b)19,39,20c)19,19,39d)19,19,20e)20,19,19

(O.Q.N.CiudadReal1997)

Deacuerdoconlosconceptosde:

Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.

Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.

La diferencia entre el número másico y el número atómico proporciona el número deneutrones.


Elisótopo Kestáintegradopor19protones19electrones20neutrones


1.10.TeniendoencuentaqueelelementoNeprecedealNaenlatablaperiódica:a)Elnúmeroatómicodelosiones esigualaldelNe.b)Elnúmerodeelectronesdeion esigualaldelNe.c)Losiones ylosátomosdeNetienendiferentecomportamientoquímico.d)Losiones ylosátomosdeNesonisótopos.e)Losiones ylosátomosdeNereaccionanentresí.

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Almería2005)

Si el elemento Ne precede al elemento Na en la tabla periódica, su número atómico esunidadmenor,por loquedeacuerdoconelconceptodenúmeroatómicoelNetieneunprotónyunelectrónmenosqueelNa.

a) Falso. El ion Na tiene un electrón menos que el átomo de Na pero el número deprotones(númeroatómico)deambasespecieseselmismo.

b)Verdadero. El ion Na tiene un electrónmenos que el átomo de Na y por tanto, elmismonúmerodeelectronesqueelátomodeNe.

c) Falso. El ionNa y el átomodeNe tienen elmismo comportamientoquímico yaqueposeenidénticaconfiguraciónelectrónica,sonespeciesisoelectrónicas.

d)ElionNa yelátomodeNenosonisótopos,yaqueparaserlodeberíantenerelmismonúmeroatómico(nolotienen)ydiferentenúmeromásico(desconocido).

e) Falso. El ionNa y el átomodeNe tienen idéntica configuración electrónica externa,2s22p6,degasinertequelesconfieregranestabilidadeinerciaquímica.


1.11.¿Cuálde lassiguientescombinacionesdevaloresparan, l,m,s,representaunade lassolucionespermitidasdelaecuacióndeondasparaelátomodehidrógeno?

n l m sa) 2 0 3‐½b) 2 0 0½c) 2 1 ‐11/3d) 4 2 3‐½e) 5 6 1½



n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)

m=‐l,…,0,…,+l s=±½

a)Prohibido.Sil=0,elvalordemdebeser0.

b)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.

c)Prohibido.Elvalordessólopuedeser½ó‐½.

d)Prohibido.Sil=2,elvalordemsólopuedeser‐2,‐1,0,1,2.


e)Prohibido.Sin=5,elvalordelsólopuedeser0,1,2,3y4.


1.12.Señalelaproposicióncorrecta:a)Lalongituddeondacaracterísticadeunapartículaelementaldependedesucarga.b) La transición n = 1 a n = 3 en el átomo de hidrógeno requieremás energía que latransiciónn=2an=5.c)Dosfotonesde400nmtienendistintaenergíaqueunode200nm.d)Losfotonesdeluzvisible(500nm)poseenmenorenergíaquelosderadiacióninfrarroja(10000nm).e)LasenergíasdeloselectronesdeHy sonigualessielnúmerocuánticoneselmismo.


a)Falso.LalongituddeondaasociadaaunapartículasecalculamediantelaecuacióndeLouisdeBroglie:

λ=hm·v

m=masadelapartıculav=velocidaddelapartıculah=constantedePlanck

b)Verdadero.Laenergíaasociadaaunatransiciónelectrónica,enkJ,secalculamediantelaexpresióndeBohr:

ΔE=13121n

1n

Laenergíaasociadaalastransicioneselectrónicaspropuestasson:

ΔE13=131211

13

=1166kJ

ΔE25=131212

15

=276kJ

ΔE13>ΔE25

c)Falso.Laenergíacorrespondienteaunfotónsecalculamediantelaecuación:

E=h·cλ

Lasenergíascorrespondientesaunfotónde200nmyde400nmson,respectivamente:

E200=h·c200

E400=h·c400

Laenergíacorrespondientea2fotonesde400nmes:

2E400=2h·c400

E200=2E400

d)Falso.Laenergíacorrespondienteaunfotónsecalculamediantelaecuación:

E=h·cλ

Laenergíaes inversamenteproporcionala la longituddeonda,portantoel fotónde luzvisible(500nm)tienemayorenergíaquefotóndeluzinfrarroja(10000nm).


e)Falso. SegúnelmodelodeBohr, la energía correspondienteaunelectrónenunnivelcuánticosecalculamediantelaecuación:

E=‐2,18·10Zn

(J)

Las estructuras electrónicas del H y He son idénticas, 1s , se trata de especiesisoelectrónicasenlasquen=1,sinembargoelnúmeroatómicoZesdiferenteparaambas,1paraelHy2paraelHe.

Lasenergíasdeambasespeciesson:

EH=‐2,18·1011

=‐2,18·10 J

E =‐2,18·1021

=‐8,72·10 J

E >EH


1.13.Señalelaproposicióncorrecta:a)Elnúmerodeelectronesdelosiones esigualaldelosátomosneutrosdelgasnobleNe.b)Elnúmeroatómicodelosiones esigualaldelgasnobleNe.c)Losiones ylosátomosdelgasnobleNesonisótopos.d)Elnúmerodeprotonesdelosiones esigualaldelosátomosde .e)Lamasaatómicadelosiones esigualaldelosátomosde .

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Baleares2009)(O.Q.L.Asturias2011)




Isótopos son átomos con el mismo número atómico (igual número de protones) ydiferentenúmeromásico(diferentenúmerodeneutrones).

a)Verdadero.LaestructuraelectrónicadelionNa esladelátomodesodio(grupo1yperiodo3delsistemaperiódico)[Ne]3s peroconunelectrónmenos,[He]2s 2p y laestructuraelectrónicadelNe(grupo18yperiodo2delsistemaperiódico)es[He]2s 2p .Ambastienen10electrones,setratadeespeciesquímicasisoelectrónicas.

b‐d)Falso.Deacuerdoconlasestructuraselectrónicasescritasenelapartadoanterior,elnúmeroatómicoodeprotonesdelNayportantodelionNa es11,mientrasquedelNees10.

c) Falso. Na y Ne son especies químicas con diferente número de protones, 11 y 10respectivamente, y su número de neutrones no se puede calcular al no conocer losnúmerosmásicosdelasespeciespropuestas.

e) Falso. Considerando que las masas del protón y del neutrón son aproximadamenteiguales,losnúmerosmásicospuedenconsiderarsecomomasasatómicasaproximadas.ElNa tieneunamasaaproximadade23uyladel Nees22.



1.14.Dadaslassiguientesconfiguracioneselectrónicasdeátomosneutros:

X:1 2 2 Y:1 2 2 3 a)LaconfiguracióndeYcorrespondeaunátomodesodio.b)ParapasardeXaYseconsumeenergía.c)LaconfiguracióndeYrepresentaaunátomodeltercerperiodo.d)LasconfiguracionesdeXeYcorrespondenadiferenteselementos.e)LaenergíaparaarrancarunelectrónesigualenXqueenY.

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Asturias1998)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Asturias2011)

a‐c‐d)Falso.Elsodioesunelementopertenecientealgrupo1delsistemaperiódico,queestáintegradoporloselementos:

Periodo 2 3 4 5 6 7Elemento Li Na K Rb Cs Fr

El sodio seencuentraenel grupo1yperiodo3,por loque suestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s o, de forma abreviada, [Ne] . Sumando el número de electrones seobservaquetiene11.

La configuración electrónica propuesta para el átomo Y cuenta con 10 electrones, unelectrónmenosqueelsodio,yademás,elúltimoelectrónseencuentraenunorbitalconenergíasuperioraladelorbital2p,quetodavíapuedealojarunelectrónmás,porloquelaestructuradeYcorrespondeaunestadoexcitadodeunelementodel2ºperiodo.

La estructura electrónica propuesta para el átomo X corresponde a la de su estadofundamentalodemínimaenergía.

b)Verdadero. LasconfiguracioneselectrónicasdeXeYcuentancon10electrones, sonisoelectrónicas, la diferencia entre ambas estriba en que en la estructura Y el últimoelectrónseencuentraenunorbitalconenergíasuperior,porlotanto,parapasardeXaYsenecesitaaportarenergía.

e) Falso. El electrónmás externo se encuentra en un subnivel de energía con diferentevalordenylaenergíaparaarrancarunelectrónsepuedecalcular,deformaaproximada,mediantelaexpresión:

E=‐2,18·10Zn

(J)

siendoZ,lacarganuclearefectivadelaespeciequímica.


1.15.ElnúmeroatómicodelFees26.SielRuestáexactamentedebajodelFeen la tablaperiódica,elionRu(II)tieneunaconfiguraciónperiódica:a) b) c) d) e)


Fe y Ru son elementos que pertenecen al grupo 8 del sistema periódico, por lo que laestructura electrónica externa de ambos es ns (n 1)d . Para el Fe (n = 4) ya que seencuentraenelcuartoperiodoyparaRu(n=5)yaqueseencuentraenelquinto.


LaestructuraelectrónicaabreviadadelRues[Kr]5s 4d .

Laestructuraelectrónicadel ionRu es [Kr] yaquecede losdoselectronesdesucapamásexterna.

Larespuestacorrectaeslae.

1.16.UnodelospostuladosdeBohrestableceque:a)Laenergíanisecreanisedestruye,sólosetransforma.b)Nopuedeexistirunelectrónconloscuatronúmeroscuánticosiguales.c)Loselectronesgiranentornoalnúcleoenórbitascircularessinemitirenergíaradiante.d)Esimposibleconocersimultáneamentelavelocidadyposicióndelelectrón.

(O.Q.L.Murcia1997)

ElprimerpostuladodeBohrestableceque:

“los electrones en sus giros en torno al núcleo no emiten energía y aunque estángobernados por ecuaciones clásicas, sólo son posibles las órbitas que cumplen lacondicióndecuantización”.

Suexpresiónmatemáticaes:

m·v·r=n·h2π

v=velocidaddelelectronm=masadelelectronh=constantedePlanckr=radiodelaorbita

neselnúmerocuánticoprincipalquesólopuede tomarvaloresenteros(1,2,3,…,∞)yqueindicalaórbitaenlaquesemueveelelectrón.

Estasórbitasenlasqueelelectrónnoemiteenergíasellamanestacionarias.


1.17.¿Cuáldelassiguientescombinacionesdenúmeroscuánticosn,lymesimposibleparaelelectróndeunátomo? n l ma) 4 2 0b) 5 3 ‐3c) 5 3 4d) 3 1 1

(O.Q.L.Murcia1997)


n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)

m=‐l,…,0,…,+l s=±½

a‐b‐d)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.

c)Prohibido.Sil=3,elvalordemsólopuedeser3,2,1,0,‐1,‐2,‐3.



1.18.Laslíneasdelespectrodeemisióndeunelementosedebenaqueloselectrones:a)Saltandeunniveldeenergíadeunátomoaotroniveldeenergíadeotroátomo.b)Chocanentresíenlaórbita,elásticamente.c)Saltandeunnivelaotrodemenorenergía,enelmismoátomo.d)Saltandeunnivelaotrodemayorenergía,enelmismoátomo.

(O.Q.L.Murcia1997)

Cuando los electrones de un átomo energéticamente excitado caen un nivel cuánticoinferior(demenorenergía)emitenladiferenciadeenergíaexistenteentrelosdosnivelesenformaderadiaciónelectromagnéticaquedalugaraunalíneaenelespectrodeemisión.

ΔE=hν h=constantedePlanckν=frecuenciadelaradiacion


1.19.Rutherfordrealizóunafamosaexperienciaque lepermitióproponersumodeloatómico.Paraello:a)Empleóelectronesfuertementeaceleradosyunánododemolibdeno.b)UsóunnuevoespectrómetrodemasasqueacababadeinventarBohr.c)Hizoincidirradiaciónalfasobreláminasdeoro.d)Bombardeóunapantallade sulfurodecinccon laradiaciónobtenidaenel tubode rayoscatódicos.

(O.Q.L.Murcia1997)

ElexperimentodeRutherfordrealizadoporH.GeigeryE.Marsdenquepermitiódemostrarla existencia del núcleo atómico consistió en bombardear una fina lámina de oro conpartículas alfa ymedir la grandesviacióndeunaspocaspartículas al “chocar” contra laláminametálica.

E.Rutherfordexplicóladesviacióndeestaspartículassuponiendolaexistenciaenelátomodeunnúcleocentral,pequeño,másicoypositivoquerepelíaalaspartículasalfacargadaspositivamente.


1.20.DeacuerdoconelprincipiodeincertidumbredeHeisenberg:a)Loselectronessemuevendescribiendoórbitascirculares.b)Loselectronessemuevendescribiendoórbitaselípticas.c)Sielelectrónestádescritoporelorbital1s,sumovimientoestárestringidoaunaesfera.d)Nosepuedeconocerlatrayectoriadelelectrón.

(O.Q.L.Murcia1997)


“es imposible conocer de forma exacta y simultánea el momento (velocidad) yposicióndeunelectrónaislado”.


Δx·Δp≥h4π

Δx incertidumbredelaposicióndelapartículaΔp incertidumbredelmomento velocidad delapartículah constantedePlanck

Si no se puede conocer, de forma exacta, la posición, tampoco es posible conocer latrayectoria.



1.21.Laconfiguraciónelectrónica:

1 2 2 3 3 nopuedecorresponderalasiguienteespeciequímica:a) b) c) d) e)

(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)(O.Q.L.LaRioja2012)

a)Verdadero.ElelementocuyosímboloesAreselargóncuyaconfiguraciónelectrónicaes

1s 2s 2p 3s 3p , de forma abreviada [Ne] 3s 3p . Esta configuración electrónicacoincideconlapropuesta.

b)Verdadero.ElelementocuyosímboloesCaeselcalciocuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .

La configuración electrónica del ion Ca es [Ne] 3s 3p ya que pierde dos electronesexternosdelorbital4s.Estaconfiguraciónelectrónicacoincideconlapropuesta.

c)Verdadero.ElelementocuyosímboloesCleselclorocuyaconfiguraciónelectrónicaes[Ne]3s 3p .

La configuración electrónica del ion Cl es [Ne] 3s 3p ya que gana un electrón ycompletaelorbital3p.Estaconfiguraciónelectrónicacoincideconlapropuesta.

d) Falso. El elemento cuyo símbolo es S es el azufre cuya configuración electrónica es[Ne]3s 3p .

La configuración electrónica del ion S es [Ne] 3s 3p ya que pierde dos electronesexternosdelorbital3p.Estaconfiguraciónelectrónicanocoincideconlapropuesta.

e)Verdadero.ElelementocuyosímboloesSeselazufrecuyaconfiguraciónelectrónicaes[Ne]3s 3p .

La configuración electrónica del ion S es [Ne] 3s 3p ya que gana dos electrones ycompletaelorbital3p.Estaconfiguraciónelectrónicacoincideconlapropuesta.


(EnCastillayLeón1997lapreguntaesafirmativaysecambianCl yS porNaySe ).

1.22.Unorbitalatómicoes:a) Una funciónmatemática que proporciona una distribución estadística de densidad decarganegativaalrededordeunnúcleo.b)Unoperadormatemáticoaplicadoalátomodehidrógeno.c)Unacircunferenciaounaelipsedependiendodeltipodeelectrón.d)Útilparacalcularlaenergíadeunareacción.

(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.CastillayLeón2007)

Unorbitalatómicoesunaregióndelespacioconunaciertaenergíaen laqueexisteunaelevada probabilidad de encontrar un electrón y que viene descrito por una funciónmatemáticallamadafuncióndeonda,Ψ.



1.23.Un electrón se caracterizapor los siguientesnúmeros cuánticosn=3 y l=1.Comoconsecuenciasepuedeafirmarque:a)Seencuentraenunorbital3d.b)Seencuentraenunorbital3p.c)Enunmismoátomopuedenexistir4orbitalesconesosmismosvaloresdenyl.d)Seencuentraenunorbital3s.e)Enunmismoátomopuedenexistir6electronesconesosmismosvaloresdenyl.

(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.CastillayLeón2008)


n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1) m=‐l,,0,+l

Además los diferentes valores del número cuántico secundario se corresponden con eltipodeorbitalatómico:

l=0orbitals l=1orbitalp

l=2orbitald l=3orbitalf

a)Falso.Paraunorbital3d(n=3yl=2).

b)Verdadero.Paraunorbital3p(n=3yl=1).

c)Falso.Es imposibleyaque losorbitalesdelmismonivelsediferencianenelvalordelnúmerocuánticol.

d).FalsoParaunorbital3s(n=3yl=0).

e)Verdadero.Ennivelcuánticon=3existentresorbitales3pquetienenelmismonúmerocuánticol=1,yencadaunodeelloscabendoselectronescondiferentenúmerocuánticodespín.

Lasrespuestascorrectassonbye.

1.24.Indiquecuálesde lossiguientesconjuntosdenúmeroscuánticos(n, l, , )puedenasignarseaalgúnelectrón:a)2,0,1,½b)2,0,0,‐½c)2,2,1,½d)2,2,‐1,½e)2,2,2,‐½



n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)

m =‐l,…,0,…,+l m =±½

a)Prohibido.Sil=0,elvalordem debeser0.

b)Permitido.Todoslosvaloresdelosnúmeroscuánticossoncorrectosparaunelectrónenunorbital2s.

c‐d‐e)Prohibido.Sin=2,elvalordeldebeser0,1.



1.25.Elion tiene:a)Dosprotonesmásqueunátomodecalcioneutro.b)Unamasade40,1g(40,1eslamasaatómicarelativadelcalcio).c)Unaconfiguraciónelectrónicadegasnoble.d)Electronesdesapareados.


a)Falso.Unátomoysuiontienenelmismonúmerodeprotones.

b) Falso. Aunque la masa del electrón es mucho más pequeña que la del protón y elneutrón,lamasadeuncatiónesligeramenteinferiorqueladelátomodelqueprocede.

c)Verdadero.Laestructuraelectrónicaabreviadadelcalcioes[Ar]4s ysipierdelosdoselectrones situados en el orbital 4s adquiere estructura electrónica de gas noble[Ne] ysetransformaenelionCa .

d)Falso.Comoseobservaenladistribucióndeloselectronesenlosorbitales,elionCa nopresentaelectronesdesapareados.

3s 3p


1.26.LaconfiguraciónelectrónicadelLienelestadofundamentales1 2 yportanto:a)ElLiesunelementodelgrupo12.b)ElátomodeLitienepropiedadesmagnéticas.c)Laenergíadelelectrón2senelLivienedadaporlafórmuladeBohrconn=2.d)Laenergíadelorbital2senelLiyenelHeslamisma.e)Estaconfiguraciónpodríaser1 2 yaquelosorbitales2sy2psondegenerados.f)ElLiesunelementodelgrupo2.g)Reaccionafácilmenteconelcloro.

(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Murcia2006)

a‐f) Falso. De acuerdo con la estructura electrónica, el Li es un elemento que tiene unelectrónensuúltimacapa,2s ,yloselementosconunúnicoelectrónexternopertenecenalgrupo1delsistemaperiódico.

b) Verdadero. De acuerdo con la estructura electrónica, el Li tiene un electróndesapareado. Los átomos o iones que presentan electrones desapareados son especiesparamagnéticasquecreanuncampomagnéticoquehacequeseanatraídasporuncampomagnéticoexterno. La atracciónaumenta con el númerode electronesdespareadosquepresentan.

c)Falso. SegúnelmodelodeBohr, la energía correspondienteaunelectrónenunnivelcuánticosecalculamediantelaecuación:

E=‐2,18·10Zn

(J)

dondeZeselnúmeroatómicoynelnúmerocuánticoprincipalqueindicaelnivelcuánticoenelqueseencuentraelelectrónperosóloesaplicableaátomoshidrogenoides,esdecir,que tienen un solo electrón. De acuerdo con su estructura electrónica, el Li tiene treselectrones(Z=3).

d)Falso.SegúnelmodelodeBohr, laenergíacorrespondienteaunelectrónenunnivelcuánticosecalculamediantelaecuación:

Cuesti

dondenel

De arespeorbit

e) Faseríaque:1sno

g) Velectr

ElcloestruadquionC

Losio

Lasr

(EnM

1.27.a)Rab)Mic)Rayd)Rae)Lu

La felect

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Lare

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E=‐2,18·1

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oroesuneleucturaelectruiereestructuCl .

onesLi yC

respuestasc

Murcia2006

¿CuáldelasayoscósmicoicroondasayosXayosγuzvisible

figura adjuromagnétic

cuerdoconW).

espuestacor

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10Zn

(J)

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n sus estrue, 1 y 3, asínergíasserá

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El litio tienestable,deg

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l seatraen

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coynelnúmectrón.

ucturas eleí que aunquándiferentes

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grupo17ypeviada[Ne]3snica,muyest

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(O.Q.N.Burgos(O.Q.L.Extr

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b.

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r un electrós .

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Murcia 201

14

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de Z,se del

mentalediceorbital

uctura

neunaal3pyndeal

a?

n2004)a2010)

pectro

ondas

10 se


1.28.Calculelafrecuenciadelaradiacióndemicroondasconunalongituddeondade0,10cm.a)3,3·10 Hzb)3,3·10 Hzc)3,0·10 Hzd)3,0·10 Hze)3,0·10 Hz

(Dato.Velocidaddelaluz=3,00·10 m· )(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.Madrid2010)

La relación entre la longitudde onda y la frecuencia de una radiación electromagnéticavienedadaporlaexpresión:

c=λ·ν

Lafrecuenciadelaradiaciónes:

ν=3,00·10 m·s

0,10cm100cm1m

=3,00·10 (Hz)


1.29.LosnúmerosatómicosdelCryCoson24y27,respectivamente.LosionesCr(III)yCo(III)sonrespectivamente:a) losdosionesb) y c) losdosionesd) y e) y

(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Madrid2011)

LaestructuraelectrónicaabreviadadelCr(Z=24)es[Ar]4s 3d ,yaquedeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:



4s 3d

ElCr pierdetreselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayorvalordenyqueseencuentranunodeellosenelorbital4syotrosdosenelorbital3d,ysuestructuraelectrónicaes[Ar] :

4s 3d

Delamismaforma,paraCo(Z=27)laestructuraselectrónicaes[Ar]4s 3d :

4s 3d


ElCo pierdetreselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayorvalordenyqueseencuentrandosdeellosenelorbital4syotroenelorbital3d,y suestructuraelectrónicaes[Ar] :

4s 3d


(CuestiónsimilaralapropuestaenNavacerrada1996).

1.30.ParalaespecieiónicaO,sepuedeafirmarque:a)Sunúmeroatómicoeselmismoqueeldelelementosituadoacontinuaciónenelmismoperíododelatablaperiódica.b)Suconfiguraciónelectrónicaseráigualaladelelementoquelesigueenelmismoperíodo.c)Tienedoselectronesdesapareados.d)Sunúmeromásicoeselmismoqueeldelelementoquelesigueenelmismoperíodo.e)Notienepropiedadesparamagnéticas.f)Sunúmeroatómicoeselmismoqueeldelelementoquelesigueenelmismoperíodo.g)Suconfiguraciónelectrónicaesigualaladelelementoqueleprecedeenelmismoperíodo.(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.Baleares2002)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.LaRioja2010)

(O.Q.L.LaRioja2012)

LaestructuraelectrónicadelionO es1s 2s 2p yaquetieneunelectrónqueelátomodeO.Aunquetiene9electronessunúmeroatómicoZes8.

a)Falso.Unelementosediferenciadel inmediatoanteriorenquesunúmeroatómicoesunaunidadsuperioryportantotieneunprotónyunelectrónmás.

b)Verdadero. El ionO yel elementoque le sigueenelmismoperiodo, F , tienen lamismaestructuraelectrónica, .Setratadeespeciesisoelectrónicas.

c‐e)Falso.DeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:

“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lomásseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”

alionO lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales:

2s 2p

Comoseobserva,tieneunúnicoelectróndesapareado.

Lasespeciesquímicasconelectronesdesapareadossedenominanparamagnéticasysonaquellasqueinteraccionanconuncampomagnético.

d) Falso. Dos elementos situados en diferentes periodos tienen números atómicosdiferentes (tienendiferentenúmerodecapaselectrónicas).Alcrecerelnúmeroatómico(protones) también crece el número de neutrones, por tanto, ambos elementos tienennúmerosmásicosdistintos.

f)Falso.ElnúmeroatómicoZescaracterísticodecadaelemento.

g)Falso.ElionO yelelementoqueleprecedeenelmismoperiodo, N,tienendiferenteestructuraelectrónica,yaqueposeendiferentenúmerodeelectrones.



(Laspropuestasestánrepartidasentrelasdiferentesolimpiadas).

1.31¿Quécombinacióndenúmeroscuánticosnopuedecorresponderaunelectrón? n l ma) 5 0 1b) 3 1 ‐1c) 5 3 ‐2d) 3 1 0

(O.Q.L.Murcia1998)


n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)

m=‐l,…,0,…,+l s=±½

a)Prohibido.Sil=0,elvalordemsólopuedeser0.

b‐c‐d)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.


1.32.Unadelassiguientesdesignacionesparaunorbitalatómicoesincorrecta,¿cuáles?a)6sb)3fc)8pd)4d

(O.Q.L.Murcia1998)


n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)




a)Verdadero.Orbital6s(n=6,l=0).

b)Falso.Orbital3f(n=3,l=3).Combinaciónprohibida.

c)Verdadero.Orbital8p(n=8,l=1).

d)Verdadero.Orbital4d(n=4,l=2).


1.33.Delassiguientesparejas,¿encuáldeellaslasdosespeciessonisoelectrónicas?a) yFeb)Ky c) y d) y

(O.Q.L.Murcia1998)



ElelementoconsímboloSeselazufreypertenecealgrupo16yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .

La configuración electrónica del ion S es [Ne] ya que gana dos electrones ycompletaelorbital3p.

ElelementoconsímboloFeeselhierroypertenecealgrupo8yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar] .

ElelementoconsímboloKeselpotasioypertenecealgrupo1yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar] .

El elemento con símbolo Mg es el magnesio y pertenece al grupo 2 y periodo 3 delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .

LaconfiguraciónelectrónicadelionMg es[He] yaquecededoselectronesdesucapamásexterna.

ElelementoconsímboloCaeselcalcioypertenecealgrupo2yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .

LaconfiguraciónelectrónicadelionCa es[Ne] yaquecededoselectronesdesucapamásexterna.


La configuración electrónica del ion Cl es [Ne] ya que gana un electrón ycompletaelorbital3p.

Laparejadeespeciesisoelectrónicases y .


1.34.Lasespeciesquímicas yHe:a)ReaccionanentresíparaformarHeH.b)Sonisotópicas.c)Sonisotónicas.d)Sonisoeléctricas.

(O.Q.L.Murcia1998)

Lasdosespeciestienenlamismaconfiguraciónelectrónica,1s ,porlosonisoeléctricasoisoelectrónicas.


1.35.Cuáldelassiguientesafirmacionesescierta.Dosátomossonisótopossitienen:a)Igualcomposicióndelnúcleoydiferenteestructuraelectrónica.b)Igualcomposicióndelnúcleoeigualestructuraelectrónica.c)Igualestructuraelectrónicaydiferentenúmerodeprotonesenelnúcleo.d)Igualestructuraelectrónicaydiferentenúmerodeneutronesenelnúcleo.

(O.Q.L.CastillayLeón1998)

Isótopossonátomosconmismonúmeroatómicoigualnúmerodeprotonesmismonúmeroatómicoigualestructuraelectrónicamismonúmeromásicodiferentenúmerodeneutrones



1.36. El titanio se usa en aleacionesmetálicas y como sustituto del aluminio. La relativainerciadeltitaniolohacetambiéneficazenlafabricacióndeprótesisentraumatología.Laconfiguraciónelectrónicadeltitanioes:a)[Ar]4 3 b)1 2 2 3 3 4 3 c)[He]3 3 4 3 d)1 2 2 3 3 4 3 e)1 2 2 3 3 4 3 f)1 2 2 3 3 4 4

(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.Murcia2001)

El elemento titanio de símbolo Ti pertenece al grupo 4 del sistema periódico, que estáintegradoporloselementos:

Periodo 4 5 6 7Elemento Ti Zr Hf Rf

seencuentraenelperiodo4,porloquesuestructuraelectrónicaes:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d o,deformaabreviada,[Ar] .


(Lasdiferentespropuestasestánrepartidasentreambasolimpiadas).

1.37.Loscuatronúmeroscuánticosdeunelectróncuyanotaciónes4 son:a)n=3;l=4; =‐1; =+½b)n=4;l=2; =+2; =‐½c)n=4;l=2; =‐2; =‐½d)n=4;l=2; =0; =‐½


Aunelectrónqueseencuentreenunorbital4dlecorrespondelasiguientecombinacióndenúmeroscuánticos:

n=4(cuartoniveldeenergía)

l=2(subniveldeenergíad)

m = 2, 1, 0, ‐1, ‐2 (indistintamente, ya que el subnivel d está quíntuplementedegenerado,esdecir,elsubniveldtiene5orbitalesdiferentesd ,d ,d ,d ,d )

m =½

Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitaleses:

4s 3d

Teniendoencuentaqueloscincoorbitales3dsondegenerados,esdecir,tienenelmismovalor de la energía, es indiferente cuál sea el valor del número cuántico ml que se lesasigne, Además, el electrón d tiene spín negativo, por tanto las combinaciones denúmeroscuánticospropuestasenb,cydsoncorrectas.


1.38.Solounadelassiguientesproposicionesesfalsa:a)Electronesdesapareadossonaquellosqueseencuentranenunmismoorbital,diferenciándosesóloenelspín.b)Unelectróndesapareadoesaquelqueseencuentrasaisladoenunorbital.c)El existe.d)Elnúmerocuánticosecundariolvaríadesde0hasta(n–1).


a)Verdadero.DeacuerdoconelprincipiodeexclusióndePauli, enunmismoorbital seencuentran como máximo dos electrones apareados con diferente número cuántico despín.

b)Verdadero.DeacuerdoconelprincipiodeexclusióndePauli, siunenmismoorbitalsolohayunelectrónesteseencuentradesapareado.

c)Falso. Los gases inertes tienen configuración electrónica s p , por lo que tienen suoctetocompletoynoformanenlaces,motivoporelcualnoexistelamoléculade .

d)Verdadero.Elnúmerocuánticosecundariotomalosvalores0,1,2,…,(n–1).


1.39.Seconocequeelnúmerodeelectronesdeunátomoenestadofundamentales11yportantosetratadeunelementoquímico:a)Gasnobleb)Halógenoc)Alcalinotérreod)Alcalino


Un átomo con 11 electrones posee la configuración electrónica 1s 2s 2p 3s . Unelementoquetieneunúnicoelectrónenunorbitalsesunalcalino.


1.40.Indicacuálocuálesdelasafirmacionessiguientessonaceptables:Unorbitalatómicoes:a)Unazonadelespacioenlaqueseencuentrandoselectrones.b)Unazonadelespacioenlaqueseencuentraunelectrón.c)Una funciónmatemáticaque es soluciónde la ecuaciónde Schrödingerpara cualquierátomo.d) Una funciónmatemática que es solución de la ecuación de Schrödinger para átomoshidrogenoides.e) El cuadrado de una función de onda de un electrón que expresa una probabilidad depresencia.

(Valencia1998)

a)Noaceptable.Faltadecirque laprobabilidaddeencontrarunelectróndebesermuyelevadayquesihaydos,deacuerdoconelPrincipiodeExclusióndePauli,debentenerlosspinesopuestos.

b)Noaceptable.Faltadecirque laprobabilidaddeencontrarunelectróndebesermuyelevada.

c‐d)Noaceptable.LaecuacióndeSchrödingerdescribeelmovimientode loselectronesconsideradoscomoondasynocomopartículas.


e) Aceptable. El cuadrado de la función de ondas, Ψ , representa la probabilidad deencontraralelectrónenunaregióndeterminada,esdecir,el“orbital”:regióndelespacioenlaquehayunamáximaprobabilidaddeencontraralelectrón.


1.41.Dadaslassiguientesconfiguracionesdeátomosneutros:

X:1 2 2 3 Y:1 2 2 3 3 a)LaenergíaparaarrancarunelectrónesigualenXqueenY.b)LasconfiguracionesdeXeYcorrespondenadiferenteselementos.c)LaconfiguracióndeYrepresentaaunmetaldetransición.d)ParapasardeXaYseconsumeenergía.e)LaconfiguracióndeYcorrespondeaunátomodealuminio.

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.Asturias2009)

a) Falso. El electrónmás externo se encuentra en un subnivel de energía con diferentevalordenylaenergíaparaarrancarunelectrónsepuedecalcular,deformaaproximada,mediantelaexpresión:

E=‐2,18·10Zn

(J)

siendoZ,lacarganuclearefectivadelaespeciequímica.

b‐c‐e) Falso. La configuración electrónica propuesta para el átomo Y cuenta con 12electrones,yademás,elúltimoelectrónseencuentraenunorbitalconenergíasuperioraladelorbital3s,quetodavíapuedealojarunelectrónmás,por loque laestructuradeYcorrespondeaunestadoexcitadodeunelementodel3erperiodo.

AlátomoYlecorrespondeunaestructuraelectrónicaabreviadaenelestadofundamentaldel átomo [Ne] 3s por lo que se encuentra en el grupo 2 y periodo 3 del sistemaperiódico.Estegrupo(metalesalcalinotérreos)estáintegradoporloselementos:

Periodo 2 3 4 5 6 7Elemento Be Mg Ca Sr Ba Ra

ElátomoYeselMgenunestadoenergéticoexcitado.

d)Verdadero.LasconfiguracioneselectrónicasdeXeYcuentancon12electrones, sonisoelectrónicas, la diferencia entre ambas estriba en que en la estructura Y el últimoelectrónseencuentraenunorbitalconenergíasuperior,porlotanto,parapasardeXaYseconsumeenergía.


1.42.Elespectrodeemisióndelhidrógenoatómicosepuededescribircomo:a)Unespectrocontinuo.b)Seriesdelíneasigualmenteespaciadasrespectoalalongituddeonda.c)Unconjuntodeseriesdecuatrolíneas.d)Seriesdelíneascuyoespaciadodisminuyealaumentarelnúmerodeondas.e)Seriesdelíneascuyoespaciadodisminuyealaumentarlalongituddeonda.

(O.Q.N.Almería1999)

Un espectro atómico se define como un conjunto discontinuo de líneas de diferentescoloresconespaciadoentreéstasquedisminuyealdisminuirlalongituddeondaoloqueeslomismoalaumentarelnúmerodeondas(1/)yescaracterísticoparacadaelemento.


Porejemplo,paralaseriedeLyman:

Salto (nm) 1/(nm ) Δ(nm)21 121,5 8,2·10 31 102,5 9,8·10 19,041 97,2 1,02·10 5,351 94,9 1,05·10 2,361 93,7 1,07·10 1,2


1.43.El conjunto de números cuánticos que caracteriza al electrón externo del átomo decesioensuestadofundamentales:a)6,1,1,½b)6,0,1,½c)6,0,0,‐½d)6,1,0,½e)6,2,1,‐½

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L:LaRioja2011)

El cesio es un elemento perteneciente al grupo 1 y periodo 6 del sistema periódico. Lecorresponde una estructura electrónica abreviada [Xe] 6s . De acuerdo con ella, losvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdesuelectrónmásexternoson:

n=6(seencuentraenel6ºperiodooniveldeenergía)

l=0(setratadelsubnivels)

m=0(setratadeunorbitals)

s=±½(segúncuálseaelspíndelelectrón)


1.44.¿QuécombinacióndenúmeroscuánticospuedecorresponderlealelectrónddelSc? n l ma) 2 3 0b) 4 2 1c) 3 2 ‐2d) 3 1 ‐1

(O.Q.L.Murcia1999)

ElelementoSc,escandio,seencuentraenelgrupo3yperiodo4delsistemaperiódico.Portanto,lecorrespondeunaconfiguraciónelectrónicaabreviada[Ar]4s 3d .Losnúmeroscuánticoscorrespondientesalelectrón3d son:

n=3(tercerniveldeenergía)





1.45.Laenergíadelelectróndelátomodehidrógeno,en julios,puedecalcularsepormediode laexpresión =‐2,18·10 / (J),dónden indicaelnúmerocuánticoprincipal.¿Cuálserá lafrecuenciade laradiaciónabsorbidaparahacerpasarelelectróndesden=2hastan=4?a)0,082ciclos· b)6,023·10 Hzc)6,17·10 d)1,09·10 Hz

(Dato.h=6,626·10 J·s)(O.Q.L.Murcia1999)

Laenergíaasociadaaunatransiciónelectrónicasecalculamediantelaexpresión:

ΔE 2,18·101n

1n

Laenergíaabsorbidaparalatransiciónelectrónica24es:

ΔE24 2,18·1012

14

4,09·10 J

Laenergíadelsaltoestácuantizadadeacuerdoconlaexpresión:

ΔE=h·ν

Despejando:

ν=4,09·10 J

6,626·10 J·s=6,17·10 (Hz)


1.46.Ladistribuciónelectrónica:

1 2 2 3 3 4 3 4 corresponde:a)Alion .b)Alion .c)AunátomodeSe,ensuestadofundamental.d)AunátomodeHgexcitado.

(O.Q.L.Murcia1999)

a)Falso.ElelementoconsímboloGaeselgalioypertenecealgrupo13yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]3d 4s 4p .

LaconfiguraciónelectrónicadelionGa es[Ar]3d 4s yaquecedeelelectróndelorbital4p.

b)Falso.ElelementoconsímboloBreselbromoypertenecealgrupo17yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]3d 4s 4p .

Laconfiguraciónelectrónicadel ionBr es [Ar]3d 4s 4p yaqueganaunelectrónycompletaelorbital4p.

c)Verdadero.ElelementoconsímboloSeeselselenioypertenecealgrupo16yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicacoincideconlapropuesta1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p .


d)Falso.ElelementoconsímboloHgeselmercurioypertenecealgrupo12yperiodo6delsistemaperiódicopor loquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes [Xe]6s 4f 5d .

Para que se encuentre en un estado excitado basta con que uno de sus electrones nocumplaelPrincipiodeMínimaEnergíaoeldeMáximaMultiplicidaddeHund.


1.47.Eldeuterio:a)Estáformadopordosátomosdeuterio.b)Esunátomoisotópicodelátomodehidrógeno.c)Tieneconfiguraciónelectrónicadegasnoble.d)Tienesunúmeroatómicoiguala2.

(O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.L.Baleares2011)

Eldeuterioesunisótopodelhidrógeno( H)quetieneunneutrónensunúcleo.


1.48.Cuando se someteaunátomoa losefectosdeuncampomagnético intenso,elniveldenúmerocuánticol=3sedesdoblaen:a)2nivelesb)3nivelesc)7nivelesd)6niveles


Losdiferentesvaloresdelnúmero cuánticomagnético,m ,debidosa lapresenciadeuncampomagnéticoexterioresde(2l+1).Sil=3,entonces,m =7.


1.49.Supuestaslassiguientesafirmaciones:1)Isótopossonátomosdeunmismoelementocondiferentenúmerodeelectrones.2)Lamasaatómicarelativadeunelementovienedadaporsunúmerototaldeelectrones.3)Aproximadamente,lamasaatómicarelativadeunelementoeslasumadelamasadeprotonesmáslamasadeloselectrones.4)Aproximadamente,lamasaatómicarelativadeunelementoeslasumadeprotonesmáslosneutrones.4bis)IsótopossonátomosdeunmismoelementoquímicoquesediferencianenlaPosicióndeloselectronesenlasdistintasórbitas.

Señalecuáldelaspropuestassiguientesescorrecta:a)Sólola1y2sonfalsas.b)1y4sonciertas.c)Sólola4escierta.d)Ningunaescierta.

(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2000)(O.Q.L.CastillayLeón2001)

Lamasaatómicarelativadeunelementosecalculaapartirdelasmasasatómicasdelosdiferentesisótoposnaturalesdeeseelementoydesusabundanciasrelativas.

1‐4bis) Falso. Isótopos son átomos de un mismo elemento con diferente número deneutrones.


2‐3)Falso.Elnúmerodeelectronesdeunátomonoafectaprácticamenteal valordesumasa.

4)Falso.Lasumadeprotonesyneutronesdeunelementoproporcionasunúmeromásico.


(EnCastillayLeón2001lapropuesta4breemplazaala4).

1.50.LafuncióndeondaΨ(2,2,0)representa:1)Elorbital2p2)Elorbital3p3)Elorbital2d4)Norepresentaningúnorbital.

Señalecuáldelassiguientespropuestasescorrecta:a)Sólola3esfalsa.b)Sólola4escierta.c)Sólola2escierta.d)Ningunaescierta.


Deacuerdoconlosvaloresquepuedentomarlosnúmeroscuánticosdeunorbital:

n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1) m=‐l,…,0,…,+l

Si n = 2, el valor de l sólo puede ser 0 y 1, por tanto, la función de onda propuesta nocorrespondeaningúnorbitalatómico.


1.51. En el estado fundamental del Mn (Z = 25) ¿cuántos electrones tienen el númerocuánticomagnéticom=0?a)14b)13c)8d)2


Laestructuraelectrónicadelmanganeso(Z=25)es1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .

Encadasubnivelhaypor lomenosunorbitalalque lecorrespondeelvalordelnúmerocuánticom=0 y en cadaorbitaldos electrones, exceptoenel últimoque sólohayuno.Comohay7orbitalesdiferentes,unodeellosincompleto,elnúmerodeelectronesconelnúmerocuánticom=0es13.


1.52.ElnúmeroatómicodeunelementoAesZ=23,¿cuáldelassiguientesconfiguracioneselectrónicasescorrectapara ?a)1 2 2 3 3 3 b)1 2 2 3 3 3 4 c)1 2 2 3 3 3 4 d)Esunelementorepresentativo


LaconfiguraciónelectrónicadelelementoconZ=23es1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .

DeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:



ladistribucióndeloselectronesenlosorbitaleses:

4s 3d

ElionA pierdedoselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayorvalordenyqueseencuentranenelorbital4sporloquesuconfiguraciónelectrónicaes

:

4s 3d


1.53.Delossiguientesconceptossobrelosnúmeroscuánticos,unoesfalso:a)n,númerocuánticoprincipal,representaelvolumenefectivodelorbital.b)m,númerocuánticomagnético,representalaorientacióndelorbital.c) s (representado también como ), número cuántico de espín, representa las dosorientacionesposiblesdelmovimientodelelectrónalrededordesupropioeje.d)Loselectronesconigualn,lydistintovalordemestánendistintoniveldeenergía.


a)Verdadero. El tamañodel orbital vienedeteminadopor el valordel número cuánticoprincipaln.

b)Verdadero.Laorientacióndelorbitalrespectoaladireccióndelcampomagnéticovienedeteminadoporelvalordelnúmerocuánticomagnéticom .

c) Verdadero. La orientación delmomento angular del electrón al girar sobre símismo(spín) respecto a la dirección del campo magnético viene deteminado por el valor delnúmerocuánticodespínm .

d)Falso.Losvaloresdelosnúmeroscuánticosprincipalysecundario,nyl,determinanlaenergíadelorbitaly,portanto,delelectrónqueloocupa.


1.54.Contestaverdaderoofalsoalasafirmacionessiguientesjustificandolarespuesta.DelafamosaecuacióndeSchrödinger:

8

0

sepuededecirque:a)Estaecuacióndiferencialrepresentaelcomportamientodeloselectronesenlosátomos.b) notienesentidofísico,sinoquesimplementeesunafunciónmatemática.c)Vrepresentalaenergíapotencialdelelectrón.d)Erepresentalaenergíacinéticadelelectrón.

(Valencia1999)

a)Falso.Laecuaciónnorepresentaelcomportamientodeloselectrones,eslafuncióndeondaΨlaqueindicadichocomportamiento.


b)Verdadero.LafuncióndeondaΨnotienesignificadofísico,lainterpretaciónfísicalaproporcionaΨ , que representa la probabilidad de encontrar al electrón en una regióndeterminada.

c)Verdadero.Vrepresentalaenergíapotencialdelelectrónenunátomo.

d)Falso.Erepresentalaenergíatotaldelelectrónenunátomo.

1.55.Delsiguientegrupodenúmeroscuánticosparaloselectrones,¿cuálesfalso?a)(2,1,0,‐½)b)(2,1,‐1,½)c)(2,0,0,‐½)d)(2,2,1,‐½)

(O.Q.L.Valencia1999)

Losvaloresposiblesdelosnúmeroscuánticosson:

n=1,2,3,4,….,∞

l=0,1,2,3,….(n1)l=

0→orbitals1→orbitalp2→orbitald3→orbitalf

m =0,±1,±2,±3,…±l

m =±½

a)Elconjuntodenúmeroscuánticos(2,1,0,‐½)paraunelectrónescorrectoyaquenopresentaningunadiscrepanciaenlosvaloresdelosmismosycorrespondeaunelectrónsituadoenunorbital2p.

b)Elconjuntodenúmeroscuánticos(2,1,‐1,½)paraunelectrónescorrectoyaquenopresentaningunadiscrepanciaenlosvaloresdelosmismosycorrespondeaunelectrónsituadoenunorbital2p.

c)Elconjuntodenúmeroscuánticos(2,0,0,‐½)paraunelectrónescorrectoyaquenopresentaningunadiscrepanciaenlosvaloresdelosmismosycorrespondeaunelectrónsituadoenunorbital2s.

d) El conjunto de números cuánticos (2, 2, 1,½) para un electrón es falso ya que si elnúmerocuánticon=2,elnúmerocuánticolsólopuedevaler0ó1.


1.56.Contestaverdaderoofalsoalasafirmacionessiguientesjustificandolarespuesta:Paraeloxígeno(Z=8)

a)1 2 2 3

esunestadoprohibido.

b)1 2 2

esunestadoprohibido.

c)1 2 2

esunestadoexcitado.

d)1 2 2

esunestadofundamental.


Paraqueunátomoseencuentreenunestadofundamentaldebecumplirlosprincipiosdelproceso“aufbau”:


Principio demínima energía: “los electrones vanocupando losorbitales según energíascrecientes”.

Principio de Máxima Multiplicidad de Hund: “en los orbitales de idéntica energía(degenerados),loselectronesseencuentranlomásseparadosposible,desapareadosyconlosspinesparalelos”.

PrincipiodeExclusióndePauli:“dentrodeunorbitalsepuedenalojar,comomáximo,doselectronesconsusspinesantiparalelos”.

a)Falso.Laconfiguraciónelectrónicapropuestaparaelátomodeoxígeno:

1s 2s 2p 3s

corresponde a un estadoexcitado ya que el electrón que se encuentra en el orbital 3sincumpleelPrincipiodeMínimaEnergíaydeberíaestaralojadoenunodelosorbitales2pyconelspinopuesto.

b)Falso.Laconfiguraciónelectrónicapropuestaparaelátomodeoxígeno:

1s 2s 2p

correspondeaunestadoexcitadoyaqueunode loselectronesqueseencuentranenelorbital2p o2p incumpleelPrincipiodeMínimaEnergíaydeberíaestaralojadoenelorbital1s.

c)Falso.Laconfiguraciónelectrónicapropuestaparaelátomodeoxígeno:

1s 2s 2p

correspondeaunestadoprohibidoyaqueunodeloselectronesalojadoenelorbital2sincumpleelPrincipiodeExclusióndePauliydeberíatenerelspinopuestoalotroelectróndelorbital.

d)Verdadero.Laconfiguraciónelectrónicapropuestaparaelátomodeoxígeno:

1s 2s 2p

corresponde a un estado fundamental ya que todos los electrones cumplen los tresprincipios.


1.57.Indiquelacombinacióncorrectadenúmeroscuánticos:n l ms

a) 0 0 0½b) 1 1 0½c) 1 0 0‐½d) 2 1 ‐2½e) 2 2 ‐2½

(O.Q.N.Murcia2000)


n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)


m=‐l,…,0,…,+l s=±½

a)Prohibido.Elnúmerocuánticonnopuedeser0.

b)Prohibido.Sin=1,elvalordelsólopuedeser0.

c)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.

d)Prohibido.Sil=1,elvalordemsólopuedeser‐1,0,1.

e)Prohibido.Sin=2,elvalordelpuedeser0ó1yelvalordemsólopuedeser0(sil=0)y‐1,0,1(sil=1).


1.58.ElmodeloatómicodeBohrsecaracteriza,entreotrascosas,porque:a)Loselectronestienenaceleraciónapesardenovariarsuenergía.b)Loselectronesexcitadosdejandeestarenórbitascirculares.c)Loselectronespuedenpasaraunaórbitasuperioremitiendoenergía.d)Loselectronestienenlamismavelocidadencualquierórbita.e)Loselectronesnotienenenergíapotencial,sólocinética.f)Loselectronesexcitadosnoestándescritosporestemodelo.g)Todoloanteriorescierto.

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Murcia2003)(O.Q.L.Murcia2009)

a)Verdadero.Enelátomodehidrógeno,elnúcleoatraealelectrónconunafuerzacentralelectrostáticadeformaqueelelectróngiraenunaórbitacircularsinemitirenergía(órbitaestacionaria).

Laexpresiónmatemáticaparaunadeestasórbitases:

ker=m

vr

v=velocidaddelelectrone=cargadelelectronm=masadelelectronk=constanter=radiodelaorbita

Elvalorv /reslaaceleraciónnormaldelelectrón.

b) Falso. En el átomo de Bohr sólo existen órbitas circulares asociadas con el númerocuánticoprincipaln.

Cuandoloselectronesgananenergíayquedanexcitados,saltanaunaórbitacircularconmayorenergía(nsuperior).

c) Falso. Cuando los electrones parar pasar a una órbita superior deben ganar energía.Cuandolaemitencaenaunaórbitainferior(nmenor).

d)Falso.EnelátomodeBohrlavelocidaddelelectrónestácuantizadaysólodependedelvalordelnúmerocuánticoprincipalndeacuerdoconlaexpresión:

v=2220n

(km·s )

e)Falso.Loselectronestienenenergíapotencialporserpartículascargadasenelinteriordelcampoeléctricocreadoporelnúcleo.

f) Falso. Los electrones excitados son los responsables de los saltos electrónicos y portantodelaaparicióndelasrayasenlosespectros.



(Enlasdiferentesolimpiadashansidopropuestascuatrodelasrespuestas).

1.59.De acuerdo con la teoríamecanocuántica, el electrón del átomo deH en su estadofundamental:a)Tieneunaenergíaiguala0.b) Estaría situado a una cierta distancia del núcleo, calculable exactamente, aunque deformacompleja.c)Existeunaciertaprobabilidaddequeelelectrónpuedaestaraunadeterminadadistanciadelnúcleo.d)Podríaencontrarseenelorbital2s.e)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L:Baleares2009)

a)Falso.Laenergíadelelectróndelátomodehidrógenosólopuedevalor0cuandoésteseencuentraaunadistanciainfinitadelnúcleo,esdecir,fueradedichoátomo.

b)Falso.Loselectronesseencuentranenorbitales,regionesdelespacioconciertaenergíadondeexisteunaelevadaprobabilidaddeencontrarunelectrón.Dichaposiciónnopuededeterminarseconexactitud.

c)Verdadero.Loselectronesseencuentranenorbitales,regionesdelespacioconciertaenergíadondeexisteunaelevadaprobabilidaddeencontrarunelectrón.

d)Falso.Elelectróndelátomodehidrógenoensuestadofundamentalseencuentraenelorbital1s.


1.60. ¿Cuántas líneas espectrales cabe esperar, en el espectro de emisión del hidrógeno,considerando todas las posibles transiciones electrónicas de los 5 primeros nivelesenergéticosdedichoátomo?a)4b)5c)8d)10e)20

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.PreselecciónValencia2009)

Desde el nivel 5 el electrón puede caer a los cuatro niveles inferiores dando lugar a 4líneasenelespectrodeemisión.Asuvez,desdenivel4hastaelnivel1seproducirían3líneasmásenelespectrodeemisión;desde3seobtienen2líneasmásydesdeelnivel2otralínea.Entotalaparecen(4+3+2+1)=10líneas.


1.61.LaprimeralíneadelaseriedeBalmerdelespectrodelhidrógenotieneunalongituddeondade656,3nm,correspondiéndoleunavariacióndeenergíade:a)6,62·10 Jb)1,01·10 Jc)4,34·10 Jd)3,03·10 Je)3,03·10 J

(Datos.ConstantedePlanck=6,62·10 J·s;velocidaddelaluz=3,0·10 m· )(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Baleares2003)(O.Q.L.Madrid2011)


Laenergíaasociadaaunsaltoelectrónicopuedecalcularsepormediodelaecuación:

ΔE=h·cλ

Sustituyendo:

ΔE=6,62·10 J·s 3,0·10 m·s

656,3nm10 nm1m

=3,03·10 J


1.62.¿Cuáldelassiguientesconfiguracioneselectrónicascorrespondeaunátomoenestadoexcitado?a)1 2 2 3 b)1 2 2 3 3 4 c)1 2 2 6 d)1 2 2 3 3 4 3


a)Falso.SetratadeunestadoprohibidoyaquedeacuerdoconelPrincipiodeExclusiónde Pauli, en un orbital pueden existir, como máximo, dos electrones con los spinesopuestos.Enlaconfiguraciónpropuestaenelorbital2shaytreselectrones.

b‐d) Falso. Se trata de un estado fundamental ya que de acuerdo con el Principio deMínimaEnergía,loselectroneshanidoocupandolosorbitalessegúnenergíascrecientes.

c) Verdadero. Se trata de un estado excitado ya que de acuerdo con el Principio deMínimaEnergía,sedeberíahaberempezadoallenarelorbital3senlugardel6p.


1.63.Si[Ar]representalaestructuraelectrónicadeunátomodeargón(Z=18),eliontitanio(II)(Z=22)puedeentoncesrepresentarsepor:a)[Ar]4 3 b)[Ar]4 c)[Ar]3 d)[Ar]3

(O.Q.L.Murcia2000)

La estructura electrónica abreviada del Ti (Z = 22) es [Ar] 4s 3d . De acuerdo con elPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:



4s 3d

ElTi pierdedoselectrones, losmásalejadosdelnúcleo,queson losquetienenmayorvalordenyqueseencuentranenelorbital4s,ysuestructuraelectrónicaes[Ar] :

4s 3d



1.64.¿Encuáldelassiguientesparejasambosátomostienenelmismonúmerodeneutrones?

a) y

b) y

c) y

d) y (O.Q.L.Murcia2000)




Elnúmerodeneutronesdeunátomoseobtienemedianteladiferencia(A–Z).

a)C(12–6)=6neutrones Mg(24–12)=12neutrones

b)F(19–9)=10neutrones Ne(20–10)=10neutrones

c)Na(23–11)=12neutrones K(39–19)=20neutrones

d)Co(59–27)=32neutrones Ni(59–28)=31neutrones


1.65.Alhablardeisótoposnosestaremosrefiriendoa:a)Átomosdelamismamasaatómica.b)Átomoscondistintonúmerodeelectrones.c)Átomosconelmismonúmeroatómicoperocondistintonúmerodeneutrones.d)Átomosconelmismonúmeromásicoperocondistintonúmerodeprotones.

(O.Q.L.Murcia2000)

Isótopos sonátomosdeunmismoelemento con elmismonúmero atómico (númerodeprotones)ydistintonúmeromásico(distintonúmerodeneutrones).


1.66.Laconfiguraciónelectrónica:

1 2 2 3 3 4 3 4 correspondealaespeciequímica:a)Xeb) c) d)

(O.Q.L.Murcia2000)

a) Falso. El elemento cuyo símbolo es Xe es el xenón cuya configuración electrónica es1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p odeformaabreviada[Kr]4d 5s 5p .Estaconfiguraciónelectrónicanocoincideconlapropuesta.

b) Falso. El elemento cuyo símbolo es Sr es el estroncio cuya configuración electrónicaabreviadaes[Kr]5s .

LaconfiguraciónelectrónicadelionSr es[Kr]5s yaquepierdeunelectrónexternodelorbital5s.Estaconfiguraciónelectrónicanocoincideconlapropuesta.


c)Verdadero.ElelementocuyosímboloesRbeselrubidiocuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Kr]5s .

LaconfiguraciónelectrónicadelionRb es[Ar] yaquepierdeunelectrónexternodelorbital5s.Estaconfiguraciónelectrónicacoincideconlapropuesta.

d) Falso. El elemento cuyo símbolo es Y es el itrio cuya configuración electrónica es[Kr]5s 4d .

LaconfiguraciónelectrónicadelionY es[Kr]4d yaquepierdedoselectronesexternosdelorbital5s.Estaconfiguraciónelectrónicanocoincideconlapropuesta.


1.67.Delsiguientegrupodenúmeroscuánticos,¿cuálocuálessonfalsos?1)(2,1,0,½) 2)(2,1,‐1,½) 3)(2,0,0,‐½) 4)(2,2,1,½)

a)Sólo1y4.b)Sólo2y3.c)Sólo4.d)Ningunaesfalso.



n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)

m=‐l,…,0,…,+l s=±½

1‐2‐3)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.

4)Prohibido.Sin=2,elvalordelsólopuedeser0y1.


1.68.Indiquecuálesdelassiguientesproposicionesparaeloxígeno(Z=8)sonciertas:

1)1 2 2 3 esunestadoprohibido2)1 2 2 esunestadoprohibido3)1 2 2 esunestadoexcitado4)1 2 2 esunestadofundamental

a)1y2sonciertas.b)Sólo3esfalsa.c)Sólo1y3sonfalsas.d)Sólo4escierta.


1) Falso. La estructura 1s 2s 2p 3s no corresponde a un estado fundamental deloxígeno,yaquetienetreselectronesmás.

2)Falso.Laestructura1s 2s 2p nocorrespondeaunestadofundamentaldeloxígeno,yaquetieneunelectrónmás.

3) Falso. La estructura 1s 2s 2p no corresponde a un estado excitado, ya que deacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,lossubnivelessehanidollenandoporordencrecientedeenergía.

4)Verdadero.Laestructura1s 2s 2p correspondeaunestadofundamental,yaquede acuerdo con el Principio deMínima Energía, los subniveles se han ido llenando porordencrecientedeenergía.



1.69. Para el átomo de hidrógeno en el estado fundamental la energía del electrón es‐13,6 eV, ¿cuálde los siguientes valores correspondea la energíadel electrónpara el ionhidrogenoide ?a)+27,2eVb)‐27,2eVc)‐122,4eVd)+122,4eVe)10,6eV

(O.Q.N.Barcelona2001)

SegúnelmodelodeBohrparaunátomohidrogenoide,laenergía,eneV,correspondienteaunelectrónenunnivelcuánticosecalculamediantelaecuación:

E=‐13,6Zn

dondeZeselnúmeroatómicoynelnúmerocuánticoprincipalqueindicaelnivelcuánticoenelqueseencuentraelelectrón.EnelcasodelLi,Z=3yn=1,sustituyendoseobtiene:

E=‐13,631

=‐122,4eV


1.70.Calculelafrecuenciadelaradiaciónultravioletaconunalongituddeondade300nm.a)1MHzb)900MHzc)300MHzd)1·1010MHze)1·109MHz

(Dato.Velocidaddelaluz=3·10 m· )(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.Madrid2011)


c=λ·ν

Lafrecuenciadelaradiaciónes:

ν=3·10 m·s300nm

10 nm1m

1MHz

10 Hz=1·10 MHz


1.71. Indiquecuálde los siguientesconjuntosdenúmeroscuánticospuedecaracterizarunorbitaldetipod.a)n=1;l=0b)n=2;l=1c)n=2;l=2d)n=3;l=2e)n=4;l=4

(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2009)(Murcia2010)

Losvaloresquepuedetomarelnúmerocuánticosecundarioson0,1,2,…,(n–1).


Losorbitalesdsecaracterizanporqueelnúmerocuánticosecundario,l=2.

Hay dos parejas de valores propuestos que tienen el valor 2 para el número cuánticosecundariol.Unadeellases(2,2)queseríaincorrecta,yaquesin=2,elnúmerocuánticosecundariolsólopuedevaler0ó1.Laúnicacombinaciónquecorrespondeaunorbitaldes(3,2).


1.72.Losiones y :a)Poseenelmismonúmerodeelectrones.b)Poseenelmismonúmerodeprotones.c)Sonisótopos.d)Elion esmayorqueelion .e)Tienenpropiedadesquímicassemejantes.

(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Murcia2010)


La configuración electrónica del ion Cl es [Ne] 3s 3p ya que gana un electrón ycompletaelorbital3p.

ElelementoconsímboloKeselpotasioypertenecealgrupo1yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .

LaconfiguraciónelectrónicadelionK es[Ne]3s 3p yaquecededoselectronesdesucapamásexterna.

a)Verdadero.Ambosionessonespeciesisoelectrónicasquetienen18electrones.

b)Falso.Setratadeionesprocedentesdeelementosdiferentesporloquetienendiferentenúmeroatómicoynopuedentenerigualnúmerodeprotones.

c) Falso. En especies isoelectrónicas tiene mayor tamaño la que posee menor númeroatómicoyaquesunúcleoatraeconmenosfuerza.

d) Falso. Aunque tengan la misma configuración electrónica, sus propiedades soncompletamentedistintas.


1.73.Pordefinición,elnúmerodemasao"númeromásico"deunátomoindica:a)Lasumadeelectronesmásprotonespresentesenelátomo.b)Lasumadeneutronesmásprotonespresentesenelátomo.c)Elnúmerodeneutronespresentesenelátomo.d)Elnúmerodeprotonespresentesenelátomo.

(O.Q.L.Murcia2001)

Deacuerdoconelconceptodenúmeromásico,larespuestacorrectaeslab.

1.74.¿Cuálde lassiguientesconfiguracioneselectrónicaspuedecorresponderleaunátomoensuestadofundamental?a)1 2 2 b)1 2 2 3 2 3 3 3 c)1 2 2 d)1 2 3 3

(O.Q.L.Murcia2001)


a)Falso.SetratadeunestadoprohibidoyaquedeacuerdoconelPrincipiodeExclusiónde Pauli, en un orbital pueden existir, como máximo, dos electrones con los spinesopuestos.Enlaconfiguraciónpropuestaenelorbital2shaytreselectrones.

b)Falso.SetratadeunestadoprohibidoyaquedeacuerdoconelPrincipiodeExclusiónde Pauli, en un orbital pueden existir, como máximo, dos electrones con los spinesopuestosyel subnivel2p, triplementedegenerado, tiene tresorbitalespor loquecabenseiselectronesynoocho.Además,setratadeunestadoexcitado,yaquedeacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,antesdecomenzara llenarseelorbital3ddeberíahabersecompletadoelorbital4s.

c)Verdadero.SetratadeunestadofundamentalyaquedeacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,loselectroneshanidoocupandolosorbitalessegúnenergíascrecientes.

d)Falso.Se tratadeunestadoexcitado, yaquedeacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,antesdecomenzarallenarseelorbital3sdeberíahabersecompletadoelorbital2p.


1.75.LosátomosdeunelementoXtienenensunúcleo20protones.Losestadosdeoxidaciónmáscomunesdeesteelementodebenser:a)0y+2b)‐1,0y+1c)0,+1y+2d)0,+2,+4y+6

(O.Q.L.Murcia2001)

LaestructuraelectrónicadeunelementoXcon20protonesensunúcleoes:

1s 2s 2p 3s 3p 4s odeformaabreviada [Ar]4s

Sipierdedoselectronesadquiereunaestructuraelectrónicaestabledegasinerte:

1s 2s 2p 3s 3p odeformaabreviada [Ne]3s 3p

Suestadodeoxidaciónserá+2.


1.76.Elionmásestablequeformaelsodioesisoelectrónicocon:a)Elátomodemagnesio.b)Elionmásestabledelflúor.c)Elátomodeneón.d)Elátomodesodio.


El sodio es un elemento del grupo 1 y periodo 3 del sistema periódico por lo que suestructuraelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sipierdeunelectrón,elmásexterno,quedaconunaestructuramuyestable,degasinerte,[He]2s 2p .

a)Falso.Elmagnesioesunelementodelgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuestructuraelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .

b)Verdadero.Elflúoresunelementodelgrupo17yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuestructuraelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Siganaunelectrónquedaconunaestructuramuyestable,degasinerte,[He]2s 2p .


c)Verdadero.Elneónesunelementodelgrupo18yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuestructuraelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .

d)Falso.Lasestructuraselectrónicasdelsodioydesuionmásestablesondiferentesyaquenoposeenelmismonúmerodeelectrones.

Lasrespuestascorrectassonlacyd.

1.77. Cuál de las siguientes respuestas define correctamente la idea de “degeneraciónenergéticaorbital”:a)Orbitalesdelamismasimetría.b)Orbitalesdelamismaenergía.c)Orbitalesconelmismonúmerocuánticol.d)Orbitalesconlamismaorientaciónenelespacio.


La degeneración energética de orbitales se refiere a orbitales con idéntico valor de laenergía.Elnúmerocuánticomagnético,m,hacereferenciaaestadegeneración.

Elnúmerodeorbitalesdegeneradosquehayencadasubniveldeenergíavienedadoporelnúmerodevaloresdelnúmerocuánticomagnético,m,quesuvezdependedelvalordelnúmerocuánticosecundario,l.

m=‐l,…,0,…+l (2l+1)orbitalesdegenerados.


1.78.Supongadosátomosdehidrógeno,elelectróndelprimeroestáen laórbitadeBohrn = 1 y el electrón del segundo está en la órbita de Bohr n = 3. ¿Cuál de las siguientesafirmacionesesfalsa?a)Elelectrónenn=1representaelestadofundamental.b)Elátomodehidrógenoconelelectrónenn=3tienemayorenergíacinética.c)Elátomodehidrógenoconelelectrónenn=3tienemayorenergíapotencial.d)Elátomodehidrógenoconelelectrónenn=3esunestadoexcitado.e)Laenergíatotaldelelectrónsituadoenn=3essuperioralaenergíadelelectrónenn=1.


a) Verdadero. Si el electrón se encuentra en el nivel de energía más bajo, n = 1, seencuentraensuestadofundamental.

b) Falso. La velocidad de un electrón en una órbita en el modelo de Bohr se calculamediantelaexpresión:

v=e2hε0

1n

v=velocidaddelelectrone=cargadelelectronh=constantedePlanckε =constantedielectrican=numerocuanticoprincipal

dondelaúnicavariableesn,cuyosvalores1,2,3,…determinanlavelocidaddelelectrónen esaórbita. La velocidaddisminuye al aumentarn. Por tanto la energía cinética en elniveln=3esmenorqueenelniveln=1.

c) Verdadero. La energía potencial de un electrón enunnivel cuántico en elmodelo deBohrsecalculamediantelaexpresión:


E =‐me4h ε

1n

m=masadelelectrone=cargadelelectronh=constantedePlanckε =constantedielectrican=numerocuanticoprincipal

donde laúnicavariableesn, cuyosvalores1,2,3,…determinan laenergíapotencialdelelectrón en ese nivel cuántico. La energía aumenta al aumentar n. Por tanto la energíacinéticaenelniveln=3esmayorqueenelniveln=1.

d)Verdadero. Si el electróndel átomodehidrógenoseencuentraenelniveldeenergían=3,seencuentraenunestadoexcitado.

e)Verdadero.LaenergíatotaldeunelectrónenunnivelcuánticoenelmodelodeBohrsecalculamediantelaexpresión:

E=‐me8h ε

1n

m=masadelelectrone=cargadelelectronh=constantedePlanck=constantedielectrica

n=numerocuanticoprincipal

dondelaúnicavariableesn,cuyosvalores1,2,3,…determinanlaenergíadelelectrónenesenivelcuántico.Laenergíaaumentaalaumentarn.Portantolaenergíaenelniveln=3esmayorqueenelniveln=1.


1.79.DeacuerdoconelmodeloatómicodeBohr:a)Ladistanciadelnúcleoalorbitalaumentaconelvalorden.b)Lavelocidaddelelectróndisminuyecuandoaumentaelvalorden.c)Elmomentoangulardelelectrón=nπ/2h.d)Elelectrónalgirartienetendenciaasalirsedelaórbita.e)Todassoncorrectas.

(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Baleares2002)

a)Falso.DeacuerdoconelmodelodeBohr,laecuaciónquepermitecalcularelradiodelaórbita,nodelorbital,es:

r=h επme

n

m=masadelelectrone=cargadelelectronh=constantedePlanckε =constantedielectrican=numerocuanticoprincipal

donde laúnicavariableesn,cuyosvalores1,2,3,…determinanelradiode laórbitadelelectrón.Elradioaumentaalaumentarn.

b)Verdadero.LavelocidaddeunelectrónenunaórbitaenelmodelodeBohrsecalculamediantelaexpresión:

v=e

2hε1n

e=cargadelelectronh=constantedePlanckε =constantedielectrican=numerocuanticoprincipal


dondelaúnicavariableesn,cuyosvalores1,2,3,…determinanlavelocidaddelelectrónenesaórbita.Lavelocidaddisminuyealaumentarn.

c)Falso.ElprimerpostuladodeBohrestableceque:



m·v·r=n·h2π


Lacondicióndecuantizaciónesqueelmomentoangularmvr=nh/2π.

d)Falso.Elelectróngiraconaceleraciónnormalconstante,portanto,describeunaórbitacircularalrededordelnúcleo.


(EnBaleares2002secambialadporlae).

1.80.Delassiguientesconfiguracioneselectrónicas:

1)1 2 2 3 3 2)1 2 2 3 3

3)1 2 2 3 3 4 4)1 2 2 3 3 4 4 ¿Cuálessoncompatiblesconelestadodemenorenergíadealgúnátomo?a)2,3y4b)Todasc)Solo2d)1,2y3


1) La estructura 1s 2s 2p 3s 3p corresponde a un estado prohibido, ya que, deacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,enelsubnivel3ssolocabendoselectrones.

2) La estructura 1s 2s 2p 3s 3p corresponde a un estado excitado, ya que, deacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,antesdecomenzara llenarseelsubnivel3sdeberíahabersecompletadoel2p.

3)Laestructura1s 2s 2p 3s 3p 4s correspondeaunestadoprohibido,yaque,deacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,enelsubnivel2psolocabenseiselectrones.

4)Laestructura1s 2s 2p 3s 3p 4s 4p correspondeaunestadoprohibido,yaque,de acuerdo con el Principio de Mínima Energía, en el subnivel 4p solo caben seiselectrones.


1.81.Elnúmerototaldeneutrones,protonesyelectronesdel :a)17neutrones,35protones,36electronesb)35neutrones,17protones,18electronesc)18neutrones,17protones,16electronesd)17neutrones,17protones,18electronese)18neutrones,17protones,18electrones

(O.Q.N.Oviedo2002)





Elcloroesunelementoquepertenecealgrupo17yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p .Sumandolossuperíndicesseobservaque tiene 17 electrones y por tanto, 17 protones y (35 – 17) = 18 neutrones. Como laespecie Cl ,anióncloruro,estácargadanegativamente, significaque tieneunelectróndemásensuúltimacapa,esdecir,18electrones.


1.82.Unhazdeluzquepasaatravésdeunmediotransparentetieneunalongituddeondade466nmyunafrecuenciade6,20·10 .¿Cuáleslavelocidaddelaluz?a)2,89·10 m· b)2,89·10 m· c)1,33·10 m· d)1,33·10 m· e)7,52·10 m·

(O.Q.N.Oviedo2002)

Lafrecuenciaylongituddeondadeunaradiaciónelectromagnéticaestánrelacionadaspormediodelaecuaciónc=λ·ν:

Sustituyendo:

c=466nm1m

10 nm 6,20·10 s =2,89·10 m·


1.83.¿Cuántosfotonesdeluzdefrecuencia5,5·10 Hzsenecesitanparaproporcionar1kJdeenergía?a)3,64·10 fotonesb)2,74·10 fotonesc)4,56·10 fotonesd)1,65·10 fotonese)3,64·10 fotones

(Dato.h=6,62·10 J·s)(O.Q.N.Oviedo2002)

LaenergíadelfotónpuedecalcularsepormediodelaecuaciónE=h·ν:

Sustituyendo:

E= 6,62·10 J·s 5,5·10 s =3,64·10 J

Relacionandolaenergíatotalconlaenergíadeunfotón:

1kJ

3,64·10 J/foton10 J1kJ

=2,74·10 fotones

Lasrespuestasa,cyesonabsurdasyaqueelnúmerodefotonesnopuedesermenorquelaunidad.



1.84. La existencia de niveles discretos de energía (cuantizados) en un átomo puedededucirseapartirde:a)Ladifraccióndeelectronesmediantecristales.b)DifracciónderayosXporcristales.c)Experimentosbasadosenelefectofotoeléctrico.d)Elespectrovisible.e)Espectrosatómicosdelíneas.

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Madrid2011)

Losespectrosatómicosde líneassonunapruebaconcluyentede laexistenciadenivelesdiscretosdeenergía.

Laseparaciónentrelaslíneasobedecealossaltosentrelosnivelesdeenergíaqueestánasociados al valor del número cuántico principal n, cuyos valores son números enteros1,2,3,...,∞.


1.85.¿Cuáleslalongituddeonda,ennm,delalíneaespectralqueresultadelatransicióndeunelectróndesden=3an=2enunátomodehidrógenodeBohr?a)18,3b)657c)547d)152e)252

(Dato.ConstantedeRydbergparaelátomodeH=109677,6 )(O.Q.N.Oviedo2002)

LaecuacióndelmodelodeBohrquepermitecalcularlalongituddeondacorrespondienteaunalíneaespectralasociadaaunsaltoelectrónicoes:

1λ=R

1n

1n

Sustituyendo:

1λ=109677,6cm

12

13

=15233cm

λ=1

15233cm1m

100cm10 nm1m

=656nm


1.86.¿Cuántoselectronesdesapareadoshayenelion enestadogaseoso(Z=26)ensuestadofundamental?a)0b)2c)4d)6e)8

(O.Q.N.Oviedo2002)

La estructura electrónica abreviada del Fe (Z = 26) es [Ar] 4s 3d . De acuerdo con elPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:




4s 3d

ElFe pierdedoselectrones, losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayorvalordenyqueseencuentranenelorbital4s,ysuestructuraelectrónicaes[Ar] :

4s 3d

Comoseobserva,elFe presenta4electronesdesapareados.


1.87.¿Cuáldelossiguienteselementosesdiamagnético?a)Hb)Lic)Bed)Be)C

(O.Q.N.Oviedo2002)

Unaespeciequímicaesdiamagnéticasinopresentaelectronesdesapareados.

a) Falso. El elemento cuyo símbolo es H y número atómico 1 es el hidrógeno cuyaconfiguraciónelectrónicaes1s1

Como se observa, presenta un electrón desapareado, por tanto, no es una especiediamagnética.

b) El elemento cuyo símbolo es Li y número atómico 3 es el litio cuya configuraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s .

Como se observa, presenta un electrón desapareado, por tanto, no es una especiediamagnética.

c)Verdadero. El elemento cuyo símbolo es Be y número atómico 4 es el berilio cuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s .

2s

Como se observa, presenta no electrones desapareados, por tanto, sí es una especiediamagnética.

d)Falso.ElelementocuyosímboloesBynúmeroatómico5eselborocuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .

Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales2sy2pes:

2s 2p


Como se observa, sí presenta electrones desapareados, por tanto, no es una especiediamagnética.

e)Falso.ElelementocuyosímboloesCynúmeroatómico6eselborocuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .



lecorrespondeunadistribucióndeloselectronesenlosorbitales2sy2p:

2s 2p

Como se observa, sí presenta electrones desapareados, por tanto, no es una especiediamagnética.


1.88.Calcule la longituddeondadeDeBroglieparaunapelotade125gdemasa yunavelocidadde90m/s.a)0,59mb)5,9·10 mc)5,9·10 md)590nme)1,7·10 m

(Dato.h=6,62·10 J·s)(O.Q.N.Oviedo2002)

La ecuación propuesta porDeBroglie relaciona elmomento lineal de unapartícula y lalongituddelaondaelectromagnéticaasociadaalamismaes:

λ=hm·v


Sustituyendo:

λ=6,62·10 J·s125g 90m·s

10 g1kg

=5,9·10 m

Se trata de una onda demuy poca longitud ya que en elmundomacroscópico nada escomparableah(constantedePlanck).


1.89.Unátomodecarbono‐14contiene:a)8protones,6neutronesy6electrones.b)6protones,6neutronesy8electrones.c)6protones,8neutronesy8electrones.d)6protones,8neutronesy6electrones.

(O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.Madrid2011)





El átomode carbono‐14 tiene6protones,por tanto sunúmeroatómico, Z=6.Como laespecie Cesneutratiene6electrones.Elnúmerodeneutroneses(14–6)=8.


(EnMadrid2005y2011sólosepreguntaelnúmerodeneutrones).

1.90.¿Cuántosnúmeroscuánticosdeterminanunorbital?a)4b)3c)2d)1

(O.Q.L.Murcia2002)

Unorbitalatómicovienedeterminadoporelconjuntodetresnúmeroscuánticos(n,l,m).


1.91.¿Cuálesdelassiguientesnotacionescuánticasestánpermitidasparaunelectróndeunátomopolielectrónico?

n l 1) 2 1 0 ½2) 3 2 0 ‐½3) 3 3 2 ‐½4) 3 2 3 ½

a)1,2y4b)1y4c)1y2d)3y4

(O.Q.L.Murcia2002)


n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)

m =‐l,…,0,…,+l m =±½

1‐2)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.

3)Prohibido.Sin=3,elvalordelsólopuedeser0,1y2.

4)Prohibido.Sil=2,elvalordem sólopuedeser‐2,‐1,0,1y2.


1.92.Laenergíadelelectróndelátomodehidrógenoenestadofundamentales‐2,28·10 J,yladelelectrónexcitadoalnivelenergéticon=5es‐8,72·10 J.¿Cuáleslafrecuenciadelaradiaciónelectromagnéticaoriginadaalsaltarelelectróndesden=5an=1?a)3,30·10 b)3,57·10 c)2,19·10 d)Nopuedecalcularseporqueloselectronesnosaltan.

(Dato.h=6,626·10 J·s)(O.Q.L.Murcia2002)


Laenergíaemitidaenlatransiciónelectrónica51es:

ΔE51= ‐2,28·10 J ‒ ‐8,72·10 J =‐2,19·10 J

El signomenos de la energía se debe a que se trata de energía desprendida pero paracálculosposterioresseusaenvalorabsoluto.

Laenergíadelsaltoestácuantizadadeacuerdoconlaexpresión:

ΔE=h·ν

Despejando:

ν=2,19·10 J

6,626·10 J·s=3,30·10


1.93.Elespectroatómicodeunelementoesconsecuenciade:a)Laeliminacióndeprotones(neutrones)alaportarenergía.b)Laeliminacióndeneutronescomoconsecuenciadelaporteenergético.c)Lareflexióndelaenergíadeexcitaciónquerecibe.d)Latransicióndeelectronesentredistintosnivelesenergéticos.e)Larupturadelamoléculaenlaqueseencontrabadichoátomo.

(O.Q.LCastillayLeón2002)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.CastillayLeón2007)(O.Q.L.CastillayLeón2009)

Los espectros atómicos son consecuencia de los saltos electrónicos entre los nivelescuánticosdeenergíaexistentesenelátomo.

Cuandoelelectrónabsorbeenergíasaltaaunnivelcuánticosuperioryproduceunalíneaenel espectrodeabsorción. Si esteelectrónque seencuentraenergéticamenteexcitadoliberaenergíacaeunnivelcuánticoinferioryproduceunaovariaslíneasenelespectrodeemisión.


1.94.Dada laconfiguraciónelectrónicadeunelemento1 2 2 3 3 5 , indica larespuestaincorrecta:a)Sunúmeroatómicoes19.b)Setratadeunestadoexcitado.c)Esteelementopertenecealgrupodelosmetalesalcalinos.d)Esteelementoperteneceal5°periododelSistemaPeriódico.

(O.Q.L.Baleares2002)

a)Verdadero.Sumandoloselectronesquetienesuestructuraelectrónicaes19porloquesisetratadeunátomoneutroZindicanúmeroprotonesoelectrones.

b) Verdadero. Ese átomo se encuentra en un estado excitado, ya que se incumple elPrincipiodeMínimaEnergíaalocuparseanteselsubnivel5squeel4syloselectronesdelsubnivel5sdeberíanestarsituadosenel4ssiendolaestructuraelectrónicaenelestadofundamental:

1s 2s 2p 3s 3p 4s

c) Verdadero. A este átomo le corresponde una estructura electrónica en el estadofundamental:

1s 2s 2p 3s 2p 4s


Portanto,pertenecealcuartoperiodo(n=4)ygrupo1delsistemaperiódicoqueeseldelosllamadosmetalesalcalinosquetienenunaestructuraelectrónicaexternaenelestadofundamentalns .

d)Falso.Setratadeelementoqueperteneceal4ºperiodo(n=4) loquepasaesqueseencuentraenunestadoexcitado.


1.95.Lalongituddeondadeunaradiaciónelectromagnética:a)Esproporcionalasuenergía.b)Esproporcionalalnúmerodeondas.c)Esmayorenlaregiónultravioletaqueenlademicroondas.d)EsmayorenlaregiónderayosXqueenlademicroondas.e)Esinversamenteproporcionalalafrecuencia.

(O.Q.N.Tarazona2003)

a)Falso.Deacuerdoconlaecuación:

E=h·cλ

b)Falso.Absurdoyaqueelnúmerodeondaseselinversodelalongituddeonda.

c‐d)Falso.LaradiaciónXylaUVtienenmenorlongituddeondaquelasmicroondas.

e)Verdadero.Deacuerdoconlaecuación:

c=λ·ν


1.96.SabiendoquelaconstantedeRydbergparaelátomodehidrógenoes109678 ,ellímitedelaseriedeBalmerenelespectrodeemisióndelátomodehidrógenoes:a)912Åb)3647Åc)4683Åd)6565Åe)8206Å



1λ=R

1n

1n

El límitedeconvergenciadelaseriedeBalmercorrespondealsaltoelectrónicodesdeelnivel2hastael∞.Sustituyendo:

1λ=109678cm

12

1∞

=27419cm

λ=1

27419cm1m

100cm10 A1m

=3647Å



1.97. El número total de electrones que pueden ocupar todos los orbitales atómicoscorrespondientesalnúmerocuánticon=4es:a)8b)18c)32d)50e)6

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Castillayleón2006)(O.Q.L.LaRioja2007)

El número máximo de electrones (elementos) de un periodo es igual a 2n . Si n = 4,entonceselnúmerodeelectroneses32.

Otraformaunpocomáslargasería:

n l m s1orbital4s(2electrones)

n l m s

3orbitales4p(6electrones)

4 0 0 ½ 4 1 0 ½4 0 0 ‐½ 4 1 0 ‐½ 4 1 1 ½ 4 1 1 ‐½ 4 1 ‐1 ½ 4 1 ‐1 ‐½

n l m s

5orbitales4d(10electrones)

n l m s

7orbitales4f(14electrones)

4 2 0 ½ 4 3 0 ½4 2 0 ‐½ 4 3 0 ‐½4 2 1 ½ 4 3 1 ½4 2 1 ‐½ 4 3 1 ‐½4 2 ‐1 ½ 4 3 ‐1 ½4 2 ‐1 ‐½ 4 3 ‐1 ‐½4 2 2 ½ 4 3 2 ½4 2 2 ‐½ 4 3 2 ‐½4 2 ‐2 ½ 4 3 ‐2 ½4 2 ‐2 ‐½ 4 3 ‐2 ‐½ 4 3 3 ½ 4 3 3 ‐½ 4 3 ‐3 ½ 4 3 ‐3 ‐½

Hay32combinacionesdenúmeroscuánticosquecorrespondena32electrones.


(EnCastillayLeón2006sepreguntaparan=3).

1.98.¿Cuáleslaconfiguraciónelectrónicamásprobabledelestadofundamentalparaelion,sabiendoqueZ=25?

a)[Ar]4 3 b)[Ar]4 3 c)[Ar]4 3 4 d)[Ar]4 4 e)[Ar]4 3


LaestructuraelectrónicaabreviadadelMn(Z=25)es[Ar]4s 3d ,yaquedeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:




4s 3d

ElMn pierdedoselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayorvalordenyqueseencuentranenelorbital4s,ysuestructuraelectrónicaes[Ar] :

4s 3d


1.99.Losátomosdelaprimeraseriedetransicióndifierenentresíengeneralenelnúmerodeelectronesqueocupanlosorbitales:a)sb)pc)sypd)pyde)d


Losmetalesdetransición,queenvíansuelectróndiferenciadoraunorbitald,se llamanasí porque al estar colocados en el sistema periódico entre los metales alcalinos yalcalinotérreos,queenvíansuelectróndiferenciadoraunorbitals,ylosnometales,queenvíansuelectróndiferenciadoraunorbitalp, tienenpropiedadesquevanvariandodeformapaulatinadesdelasdelosmetaleshastalasdelosnometales.


1.100.Considerandolassiguientesespeciesquímicas:

sepuedeafirmarqueel:a) poseeelmenornúmerodeneutrones.

b) eslaespeciedemenormasaatómica.

c) poseeelmenornúmerodeelectrones.

d) poseeelmayornúmerodeprotones.(O.Q.L.Murcia2003)




Ladiferencia(A–Z)proporcionaelnúmerodeneutrones.

Considerandoquelasmasasdelprotónydelneutrónsonaproximadamente1u,yquelamasa del electrón es despreciable frente a la de los anteriores, el númeromásico da lamasaaproximadadeunátomo.


En lasiguientetablase indicaelnúmerodepartículasy lamasaatómicaaproximadadecadaunodelasespeciespropuestas:

Sn Ar Te Cu K Cd

Protones 50 18 52 29 19 48Electrones 50 18 52 29 19 48Neutrones 62 22 70 30 20 72Masaaprox. 112 40 122 59 39 120

a)Falso.Laespecieconmenornúmerodeneutroneses K.

b)Falso.Laespecieconmenormasaatómicaes K.

c)Verdadero.Laespecieconmenornúmerodeelectroneses Ar.

d)Falso.Laespecieconmayornúmerodeprotoneses Te.


1.101.Elelectrónmásenergéticodelelementodenúmeroatómico20quedadefinidoporlanotacióncuántica:a)(4,1,‐1,½)b)(4,0,‐1,‐½)c)(3,2,‐2,½)d)(4,0,0,‐½)

(O.Q.L.Murcia2003)

ElelementodeZ=20tienelasiguienteestructuraelectrónicaabreviada:[Ar]4s .

Alelectrónmásenergético,4s ,lecorrespondenlossiguientesnúmeroscuánticos:


l=0(subnivels)

m=0(elsubniveldeenergíasnoseencuentraenergéticamentedegenerado,tieneunúnicoorbitals)

s=½ó‐½(puedetomarindistintamentecualquieradelosdosvalores)


1.102.Indiquecuáldelassiguientesafirmacionesesincorrecta:a)Laenergíaqueposeeunelectróndelorbital3sesdiferentedelaqueposeeunelectróndelorbital2s.b)Loselectronesdecadaorbitaltienenelmismonúmerocuánticodespin.c)Cuandotodos loselectronesdeunátomoposeen lamínimaenergíaquepuedentenersedicequeelátomoestáensuestadofundamental.d)Enelátomodeoxígenonoexistenelectronesdesapareados.

(O.Q.L.Murcia2003)

a)Verdadero.DeacuerdoconeldiagramadeMoeller,laenergíadelorbital2sesinferioraladelorbital3s.

b)Falso.DeacuerdoconelPrincipiodeExclusióndePauli, enunmismoorbital caben,comomáximo,doselectronesconsusspinesopuestos.


c)Verdadero.SiloselectronesdeunátomocumplenelPrincipioAufbauodeconstrucción,integradopor:

PrincipiodeMínimaEnergía:

“loselectronesvanocupandolosorbitalessegúnenergíascrecientes”.

PrincipiodeExclusióndePauli:

“dentrodeunorbitalsepuedenalojar,comomáximo,doselectronesconsusespinesantiparalelos”.

PrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHund:

“en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones se encuentran lomásseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”.

sedicequeelátomoseencuentraensuestadofundamental.

d)Falso.LaestructuraelectrónicaabreviadadelO(Z=8)es[He]2s 2p ,ydeacuerdocon el Principio deMáximaMultiplicidad deHund tiene la siguiente distribución de loselectronesenlosorbitales:

2s 2p

Elátomodeoxígenotienedoselectronesdesapareados.

Lasrespuestasincorrectassonlabylad.

1.103. ¿Cuálde las siguientesestructuraselectrónicas lecorresponderáaunelementoconnúmerodeoxidaciónmáximode+3?a)1 2 2 b)1 2 2 3 3 c)1 2 2 3 3 d)1 2 2 3 3 4 3

(O.Q.L.Murcia2003)

Sielelementotienelaestructuraelectrónica ypierdetreselectrones,conloquesunúmerodeoxidaciónserá+3,consigueunaestructuraelectrónicaestabledegasinerte1s 2s 2p .


1.104.LaestructuraelectrónicadelionMo(IV)respondea:a)[Kr]4 b)[Kr]4 5 c)[Kr]4 5 d)[Kr]4


Elelementode símboloMo,molibdeno,perteneceal grupo6del sistemaperiódico,queestáintegradoporloselementos:

Periodo 4 5 6 7Elemento Cr Mo W Sg

seencuentraenelperiodo5,porloquesuestructuraelectrónicaabreviadaes:

[Kr]5s 4d .


perodeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:



5s 4d

El Mo pierde cuatro electrones, los más alejados del núcleo, que son los que tienenmayorvalordenyqueseencuentranunodeellosenelorbital5sytresenelorbital4d,ysuestructuraelectrónicaes[Kr] :

5s 4d


1.105.Sedicequedosátomossonisótoposentresícuandotienen:a)Igualcomposicióndelnúcleoydiferenteestructuraelectrónica.b)Igualestructuraelectrónicaydiferentenúmerodeprotonesenelnúcleo.c)Igualestructuraelectrónicaydiferentenúmerodeneutronesenelnúcleo.d)Igualcomposicióndelnúcleoeigualestructuraelectrónica.


a) Falso. Los isótopos son átomos de un mismo elemento (igual Z) por lo que tienenidénticaestructuraelectrónica.

b) Falso. Los isótopos son átomos de un mismo elemento (igual Z) por lo que tienenidénticonúmerodeprotones.

c)Verdadero.Losisótopossonátomosdeunmismoelemento(igualZydiferenteA)porloquetienendiferentenúmerodeneutrones.

d)Falso.Losisótopossonátomosdeunmismoelemento(igualZydiferenteA)porloquetienendiferentecomposicióndelnúcleo.


1.106. ¿Cuál de los siguientes conjuntos de valores de los números cuánticos n, l y ml nocorrespondenaunorbital? n l ml

a) 2 1 0b) 2 2 1c) 3 1 ‐1d) 1 0 0



n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)

m =‐l,…,0,…,+l s=±½

a‐c‐d)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.

b)Prohibido.Sin=2,elvalordelsólopuedeser0y1.

Cuesti

Lare

1.107a)Lob)Loc)Lod)Lo

a‐b)lobultiene

c) Vaumecuáns:

d)Lalos ohacia

Lare

1.108

¿Cuála)Seb)Ayc)Bcd)Pa

a) Vdifercalcu

siend

b) Faisoelelect

c‐d)mism

ionesyProble

espuestacor

7.Sobrelafoosorbitalesposorbitalespsorbitalesaosorbitales

Falso. Loslar. Por ejemelaforma:

Verdadero.enta al aumticoprincip

ahibridaciónorbitales híbalosvértices

espuestacor

8.Dadaslas

A=1 2ldelassiguienecesitameyBrepresencorrespondearapasarde

erdadero. Eente valor dular,deform

E=‐2,18·1

doZ,lacarga

also. Las cectrónicas,rónseencu

Verdadero.moelemento

masdelasOlim

rrectaeslab

ormayeltamptienensimeptienenformaumentande

estádirig

orbitales pmplo, el orb

El tamañmentar el vapal n. Así pa

nsp estrigbridos sp sdeuntrián

rrectaeslac

configuracio

2 3 ientesafirmaenosenergíantanátomoseaunestadoAaBsenec

El electrónde n (3 enmaaproxima

10Zn

(J)

anuclearef

configuraciola diferencentraenun

B correspoo,porloque

mpiadasdeQu

b.

mañodelosetríaesféricamandetetraevolumenalgidossegún

p tienen fobital atómic

ño del oralor del númara los orbit

gonal,portaestán dirigngulo.

c.

oneselectrón

Bacionesesfaaparaarrandeelementooexcitado.cesitaenergí

más externA y 6 en B)ada,mediant

ectivadela

nes electróia entre amorbitalcon

onde a un eparapasar

uímica.Volume

orbitalessea.aedroregulalaumentarelosvértices

ormaco py

rbitalmerotales

anto,gidos

nicasdelos

B=1 2 2alsa?ncarunelectosdistintos.

ía.

no se encu) y la energtelaexpresi

especiequí

ónicas de Ambas estribaenergíasup

estado excitdeAaBse

en4.(S.Menar

puedeafirm

r.elniveldeendeuntetrae

átomos:

2 6

trónaBque

uentra en ugía para arrión:

mica.

A e B cuenta en que eperior.

tado y A anecesitaap

rgues&F.Latre

marque:

nergía.edro.

(

deA.

(

un subnivelrancar un el

tan con 11n la estruct

un estadoortarenergí

e)

(O.Q.L.Baleares

(O.Q.L.Baleares

de energíalectrón se p

1 electronestura B el ú

fundamentaía.

52

s2003)

s2003)

a conpuede

s, sonúltimo

al del



1.109.¿Cuántoselectronesconnúmeroscuánticosdistintospuedenexistirenunsubnivelconn=2yl=1?a)3b)6c)4d)8

(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)

Sielnúmerocuánticon=2indicaquesetratadelsegundoniveldeenergía.

Sielnúmerocuánticol=1indicaquesetratadeunsubniveldeenergíap.

Sielnúmerocuánticol=1,losvaloresposiblesdelnúmerocuánticomagnéticom,son0,1y‐1,loqueindicaqueelsubniveldeenergíapseencuentratriplementedegeneradooloqueeslomismoqueenestesubnivelhay3orbitales2p.

Comoelnúmerocuánticossólopuedetenerlosvalores½y‐½,quieredecirqueencadaorbitalcabendoselectronesconespinesopuestos.Portanto,elnúmerototaldeelectronesquecabenenelsubnivel2pes6.


1.110.¿Cuáles laenergíaen J· de los fotonesasociadosa la luzde longituddeonda7·10 nm?a)2,56·10 J· b)1,71·10 J· c)4,72·10 J· d)2,12·10 J·

(Datos.h=6,63·10 J·s;c=3·10 m· ;NA=6,023·10 ;1m=10 nm)(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)

Laenergíadelfotónpuedecalcularsepormediodelaecuación:

E=hcλ

E=6,63·10 J·s3·10 m·s

7·10 nm10 nm1m

=2,84·10 J·fotón

ExpresandoestevalorenJ·mol :

2,84·10J

foton6,023·10 fotones

1mol=1,71·10 J·


1.111.Indicacuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa:a)Laradiaciónemitidaporunatransiciónelectrónica,n=4n=2,tieneunalongituddeondamayorquelatransiciónelectrónica,n=5n=2,paraunmismoátomo.b)Unsubnivelconl=3tieneunacapacidadde14electrones.c)Unátomodeunelementodelgrupodeloshalógenostieneunelectrónsinaparear.d)Paraunmismovalorden,laenergíadeunelectróndessiempremayorqueladeunop.e)La configuracióndeunátomo en su estado fundamentalpuede contener solamente losorbitales1s,2p,3p,4s,5sy4f.

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)


a) Verdadero. La longitud de onda correspondiente a la radiación emitida en un saltoelectrónicosecalculamediantelaecuacióndeBohr:

1λ=R

1n

1n

Paralossaltoselectrónicos42y52,respectivamente:

1λ=R

12

14

λ 42 =5,33R

m

1λ=R

12

15

λ 52 =4,76R

m

λ 42 >λ 52

b) Verdadero. El número cuántico l = 3 se corresponde con el subnivel f. Este subniveltiene7orbitalesfyencadaunodelosorbitalescaben2electrones,entotal14.

c) Verdadero. Los halógenos tienen 7 electrones en su capa de valencia distribuidos deformaquepresentaunelectróndesapareado:

ns np

d)Verdadero.Loselectronesdsellamanelectronesinternos,mientrasqueloselectronespsonllamadosexternosodevalencia.Losinternosestánmáscercadelnúcleoyporellotienenmás energía y cuestanmásde arrancar a diferencia de los p que al ser externostienenmenosenergíasonmásfácilesdeeliminar.

e)Falso.DeacuerdoconeldiagramadeMoellerdesubnivelesdeenergíaenlasecuenciapropuesta1s2p3p4s5s5f,faltanlosorbitales2s,3s,4s,3d,4p,4d,5p,6s,5d,4f,6p,7s,6dy7p.


1.112. ¿Cuál es la longitud de onda asociada a la sonda Rosetta de 3 t que viaja a unavelocidadde37080km/h?a)2,14·10 mmb)2,14·10 kmc)2,14·10 nmd)2,14·10 Åe)2,14·10 m

(Dato.h=6,626·10 J·s)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

La ecuación propuesta porDeBroglie relaciona elmomento lineal de unapartícula y lalongituddelaondaelectromagnéticaasociadaalamismaes:

λ=hm·v


Lalongituddeondaes:

λ=6,626·10 J·s

3t 37080km·h1t

10 kg1km

10 m3600s1h

10 A1m

=2,14·10 Å


Se trata de una onda demuy poca longitud ya que en elmundomacroscópico nada escomparableah(constantedePlanck).


1.113.ElCsseutilizaenfotocélulasyencámarasdetelevisiónporquetieneunaenergíadeionizaciónmuybaja.¿Cuáles laenergíacinéticadeunfotoelectróndesprendidodelCsconunaluzde5000Å?a)2,3·10 calb)4,6·10 Jc)2,3·10 kcald)2,3·10 kJe)2,3·10 J

(Datos.λcríticaCs=6600Å;c=2,99793·10 m· ;h=6,626·10 J·s;1J=0,24cal)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

LaecuaciónpropuestaporEinsteinparaexplicarelefectofotoeléctricoes:

E =hc1λ

1λ

E =energıacineticadelfotoelectronc=velocidaddelaluzh=constantedePlanckλ=longituddeondadelfotonincidenteλ =longituddeondacaracterısticadelmetal

Sustituyendo:

Ek 6,626·10 J s 2,99793·10 m s1

5000Å

1

6600Å

10 Å1m

9,67 10 J

Cambiandounidades:

9,67 10 J0,24cal1J

1kcal

10 cal=2,3·10 kcal


1.114.Losátomosquesedenominanisótopos:a)Difierenenelnúmeroatómicoperotienenlamismamasaatómica.b)Difierenenlamasaatómicaperotienenelmismonúmeroatómico.c) Sólo pueden obtenerse en procesos radiactivos y su existencia fue predicha porMarieCurie.d)Desvíanlaluzpolarizadaendistintadirección.

(O.Q.L.Murcia2004)

Isótopos sonátomosdeunmismoelemento con elmismonúmero atómico (númerodeprotones)ydistintonúmeromásico(distintonúmerodeneutrones)yportanto,distintamasaatómica.

a)Falso.Deacuerdoconladefinicióndeisótopo.

b)Verdadero.Deacuerdoconladefinicióndeisótopo.

c)Falso.De loselementosno sintéticosde la tablaperiódica sólohay21queno tenganisótoposnaturales.LosisótopossondefinidosporF.Soddyen1911.

d) Falso. La luz polarizada solo la pueden desviar los compuestos que tienen actividadóptica.



1.115.LosrayosXtienen:a)Longitudesdeondamuypequeñas.b)Frecuenciasmuypequeñas.c)Energíasmuypequeñas.d)Longitudesdeondagrandesy,portanto,energíasgrandes.

(O.Q.L.Murcia2004)

Los rayos X son radiaciones electromagnéticas de muy pequeña longitud de onda yelevadafrecuenciayenergía.


1.116.Laconfiguraciónelectrónicaqueutilizamoshabitualmente sebasaendistribuir loselectronesdeunátomoendistintosorbitales(s,p,d, f,..)quepertenecenadistintascapas.¿QuérelaciónexisteentreestosorbitalesylasórbitasdeBohr?a)Órbitasyorbitalessonbásicamentelomismo.b)Enambosloselectronesestángirandoentornoalnúcleo,aunquesóloenlosorbitalesslastrayectoriassoncirculares.c)Laenergíadelorbital1sdelátomodeHcoincidecon laenergíade laprimeraórbitadeBohr.d)Enlasórbitas,loselectronespuedenexcitarseypasaraotrasuperior,mientrasqueenlosorbitalesesimposiblequeocurraesteproceso.

(O.Q.L.Murcia2004)

a)Falso.Lasórbitassonlastrayectoriasdescritasporloselectronesalrededordelnúcleoen el modelo de Bohr‐Sommerfeld y los orbitales son zonas del espacio con unadeterminadaenergíaen lasqueexisteunaelevadaprobabilidad(>90%)deencontraraunelectrón.

b) Falso. No tiene sentido hablar de trayectorias en el modelo de probabilidad o deorbitales.

c)Verdadero.LasenergíasdelelectrónenlaprimeraórbitadeBohrydelorbital1sparaelátomodehidrógenocoincidenyson‐13,6eV.

d)Falso.Unestadoatómicoexcitadoseobtienecuandounelectrónpasaaunaórbitaoniveldeenergíasuperior(modelodeBohr)obiencuandounelectrónsaltaaunorbitaldeenergíasuperior(modelodeorbitales).


1.117.El litio es unmetal blando, ligero y reactivo. Su estructura electrónica es1 2 .¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)Alformarunenlacetomaunelectrónparaalcanzarlaestructura1 2 .b)2 representaelelectróndevalencia.c)Elionlitioes1 2 .d)Sumáximogradodeoxidaciónes+3.e)Cuandoseformaelionlitioganaunelectrónyalcanzalaestructura1 2 .f)Elionlitioes1 2 .g)Todosloselectronesparticipanenlaformacióndecompuestos.

(O.Q.L.Murcia2004)(O.Q.L.Murcia2007)

a)Falso.Ellitioalformarenlacescedeunelectrónyadquierelaestructuraelectrónica1s .

b)Verdadero.Elelectrón2s esunelectrónexternoodevalencia.


c‐d‐e‐f)Falso.ElionlitioesLi yseformacuandoelátomocedeunelectrónporloquesuestructuraes1s ysumáximogradodeoxidaciónes+1.

g)Enlaformacióndecompuestosdelitiosóloparticipaelelectrónexterno2s .


(Lasdiferentespropuestasestánrepartidasentreambasolimpiadas).

1.118.LaconfiguraciónelectrónicaexternadelAses:a)4 4 b)4 4 c)4 3 d)5 5

(O.Q.L.Murcia2004)

ElelementodesímboloAs,arsénico,pertenecealgrupo15delsistemaperiódico,queestáintegradoporloselementos:

Periodo 2 3 4 5 6Elemento N P As Sb Bi

seencuentraenelperiodo4,porloquesuestructuraelectrónicaabreviadaes:

[Ar] .


1.119. Considerando el átomo de rubidio en su estado fundamental de energía, ¿cuántoselectronestienenelnúmerocuánticom=0?a)5b)17c)11d)Todos


Elrubidioesunelementoqueseencuentrasituadoenelgrupo1yperiodo5delsistemaperiódico,porloquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 5s .

Encadasubnivelhaypor lomenosunorbitalalque lecorrespondeelvalordelnúmerocuánticom=0 y en cadaorbitaldos electrones, exceptoenel últimoque sólohayuno.Comohay9orbitalesdiferentes,unodeellosincompleto,elnúmerodeelectronesconelnúmerocuánticom=0es17.


(CuestiónsimilaralapropuestaenCastillayLeón1999).

1.120.Elnúmeromáximodeelectronesenunátomoquepuedetenerlossiguientesnúmeroscuánticos,n=2y =½es:a)2b)3c)4d)5

(O.Q.L.Madrid2004)


Sielnúmerocuánticon=2indicaquesetratadeunátomodeunelementodelsegundoperiodo o nivel de energía. Por tanto, tiene completo el primer nivel de energía con 2electrones.

Siademásm =½quieredecirquehapodidocompletarelorbital2spor loquetiene2electrones.Elnúmerototaldeelectronesquetienees4.


1.121.Delátomocuyonúmeroatómicoes33,sepuedeafirmartodolosiguiente,excepto:a)Tienelosorbitales3dcompletos.b)Estásituadoenlacuartafiladelatablaperiódica.c)Esunmetaldetransición.d)Sicaptasetreselectronesseconvertiríaenunanióncuyaestructuraelectrónicasería ladeungasnoble.

(O.Q.L.Madrid2004)

Al elemento de número atómico 33 le corresponde la siguiente estructura electrónicaabreviada:

[Ar]3d 4s 4p

a)Verdadero.Tienelosorbitales3dcompletos.

b) Verdadero. El valor máximo de n = 4 indica que este elemento se encuentra en 4ºperiododelsistemaperiódico.

c)Falso.Paraquesetratasedeunmetaldetransiciónnodeberíahabersecomenzadoallenarelsubnivel4p.

d) Verdadero. Si un átomo de este elemento capta tres electrones forma un anióntrivalenteyadquiereunaestructuraelectrónicamuyestabledegasinerte:

[Ar]3d 4s 4p


1.122. Indique losvaloresde losnúmeroscuánticosn, lymquepuedensercorrectosparadescribirelelectróndevalenciamásexternodelelementodenúmeroatómico31:a)4,1,‐2b)4,1,‐1c)4,2,1d)3,1,‐1

(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)

LaestructuraelectrónicaabreviadadelelementodeZ=31es[Ar]4s23d104p1.Elelectrónmásexternoseencuentraenunorbital4pporloquesusnúmeroscuánticosson:


l=1(subniveldeenergíap)

m=1,0,‐1(indistintamente,yaqueelsubnivelpestátriplementedegenerado,esdecir,elsubnivelptiene3orbitalesdiferentesp ,p ,p ).



1.123. La energía del electrón en el estado fundamental para el átomo de hidrógeno es‐13,6eV.¿Cuáldelossiguientesvalorespuedecorresponderaunestadoexcitado?a)‐3,4eVb)‐6,8eVc)+13,6eVd)+27,2eV

(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)(O.Q.L.Madrid2008)

Laenergía,eneV,deunelectrónenunnivelcuánticosecalculamediantelaexpresión:

E=‐13,6n

Elvalorcorrectodelaenergíaseráelquecorrespondaaunvalorenteroden:

‐3,4=‐13,6n

n=2

‐6,8=‐13,6n

n=1,4

Losotrosdosvaloressonabsurdosyaquesetratadeenergíaspositivas.


1.124.Escribeunsímboloadecuadoparalaespeciequecontiene29protones,34neutronesy27electrones.a)

b)

c)

d) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)




Elqueelnúmerodeelectronesseadosunidadesinferioraldeprotonesindicaquesetratadeuncatiónconcarga2+.

Laespecie estáintegradapor29protones,27electronesy34neutrones.


1.125.¿ConqueecuacionesllegóLouisdeBrogliealprincipiodualdelamateria?a)EcuacióndeEinsteindelaenergíayrelacióndeenergíadePlanck.b)EcuacióndeEinsteindelaenergíaylaecuacióndeincertidumbredeHeisenberg.c)RelacióndeenergíadePlanckylaecuacióndeenergíadelosorbitalesdeBohr.d)RelacióndeenergíadePlanckyecuacióndeincertidumbredeHeisenberg.

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)

CombinandolaecuacióndeEinsteindelaenergía:

E=m·c

ylarelacióndeenergíadePlanck:


E=h·cλ

seobtienelaecuacióndelprincipiodualdelamateriadeLouisdeBroglie:

h·cλ=m·c λ=

hm·v


1.126.Lamayorpartede la luzprocedentedeuna lámparadesodiotieneuna longituddeondade589nm.¿Cuáleslafrecuenciadeestaradiación?a)7,05·10 Hzb)3,04·10 Hzc)2,50·10 Hzd)5,09·10 Hz

(Dato.Velocidaddelaluz=2,998·10 m· )(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)


c=λ·ν

Despejando:

ν=2,998·10 m·s

589nm10 nm1m

=5,09·10 Hz


1.127. ¿Cuáles de las siguientes especies se espera que sean diamagnéticas y cuálesparamagnéticas?

Na Mg Cl Aga)Paramagnética,diamagnética,paramagnética,paramagnéticab)Diamagnética,paramagnética,paramagnética,paramagnéticac)Paramagnética,diamagnética,diamagnética,paramagnéticad)Paramagnética,diamagnética,paramagnética,diamagnética


Unaespeciequímicaquepresentaelectronesdesapareadosesparamagnéticaysino lostieneesdiamagnética.

ElelementocuyosímboloesNaeselsodiocuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Ladistribucióndeloselectronesenelorbital3ses:

3s

Presentaunelectróndesapareado,portanto,esunaespecieparamagnética.

ElelementocuyosímboloesMgeselmagnesiocuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Ladistribucióndeloselectronesenelorbital3ses:

3s

Nopresentaelectronesdesapareados,portanto,esunaespeciediamagnética.


ElelementocuyosímboloesCleselclorocuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne] 3s 3p . La configuración electrónica del ion Cl– es [Ne] 3s 3p ya que gana 1electrónensucapamásexterna.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales3sy3pes:

3s 3p

Nopresentaelectronesdesapareados,portanto,esunaespeciediamagnética.

ElelementocuyosímboloesAges laplatacuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Kr]5s 4d .Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales5sy4des:

5s 4d

Presentaunelectróndesapareado,portanto,esunaespecieparamagnética.


1.128.UnaseñaldeTVtieneunalongituddeondade10km.¿CuálessufrecuenciaenkHz?a)30,0b)3,00·10 c)3,00·10 d)3,00·10 e)3,33·10

(Dato.Velocidaddelaluz=2,99793·10 m· )(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Baleares2011)


c=λ·ν

Despejando:

ν=2,99793·10 m·s

10km1km

10 m1kHz

10 Hz=30kHz


1.129. Un detector de radiación expuesto a la luz solar detecta la energía recibida porsegundo en una determinada área. Si este detector tiene una lectura de 0,430cal· · ,¿cuántosfotonesdeluzsolarestánincidiendoporcadacm2enunminuto?Supongaquelalongituddeondamediadelaluzsolares470nm.a)2,02·10 b)8,46·10 c)4,26·10 d)1,02·10 e)4,25·10

(Datos.h=6,626·10 J·s;c=2,99793·10 m· ;1cal=4,184J)(O.Q.N.Luarca2005)

Laenergíaasociadaaunfotónsecalculamediantelaexpresión:

E=h·cλ


Sustituyendo:

E=6,626·10 J·s 2,99793·10 m·s

470nm10 nm1m

1cal4,184J

=1,01·10 cal

Relacionandoestaenergíaconlaenergíarecibidaporelcolectorseobtieneelnúmerodefotonesqueimpactanenél:

0,430cal·cm min

1,01·10 cal·fotón=4,26·10 fotón·cm ·min


1.130.¿Cuáles lanotaciónadecuadaparaunionquecontiene35protones,36electronesy45neutrones?a)

b)

c)

d)

e) (O.Q.N.Luarca2005)




Sitiene35protonessunúmeroatómicodebeser35.

Tambiéndeberíatener35electrones,peroaltener36debeestarcargadonegativamente.

Sitiene45neutrones,sunúmeromásicoes(35+45)=80.

Setratadelaespecie .


1.131.Lacarganuclearefectivadelsodioes:a)<11y>10b)<10y>9c)<2y>1d)<1y>0e)0

(O.Q.N.Luarca2005)

Lacargaefectivadeunátomo,Z ,secalculamediantelasiguienteexpresión:

Zef=Z σZ=carganuclearσ=constantedeapantallamiento

LaconstantedeapantallamientosecalculamediantelasreglasdeSlaterquedicen:

1. Escriba la configuración electrónica del elemento y agrupe los subniveles de lasiguienteforma(1s)(2s,2p)(3s,3p)(3d)(4s,4p)(4d,4f)(5s,5p)…


2.Lacontribucióna laconstantedeapantallamientodecadaunodeloselectronessituadosaladerechadelgrupo(ns,np)es0.

3.Lacontribucióna laconstantedeapantallamientodecadaunodeloselectronesdelmismogrupoes0,35;exceptoparael1squees0,31.

Sielelectrónconsideradoesnsonp:

4.Lacontribuciónalaconstantedeapantallamientodecadaunoloselectronesconninferiorenunaunidadalelectrónconsideradoes0,85.

5.Lacontribucióna laconstantedeapantallamientodecadaunodeloselectronesconninferiorendosunidadesalelectrónconsideradoes1,00.

Sielelectrónconsideradoesndonfsemantienenlasreglas1,2y3perolasreglas4y5sesustituyenporlaregla6:

6.Lacontribucióna laconstantedeapantallamientodecadaunodeloselectronesdelosgrupossituadosalaizquierdadelelectrónconsideradoes1,00.

El sodioesunelementoqueseencuentrasituadoenelgrupo1yperiodo3delsistemaperiódico,porloquesuestructuraelectrónicaes(1s )(2s 2p )(3s ).

Elvalordelaconstantedeapantallamiento,σ,parasuúltimoelectrónes:

σ=8(0,85)+2(1,00)=8,80

Elvalordelacargaefectiva,Z es:

Z =11–8,80=2,20

Comoseobserva,ningunadelaspropuestascoincide.

1.132. ¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas representa la del estadofundamentaldelFe(III),sabiendoqueZ(Fe)=26?a)[Ar]3 b)[Ar]4 3 c)[Ar]4 3 d)[Ar]4 3 e)[Ar]4

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Murcia2010)

LaestructuraelectrónicaabreviadadelFe(Z=26)es[Ar]4s 3d .




4s 3d

ElFe pierdetreselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayorvalordenyqueseencuentrandosenelorbital4syunoenelorbital3dpor loque suestructuraelectrónicaes[Ar] :


4s 3d


1.133.Unprotónyunelectrónsediferencian,entreotrascosasenque:a)Lacargadelelectróneseldoblequeladelprotón.b)Lamasadelelectrónesmuchomenorqueladelprotón.c)Elcolordelelectrónesmásoscuroqueeldelprotón.d)Losprotonessondiferentesenátomosdiferentes,mientrasqueloselectronessoniguales.e)Losprotonesnosaltandeunátomoaotrocuandoseproduceunion.


a)Falso.Elprotónyelelectróntienenlamismacarga,1,6·10 C,soloqueladelprotónespositivayladelelectrónnegativa.

b)Verdadero. Lamasa del electrón es aproximadamente 1837 vecesmenor que la delprotón:

m

m=1,6726·10 kg

9,109·10 kg≈1837

c)Falso.Esabsurdohablardecoloresenlaspartículassubatómicas.

d)Falso.Protonesyelectronessonpartículaselementalescomunesalosátomosdetodosloselementos.

e)Verdadero.Sonloselectroneslaspartículasganadasocedidasalformarseunion.


(Laspropuestasestánrepartidasentrelasdosconvocatorias).

1.134.Cuandoloselectronesatraviesanuncampoeléctricoperpendicularasutrayectoria:a)Nosedisponedemediostécnicosparaconocerloquesucede.b)Nosufrenaceleración.c)Separanrápidamente.d)Curvansutrayectoria.

(O.Q.L.Murcia2005)

Según experimentó J.J. Thomson con el tubo de rayos catódicos, cuando los rayosatravesabanuncampoeléctricoperpendicularasutrayectoria, latrayectoriadeéstossecurvaba.Estehechoerapruebadequelosrayoscatódicosnoeranpartículascargadas,yaqueloscamposeléctricossoncapacesdedesviaralaspartículascargadas,sinembargo,noejercenningúnefectosobrelasondaselectromagnéticas.


1.135. El hecho de que los espectros atómicos sean un conjunto de líneas asociadas adiferentesvaloresdeenergía:a)Esconsecuenciadequelosátomostenganmásdeunelectrón.b)Esconsecuenciadequelosátomostenganmásdeunprotón.c)Esconsecuenciadelacuantizacióndelaenergíadelátomo.d)EstárelacionadoconelprincipiodeexclusióndePauli.

(O.Q.L.Murcia2005)

Cuesti

De aestacabsordifertrans

La enespec

Lare

1.136(a)Lab)Lac)Lad)En

En erealizbombpartímayosin dRutheátompormasivencocami

Lare

1.137a)Cob)Coc)Ald)Si

Las oveloc

Lare

1.138a)Lob)Enc)Losd)Lo

a)Fa

b)Ve

ionesyProble

acuerdo concionariasnorbe o emiteencia de esición.

nergía asocctrómetrod

espuestacor

6. Si se lanz)seobserv

amayoríadeamayoríademayoríadenrealidad,es

el experimezadoporH.bardeóunaículas alfaoría de éstadesviarse.erford dio a

moestabaenlo que lasvas y conntraban ninno.

espuestacor

7.Lasondasonunavelocionunavelocilamismaveloexisteunme

ondas de rcidadconsta

espuestacor

8.Elmodelooselectronesncadaorbitaselectronesgoselectrones

also.Elmode

erdadero.S

masdelasOlim

n el segunoemitenenee una energnergía, hν,

iada a cadadalugaraun

rrectaeslac

za, contra uvaque:ellasatravieellassedesvellasrebota.sunexperime

ento de E.GeigeryE.fina láminaobservánd

as atravesabLa interprea este hechonsumayors partículasn carga pngún obstá

rrectaeslaa

deradioylodadinversamdadinversamocidadenelediomaterial

adio y losante,c=3·10

rrectaeslac

atómicodeestándistribalpuedehabegiranavelocsaltandeun

elodeBohr

SetratadelP

mpiadasdeQu

ndo postulaergía,perocgía en formexistente

a uno de esnalíneadele

c.

una lámina

esanlaláminvíadesutrayentoqueana

RutherfordMarsden,seadeoroconose que laba la láminaetación queo fue que epartehuecos alfa, muypositiva, noáculo en su

a.

osrayosXsementepropomentepropovacío.latravésdel

rayos X so0 m·s ,en

c.

Bohrplantebuidosenorberunmáximcidadconstaaórbitaaot

nohablapa

Principiode

uímica.Volume

ado de Bohcuandounela de radiacentre los d

stos saltos cespectro.

de oromuy

nasinquesuyectoriarecti

adieseleocu

d,enaaeeloyou

epropagan:orcionalasuorcionalasuf

lcualhacerlo

on ondas elnelvacíoye

ea,entreotrabitalesllamaodedoselecnte.trasinemisió

aranadadeo

Exclusiónd

en4.(S.Menar

hr, los eleclectrónsaltación electrodos niveles

cuánticos al

y fina, distin

trayectoriailínea.

urriríarealiz

longituddeofrecuencia.

o.

ectromagnéencualquier

ascosas,quedoss,p,d,f,ectrones.

ónniabsorci

orbitales.

dePauli.

rgues&F.Latre

trones al gaentredosnmagnética qen los qu

ser analiza

ntos chorros

rectilínease

zar.

onda.

éticas que srmediomat

e:etc.

ióndeenergí

e)

girar en órnivelescuánque es iguaue tiene lug

adamedian

s de partícu

eveaafectada

(O.Q.L.Murcia

(O.Q.L.Murcia

se propaganterial.

ía.(O.Q.L.Murcia

65

rbitasnticosal a lagar la

nte un

ulas α

a.

a2005)

a2005)

n con

a2005)


c) Falso. La velocidad de un electrón en una órbita en el modelo de Bohr se calculamediantelaexpresión:

v=e

2hε1n



d)Falso.ContradiceelsegundopostuladodeBohrquediceque:

“los electrones al girar en órbitas estacionarias no emiten energía, pero cuando unelectrón salta entredosniveles cuánticosabsorbeo emiteuna energía en formaderadiaciónelectromagnéticaqueesigualaladiferenciadeenergía,hν,existenteentrelosdosnivelesenlosquetienelugarlatransición”.


1.139.ConsiderandoelátomodeNeyelcatión :a)Ambostienenelmismonúmerodeprotones.b)Losdostienenelmismonúmerodeelectrones.c)Eltamañodelcatión esmayorqueeldelátomodeNe.d)Ambostienenelmismonúmerodeelectronesquedeprotones.

(O.Q.L.Murcia2005)

ElelementoconsímboloNeeselneónypertenecealgrupo18yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .


LaconfiguraciónelectrónicadelionMg es[He]2s 2p yaquecededoselectronesdesucapamásexterna.

a) Falso. Se trata de especies procedentes de elementos diferentes por lo que tienendiferentenúmeroatómicoynopuedentenerigualnúmerodeprotones.

b)Verdadero.Ambosionessonespeciesisoelectrónicasquetienen10electrones.

c) Falso. En especies isoelectrónicas tiene mayor tamaño la que posee menor númeroatómicoyaquesunúcleoatraeconmenosfuerza.

d)Falso.Tienenelmismonúmerodeelectrones(especiesisoelectrónicas)perodiferentenúmerodeprotones(elementosdiferentes).


1.140.Unátomotienedenúmeroatómico23.Seríaincorrectodecirque:a)Suconfiguraciónelectrónicaexternaes4 3 .b)Correspondeaunelementodetransición.c)Tiene3electronesdesapareados.d)Estásituadoenelgrupo3Bdelatablaperiódica.

(O.Q.L.Murcia2005)

LaestructuraelectrónicaabreviadadelelementoconZ=23es[Ar]4s 3d .DeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:




4s 3d

a)Verdadero.Laestructuraelectrónicaexternaes4s 3d .

b) Verdadero. Los elementos de transición son aquellos cuya estructura electrónicaexternaesns(n−1)d.

c)Verdadero.Elátomoensuestadofundamentaltiene3electronesdesapareados.

d) Falso. El elemento presenta 5 electrones en su última capa por lo que pertenece algrupo5(anteriormentellamado5B).


1.141.DeacuerdoconelmodeloatómicodeBohr,cuandounátomodeHreciberadiaciónelectromagnética:a)Puedeproducirseunaumentodelavelocidaddelelectrónsincambiardeórbita.b)Puedeproducirseunadisminucióndelavelocidaddelelectrónsincambiardeórbita.c)Puedeobtenerseunátomoquetengaunelectrónenlacuartaórbita.d)Elelectrónnoseveráafectadoensuestadodeningunaforma.

(O.Q.L.Murcia2005)

a‐b) Falso. La velocidad de un electrón en una órbita en el modelo de Bohr se calculamediantelaexpresión:

v=e

2hε1n



c) Verdadero. Si la radiación electromagnética tiene la energía suficiente, puedeobtenerseunátomoexcitadoconunelectrónenlacuartaórbitaocuartonivelcuánticodeenergía.

d)Falso.Segúnloexpresadoenelapartadoa).


1.142.Deunátomoconlasiguienteconfiguraciónelectrónica:

1 2 2 3 3 4 5 sepuedeafirmarque:a)Seencuentraensuestadofundamentaldeenergía.b)Siunelectrón5spasaaunniveldeenergíainferiorseproduciráunalíneadesuespectrodeemisión.c)Siunelectrón4spasaaunniveldeenergíasuperiorseproduciráunalíneadesuespectrodeemisión.d)Pertenecealgrupodelosalcalinotérreos.



a)Falso.Eseátomoseencuentraenunestadoexcitado,yaqueloselectronesdelsubnivel5sdeberíanestar situadosenel3dy laestructuraelectrónicaenelestado fundamentalsería:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d

b)Verdadero. Cuando un electrón situado en el subnivel 5s cae a subnivel de energíainferior, emite la diferencia de energía entre ambos subniveles en forma de radiaciónelectromagnéticaquedalugaraunalíneaenelespectrodeemisión.

c)Falso.Cuandounelectrónsituadoenelsubnivel4ssubeasubniveldeenergíasuperior,debe absorber la diferencia de energía entre ambos subniveles en forma de radiaciónelectromagnéticaquedalugaraunalíneaenelespectrodeabsorción.

d)Falso.Aesteátomolecorrespondeunaestructuraelectrónicaenelestadofundamental:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d

Portanto,pertenecealcuartoperiodo(n=4)ygrupo4(sumandolossuperíndicesdelossubniveles4sy3d)delsistemaperiódico.

Los elementos alcalinotérreos están incluidos en el grupo 2 y tienen una estructuraelectrónicaexternaenelestadofundamentalns .


1.143.UnelementoZtienelasiguienteconfiguraciónelectrónica:

1 2 2 3 3 5 ¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?

1)ElátomoZseencuentraensuestadofundamentaldeenergía.2)ElátomoZseencuentraenunestadoexcitado.3)Alpasarunelectróndesdeelorbital4sal5sseemiteenergíaluminosaquedalugaraunalíneadelespectrodeemisión.4)ElelementoZpertenecealgrupodelosmetalesalcalinos.5)ElelementoZperteneceal5ºperiododelsistemaperiódico.

a)1,2y3b)2,3y5c)2y4d)2,4y5e)2y5

(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2010)

1)Falso.Eseátomoseencuentraenunestadoexcitado,yaqueloselectronesdelsubnivel5sdeberían estar situadosenel4s y la estructuraelectrónica enel estado fundamentalsería:

1s 2s 2p 3s 3p 4s

2)Verdadero. Ya que se incumple el Principio deMínima Energía al ocuparse antes elsubnivel5squeel4s.

3) Falso. Cuando un electrón situado en el subnivel 4s sube al subnivel 5s de energíasuperior,absorbeladiferenciadeenergíaentreambossubnivelesenformaderadiaciónelectromagnéticaquedalugaraunalíneaenelespectrodeabsorción.

4) Verdadero. A este átomo le corresponde una estructura electrónica en el estadofundamental 1s 2s 2p 3s 3p 4s . Por tanto, pertenece al cuarto periodo (n = 4) ygrupo1delsistemaperiódicollamadodelosmetalesalcalinosquetienenunaestructuraelectrónicaexternaenelestadofundamentalns1.


5)Falso.Se tratadeelementoqueperteneceal4ºperiodo(n=4) loquepasaesqueseencuentraenunestadoexcitado.


1.144.Loselementossiguientes:

, , ,

poseenuna característica comúna todos ellos. Indique cuálde todas laspropuestas es laverdadera:a)Pertenecentodosalmismoperiodo.b)Losnúcleosdeloscuatroelementoscontienenelmismonúmerodeneutrones.c)Loscuatroelementossonisótoposentresí.d)Elestadodeoxidaciónmásprobabledeloscuatroelementoses+2.

(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Canarias2008)

El telurio es un elemento perteneciente al grupo 16 del sistema periódico, que estáintegradopor:

Periodo 2 3 4 5 6Elemento O S Se Te Po

Eltelurioseencuentraenelgrupo16yperiodo5,porloquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p o,deformaabreviada,[Kr] .SumandoelnúmerodeelectronesseobtienequesunúmeroatómicoesZ=52.

El xenón es un elemento perteneciente al grupo 18 del sistema periódico, que estáintegradopor:

Periodo 1 2 3 4 5 6Elemento He Ne Ar Kr Xe Rn

Elxenónseencuentraenelgrupo18yperiodo5,porloquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p o,deformaabreviada,[Kr] .SumandoelnúmerodeelectronesseobtienequesunúmeroatómicoesZ=54.

El cesio es un elemento perteneciente al grupo 1 del sistema periódico, que estáintegradopor:

Periodo 2 3 4 5 6 7Elemento Li Na K Rb Cs Fr

El cesio se encuentra en el grupo1 yperiodo6, por loque suestructuraelectrónica es1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s o, de forma abreviada, [Xe] .SumandoelnúmerodeelectronesseobtienequesunúmeroatómicoesZ=55.

El bario es un elemento perteneciente al grupo 2 del sistema periódico, que estáintegradopor:

Periodo 2 3 4 5 6 7Elemento Be Mg Ca Sr Ba Ra

El cesio se encuentra en el grupo2 yperiodo6, por loque suestructuraelectrónica es1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s o, de forma abreviada, [Xe] .SumandoelnúmerodeelectronesseobtienequesunúmeroatómicoesZ=56.

a) Falso. Como se observa a partir de las respectivas estructuras electrónicas, Te y Xepertenecenal5ºperiodo,mientrasque,CsyBasonelementosdel6ºperiodo.

b)Verdadero.Sabiendoque:


Número atómico (Z) indica el número de protones o de electrones de un átomoneutro.

Númeromásico(A)indicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.

Ladiferenciaentreelnúmeromásicoyelnúmeroatómico(A–Z)proporcionaelnúmerodeneutrones.

Asíparalasespeciesdadas:

Especie Te Xe Cs Ba

A 130 132 133 134Z 52 54 55 56

neutrones 78 78 78 78

c)Falso.Isótopossonelementosquetienenigualnúmeroatómico(númerodeprotones)ydiferentenúmeromásico(númerodeneutrones).

Como se ha visto en el apartado anterior, con los cuatro elementos ocurre lo contrario,tienenigualnúmerodeneutronesydiferentenúmerodeprotones.

d)Falso.SóloelBa tieneelestadodeoxidación+2yaquesipierde los2electronesdelorbital6sadquiereestructuramuyestabledegasinerte.

[Xe]6s 2e [Xe]


1.145.Laconfiguraciónelectrónicadel (Z=29)es:a)1 2 2 3 3 3 b)1 2 2 3 3 4 3 c)1 2 2 3 3 4 3 d)1 2 2 3 3 3


El cobre es un elemento perteneciente al grupo 11 del sistema periódico, que estáintegradopor:

Periodo 4 5 6 7Elemento Cu Ag Au Rg

El cobre se encuentra en el grupo 11 y periodo 4, por lo que su estructura electrónicadeberíaser1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d o,deformaabreviada,[Ar]4s 3d :

4s 3d

Aunquealdesaparearelelectróndelorbital4sypromocionarloalorbital3dseincumpleelPrincipiodeMínimaEnergíaquediceque:

“loselectronesvanocupandolosorbitalessegúnenergíascrecientes,

perodeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:


seconsigueunaestructuraelectrónica[Ar]4s 3d :


4s 3d

quepresentaelorbital3dlleno,conmenosenergíayporellomásestable.

ElCu pierdeunelectrón,elmásalejadodelnúcleo,elquetienemayorvalordenyqueseencuentraenelorbital4s,ysuestructuraelectrónicaes[Ar] :

4s 3d


1.146.¿Cuáleslalongituddeonda,ennm,delaradiacióncuyaenergíaes550kJ· ?a)0,217b)0,419c)157d)217

(Datos.h=6,626·10 J·s;c=2,9979·10 m· ;L=6,022·10 ;1m=10 nm)(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)

Laenergíaasociadaaunaradiaciónelectromagnéticasecalculamediantelaexpresión:

E=h·cλ

Sustituyendo:

λ=6,626·10 J·s 2,9979·10 m·s

550kJ·mol6,022·10 foton

1mol1kJ

10 J10 nm1m

=217nm


1.147.Paraqueunelectrónseencuentreenunorbital3d, losvaloresposiblesde losnúmeroscuánticosn,lymlson:a)n=3l=1 =3,2,1,0,‐1,‐2‐3b)n=3l=2 =2,1,0,‐1,‐2c)n=3l=0 =2,1,0,‐1,‐2d)n=3l=3 =3,2,1,0,‐1,‐2‐3





m = 2, 1, 0, ‐1, ‐2 (indistintamente, ya que el subnivel d está quíntuplementedegenerado,esdecir,elsubniveldtiene5orbitalesdiferentesd ,d ,d ,d ,d ).



1.148.Digasialgunodeestosiones, o esparamagnético.a)ningunob) c) d)losdosiones


El elemento cuyo símboloesCu es el cobre cuya configuraciónelectrónica abreviadaes[Ar]4s 3d .Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales4sy3des:

4s 3d

El ion pierde un electrón del orbital más externo 4s y la distribución de loselectronesenlosorbitalesquedacomo:

4s 3d

Comoseobserva,nopresentaningúnelectróndesapareado,portanto,noesunaespecieparamagnética.

Elion pierdedoselectrones,unodelorbitalmásexterno4sotrodelorbital3d,yladistribucióndeloselectronesenlosorbitalesquedacomo:

4s 3d

Como se observa, presenta un electrón desapareado, por tanto, sí es una especieparamagnética.


1.149.¿Enquédirecciónodireccionesesmáxima laprobabilidaddeencontrarunelectrónparaunorbital:i)s,ii) ,iii) ?a)i)entodasdirecciones ii)enelejex iii)enlosejesxeyb)i)enelejex ii)enelejey iii)enlosejesxeyc)i)entodasdirecciones ii)enelejex iii)enlasbisectricesdelosejesxeyd)i)entodasdirecciones ii)enelejey iii)enlosejesxey


Elorbitalsesesférico,porloquelaprobabilidaddeencontrarunelectróneslamismaentodaslasdirecciones.

Elorbitalp tienedoslóbulossegúnelejex,porloquelaprobabilidaddeencontrarunelectrónsóloesposibleenesadirección.

Elorbitald tienecuatro lóbulos según lasbisectricesde los ejesxey,por loque laprobabilidaddeencontrarunelectrónsóloesposibleenesasdirecciones.

orbitals

orbitalp

orbitald



1.150.Determinelacargadecadaunodelossiguientesiones:i)unionníquelcon26electronesii)unionfósforocon18electronesiii)unionhierrocon23electrones.

a) b) c) d)

(O.Q.LCastilla‐LaMancha2005)

Elníquelesunelementoquepertenecealgrupo10yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .Sumandolossuperíndicesseobservaquetiene28electrones.Sieliontiene26electroneslecorrespondeunacargade+2.

El fósforoesunelementoquepertenecealgrupo15yperiodo3delsistemaperiódicopor lo que su estructura electrónica abreviada es 1s 2s 2p 3s 3p . Sumando lossuperíndices se observa que tiene 15 electrones. Si el ion tiene 18 electrones lecorrespondeunacargade‐3.

Elhierroesunelementoquepertenecealgrupo8yperiodo4delsistemaperiódicoporloque suestructuraelectrónica abreviadaes1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d . Sumando lossuperíndices se observa que tiene 26 electrones. Si el ion tiene 23 electrones lecorrespondeunacargade+3.


1.151.Cuáldelossiguientesnúmeroscuánticosdetermina:i)Laformadeunorbitalii)Laspropiedadesdelspíndeunelectróniii)Laorientaciónespacialdeunorbital

a)i)mii)siii)nb)i)mii)siii)lc)i)lii)siii)nd)i)lii)siii)m


Elnúmerocuánticoldeterminalaformadelorbital.

Elnúmerocuánticosdeterminalaspropiedadesdelspíndelelectrón.

Elnúmerocuánticomdeterminalaorientaciónespacialdelorbital.


1.152.¿EsposiblequeunestadoexcitadodelátomodeH,tengaunelectrónenunorbital4p?¿YparaunátomodeCa?a)Esposibleenamboscasos.b)EssóloposibleenelátomodeCa.c)Noesposibleenningunodelosdosátomos.d)EssóloposibleenelátomodeH.

(O.Q.LCastilla‐LaMancha2005)

Un átomo se encuentra en un estado excitado cuando incumple el Principio deMínimaEnergíaoeldeMáximaMultiplicidaddeHund.


La configuración electrónica en el estado fundamenta del átomo de H es 1s . Si elelectrónseencuentraenelorbital4psetratadeunestadoexcitado.

LaconfiguraciónelectrónicaenelestadofundamentadelátomodeCaes[Ar]4s .Sielelectrónseencuentraenelorbital4psetratadeunestadoexcitado.


1.153. La radiación de longitud de onda 242,4 nm es la longitud de ondamás larga queproducelafotodisociacióndel .¿Cuáleslaenergíadeunfotóndeestaradiación?a)9,232·10 Jb)8,196·10 Jc)9,133·10 Jd)8,214·10 J

(Datos.Velocidaddelaluz=3,0·10 m· ,ConstantedePlanck=6,626·10 J·s)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)

Laenergíadeunaradiaciónelectromagnéticavienedadaporlaexpresión:

E=hc

λ

sustituyendo:

E=6,626·10 J·s 3,0·10 m·s

242,4nm10 nm1m

=8,196·10 J


1.154.Delassiguientesconfiguraciones:

1 2 2 1 2 2 3 1 2 2 ¿CuálocuálesestánrelacionadasconelelementodenúmeroatómicoZ=8?a)Laprimeraylasegundab)Lastresc)Ningunad)Lasegundaylatercera.


La configuración electrónica le corresponde a un átomo con númeroatómicoZ=8enelestadofundamental.

La configuración electrónica 1s 2s 2p 3s le corresponde a un átomo con númeroatómicoZ=8enunestadoexcitado.

Laconfiguraciónelectrónica1s 2s 2p lecorrespondeaunátomoconnúmeroatómicoZ=7enelestadofundamental.


1.155.Losdiferentesisótoposdeunelementoquímicodadosecaracterizanpora)Lasmismaspropiedadesquímicas,lasmismasmasas.b)Lasmismaspropiedadesquímicas,lasmasasdiferentes.c)Laspropiedadesquímicasdiferentes,lasmasasdiferentes.d)Laspropiedadesquímicasdiferentes,lasmismasmasas.e)Laspropiedadesfísicasdiferentes,lasmismasmasas.

(O.Q.L.Extremadura2005)


a)Falso.Losisótopostienenlasmismaspropiedadesquímicasyaquetienenigualnúmeroatómico(idénticaestructuraelectrónicaexterna),peronopuedentenerlamismamasayaquetienendistintonúmeromásico.

b)Verdadero.Losisótopostienenlasmismaspropiedadesquímicasyaquetienenigualnúmero atómico (idéntica estructura electrónica externa), y masas diferentes ya quetienendistintonúmeromásico.

c) Falso. Los isótopos no pueden tener propiedades químicas diferentes ya que tienenigualnúmeroatómico(idénticaestructuraelectrónicaexterna),ymasasdiferentesyaquetienendistintonúmeromásico.

d) Falso. Los isótopos no pueden tener propiedades químicas diferentes ya que tienenigualnúmeroatómico(idénticaestructuraelectrónicaexterna),peronopueden tener lamismamasayaquetienendistintonúmeromásico.

e)Falso.Lamasaesunapropiedadfísica,porlotanto,lapropuestaesunacontradicción.


1.156.¿Cuáleslaconfiguraciónelectrónicadelflúorenestadofundamental?a)1 2 2 3 3 4 b)1 2 2 c)1 2 2 d)1 1 2 e)1 2


DeacuerdoconPrincipiodeMínimaEnergía,laconfiguraciónelectrónicadelflúor(Z=9)enelestadofundamental,es .


1.157.De lassiguientesconfiguracioneselectrónicasparadistintosátomos, indiquecuálesimposible:a)1 2 2 3 b)1 2 2 3 3 c)1 2 2 d)1 2 2 3 3 4 3


a)Posible.Se tratadeunestadoexcitadoyaquedeacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,deberíacompletarseelorbital2pantesdecomenzarallenarseelorbital3s.

b)Posible.Se tratadeunestadoexcitadoyaquedeacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,sedeberíahaberempezadoallenarelorbital3penlugardel3d.

c) Imposible. Se trata de un estado prohibido ya que de acuerdo con el Principio deExclusión de Pauli, en un orbital caben como máximo dos electrones con sus spinesopuestos,yenunodelosorbitales2phaytreselectrones.

d)Posible.SetratadeunestadofundamentalyaquedoselectroneshanidoocupandolosorbitalesdeacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía.



1.158.Sisolamentedoselectronessecolocanenlosorbitales3ploharán:a)Enelmismoorbitalconespinesparalelos.b)Enelmismoorbitalconespinesantiparalelos.c)Endistintosorbitalesconespinesparalelos.d)Endistintosorbitalesconespinesantiparalelos.




Ladistribucióndelosdoselectronesenlosorbitales3psería:

3p


1.159. Un electrón que se caracteriza por tener los números cuánticos n = 3 y l = 2. Enrelaciónaeseelectrónsepuedeafirmarque:a)Seencuentraenunorbital2p.b)Seencuentraenunorbital3p.c)Elnúmerodeelectronesquepuedenexistirenunátomoconlosmismosvaloresesdeseis.d)Elnúmerodeelectronesquepuedenexistirenunátomoconlosmismosvaloresesdediez.



n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1) m=‐l,,0,+l




a)Falso.Paraunorbital2p(n=2yl=1).

b)Falso.Paraunorbital3p(n=3yl=1).

c)Falso.Ennivel cuánticon=3existencincoorbitales3dque tienenelmismonúmerocuánticol=2,yencadaunodeelloscabendoselectronescondiferentenúmerocuánticodespín.

d)Verdadero.Segúnsehajustificadoenelapartadoanterior.


1.160 En el átomo de hidrógeno, ¿cuál de las siguientes transiciones electrónicas emitemenorenergía?a)Desden=2an=1b)Desden=4an=2c)Desden=6an=4d)Desden=6an=2e)Desden=6an=3

(O.Q.N.Vigo2006)


La energía, en kJ/mol, asociada a una transición electrónica se calcula mediante laexpresión:

ΔE 13121n

1n

Portratarsedeenergíaemitida,elsignodetodasellasdebesernegativo.

Correspondemenor energía a la transición que tenga para unmayor valor de n y unmenorden ,manteniendolacondicióndequen <n ,esdecir,latransiciónenlaqueelparéntesistengamenorvalor.

Transición1n

1n

21 0,75042 0,18864 0,03562 0,22263 0,083

Setratadelatransiciónelectrónica64es:

ΔE64 131214

16

45,6kJ


1.161.Elnúmerocuántico paraunelectrónenelorbital3pes:a)2b)Puedetenercualquiervalorentre+3y−3c)3d)Puedeser+½o‐½e)Noesningunodelosvaloresanteriores.

(O.Q.N.Vigo2006)

Losnúmeroscuánticosdeunelectrónenunorbital3pson:

n=3(setratadel3erniveldeenergía)

l=1(setratadeunsubnivelp)

m =‐1,0,1

s=½o‐½


1.162. ¿Cuál de las siguientes ondas electromagnéticas tiene una longitud de ondamáslarga?a)2,0·10 mb)350nmc)1800 d)400MHze)4800Å

(Dato.Velocidaddelaluz,c=2,998·10 m· )(O.Q.N.Vigo2006)

b)Cambiandounidades:


λ=350nm1m

10 nm=3,5·10 m

c)Dadoelnúmerodeondas,lalongituddelaondaes:

λ=1

1800cm–11m

10 cm=5,6·10 m

d)Larelaciónentrelalongituddeondaylafrecuenciadeunaradiaciónelectromagnéticavienedadaporlaexpresión:

c=λ·ν

Despejando:

λ=2,998·10 m·s

400MHz1MHz

10 Hz=0,75m

e)Cambiandounidades:

λ=4800A1m

10 A=4,8·10 m

Laondademayorlongitudeslade0,75m.


1.163.Sólounadelassiguientescombinacionesdenúmeroscuánticos(n,ly )correspondenaunorbitald:a)(3,1,‐1)b)(4,1,0)c)(4,2,3)d)(3,2,1)

(O.Q.L.Murcia2006)(O.Q.L:CastillayLeón2012)

Losorbitalesdsecaracterizanporqueelnúmerocuánticosecundario,l=2.

Losvaloresquepuedetomarelnúmerocuánticosecundarioson0,1,2,…,(n–1).

Hay dos ternas de valores propuestos que tienen el valor 2 para el número cuánticosecundario l. Una de ellas es (4, 2, 3) que sería incorrecta, ya que si l = 2, el númerocuántico magnético m sólo puede valer ‐2, ‐1, 0, 1 y 2. La única combinación quecorrespondeaunorbitaldes(3,2,1).


1.164.LaconstantedePlanckrelaciona:a)Eldiámetrodelaórbitadelelectrónconsuperiodo.b)Laenergíaconlafrecuenciadeunaradiación.c)Laelectronegatividadconelradioiónico.d)Lalongituddeondaconlafrecuenciadeunaradiación.

(O.Q.L.Murcia2006)

DeacuerdoconlahipótesispropuestaporPlanck:

“laenergíaabsorbidaoliberadaporuncuerposólopuedehacerseformaderadiaciónelectromagnética,encantidadesdiscretasdenominadascuantosdeenergíacuyovalorsecalculamediantelaexpresión:


ΔE=hν h=constantedePlanckν=frecuenciadelaradiacion


1.165.ElmodeloatómicodeBohr:a)JustificalafórmuladeBalmerparaelespectrodelhidrógeno.b)Indicaquecuandon=2sepuedenencontrarorbitalessyp.c)Explicaqueenelorbital3sdelKloselectronesgiranalrededordelnúcleo.d)Sedesarrollaenteramentedentrodelamecánicaclásica.

(O.Q.L.Murcia2006)

a)Verdadero.ElmodeloatómicopropuestoporBohrpermiteobtenerlaecuaciónconlaquesecalculalalongituddeondacorrespondientealaslíneasdelespectrodelhidrógeno:

1λ=R

1n

1n

RH=constantedeRydbergn1=2paralaseriedeBalmer

Los resultados obtenidos con esta ecuación son concordantes con los obtenidos porBalmerconsuecuación:

λ=3645,6n 4

n≥3

b‐c)Falso.EnelmodelodeBohrnosehablaparanadadeorbitales.

d) Falso. El modelo deBohr se basa en la mecánica cuántica de Planck cuya constanteapareceentodaslasecuacionesdelmodelo.


1.166.Puededecirseque:a) Dos iones de carga +1 de los isótopos 23 y 24 del sodio (Z = 11) tienen el mismocomportamientoquímico.b)Eliondecarga‐2delisótopo16deloxígeno(Z=8)presentalamismareactividadqueeliondecarga‐1delisótopo18deloxígeno.c)Losisótopos16y18deloxígenosediferencianenelnúmerodeelectronesqueposeen.d)Losisótopos23y24delsodiosediferencianenelnúmerodeprotonesqueposeen.

(O.Q.L.Murcia2006)




a)Verdadero.Elcomportamientoquímicodependedelnúmerodeelectronesdelaúltimacapa(valencia)deunátomo.Losiones Na y Na sólosediferencianenelnúmerodeneutrones(23–11)=12elprimero,y(24–11)=13elsegundo.

b)Falso.Elcomportamientoquímicodependedelnúmerodeelectronesdelaúltimacapa(valencia)deunátomo.

Laestructuraelectrónicaabreviadadecadaiones:

O [He]=2s 2p O [He]=2s 2p

Como se observa ambos tienen diferente número de electrones de valencia, por tanto,diferentecomportamientoquímico.


c)Falso.Los isótopos Oy O tienenelmismonúmerodeelectronesyaque tienenelmismonúmeroatómico(Z=8).Sinembargo,poseenundiferentenúmerodeneutrones(16–8)=8elprimero,y(18–8)=10elsegundo.

d)Falso.Losisótopos Nay Natienenelmismonúmerodeprotonesyaquetienenelmismonúmeroatómico(Z=11).


1.167.Eltritioes:a)Untrióxidodeazufre.b)Unciclocontresazufres.c)Unisótopodelhidrógeno.d)Untrímeroquecontienetitanioyoxígeno.

(O.Q.L.Murcia2006)(O.Q.L.LaRioja2012)

Eltritio( H)esunisótopoartificialdelhidrógenoquetienedosneutronesensunúcleo.


1.168.De lassiguientesconfiguracioneselectrónicas,indica lasquecorrespondenaestadosexcitados:

1)1 2 2 3 2)1 2 2 3 3)1 2 2

4)1 3 5)1 2 3 6)1 2 2 2 a)4,6b)4,5,6c)2,4,5,6d)2,4


1) La estructura 1s 2s 2p 3s corresponde a un estado fundamental, ya que deacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,lossubnivelessehanidollenandoporordencrecientedeenergía.

2)Laestructura1s 2s 2p 3s correspondeaunestadoexcitado, yaquedeacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,antesdecomenzara llenarseel subnivel3sdeberíahabersecompletadoel2p.

3)Laestructura1s 2s 2p correspondeaunestadofundamental,yaquedeacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,lossubnivelessehanidollenandoporordencrecientedeenergía.

4) La estructura 1s 3d corresponde a un estado excitado, ya que de acuerdo con elPrincipiodeMínimaEnergía,antesdecomenzarallenarseelsubnivel3ddeberíahabersecompletadoel2sycomenzadoallenarseel2p.

5)Laestructura1s 2s 3p correspondeaunestadoprohibido,yaquedeacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,deberíahabersecomenzadoallenarelsubnivel2pynoel3pyademásenestesubnivelsólocabenseiselectronesynosiete.

6)Laestructura1s 2s 2p 2d correspondeaunestadoprohibido,yaquedeacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,deberíahabersecomenzadoallenarelsubnivel3synoel2dquenoexiste.



1.169.Bohr,ensumodeloatómico,estableceque:a)Unátomoemiteunaradiacióncuandoestáenunestadoestacionario.b)Unátomoemiteunelectróncuandoexperimentaunatransiciónaunestadofundamental.c)Nadamás se emite una radiación cuando el átomo experimenta una transición de unestadoestacionarioaotrodemayorenergía.d)Ningunadelasanteriores.


a)Falso.Unátomocuandoestáenunestadoestacionarionoemiteniabsorbeenergía,sólolohacecuandopasadeunestadoestacionarioaotrodistinto.

b)Falso.Unátomocuandopasadeunestadoestacionarioasuestadofundamentalodemínimaenergía,emite ladiferenciadeenergíaentreambosestadosonivelesdeenergíaenformaderadiaciónelectromagnética.

c)Falso.Siunátomocuandopasadeunestadoestacionarioaotroestadoestacionariodemayorenergía,absorbeladiferenciadeenergíaentreambosestadosonivelesdeenergíaenformaderadiaciónelectromagnética.


1.170.Paralosiones y ,indicalafrasecorrecta:a)Elion tiene14protonesy12electrones.b)Ambostienen10electrones.c)Elion tiene6protonesy8electrones.d)Ambostienenelmismonúmerodeprotones.

(O.Q.L.Asturias2006)


Laconfiguraciónelectrónicadel ionMg es[Ne]yaquecededoselectronesdesucapamásexterna.

ElelementoconsímboloOeseloxígenoypertenecealgrupo16yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .

La configuración electrónica del ion O es [He] 2s 2p ya que gana dos electrones ycompletaelorbital2p.

a)Falso.Elionmagnesiotiene12protonesy10electrones.

b)Verdadero.Ambosionessonespeciesisoelectrónicasquetienen10electrones.

c)Falso.Elionóxidotiene8protonesy10electrones.

d)Falso.Setratadeionesprocedentesdeelementosdiferentesporloquetienendiferentenúmeroatómicoynopuedentenerigualnúmerodeprotones.


1.171.¿CuáldelossiguientessubnivelesposeemayorenergíaparaunátomodeZ=42?a)4pb)5sc)4dd)3d


LaconfiguraciónelectrónicadelelementodeZ=42ensuestadofundamentales:


1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d

Elsubniveldemayorenergíaesel4d.


1.172.Indicalaconfiguraciónelectrónicaquecorrespondealátomodecromo(Z=24):a)1s 2s 2p 3s 3p b)1 2 2 3 3 3 4 c)1 2 2 3 3 3 d)1 2 2 3 3 3 4

(O.Q.L.LaRioja2006)(O.Q.L.LaRioja2008)

LaestructuraelectrónicaabreviadadelCr(Z=24)es[Ar]4 3d ,yaquedeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:



4s 3d


1.173. Los elementos de transición del 4º periodo, desde el Sc hasta el Zn, se caracterizanporquevanllenandodeelectrones,sucesivamente,susorbitales:a)4db)3dc)4pd)5d

(O.Q.L.LaRioja2006)(O.Q.L.LaRioja2007)(O.Q.L.LaRioja2008)

Los elementos se transición se caracterizan porque colocan sus electrones en orbitales d.Estos orbitales d existen a partir del 4º periodo en el quede acuerdo con el diagramadeMoeller de orden de llenado de orbitales según energías crecientes se encuentran losorbitales3d.

Enel5ºperiodoseenencuentranlosorbitales4d,enel6ºlos5d,yasísucesivamente.


(EnLaRioja2008secambiaelcuartoporelquintoperiododelsistemaperiódico)

1.174. Para que un electrón se encuentre en el subnivel 4p, los valores posibles de losnúmeroscuánticosn,lymson:a)n=4l=2m=2,1,0,‐1,‐2b)n=4l=3m=3,2,1,0,‐1,‐2,‐3c)n=4l=1m=1,0,‐1

(O.Q.L.LaRioja2006)

Losnúmeroscuánticosdeunelectrónenunorbital4pson:

n=4(setratadel4ºniveldeenergía)

l=1(setratadeunsubnivelp)

m=‐1,0,1



1.175.¿Cuántosneutronestieneelisótopo ?a)8b)10c)18

(O.Q.L.LaRioja2006)




Eloxígenoesunelementoquepertenecealgrupo16yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p .Sumandolossuperíndicesseobservaquetiene8electronesyportanto,8protonesy(18–8)=10neutrones.


1.176.Elprimervalorden(númerocuánticoprincipal)quepuedetenerorbitalesdes:a)n=3b)n=2c)n=4

(O.Q.L.LaRioja2006)

El primer grupo de orbitales d que puede existir es el 3d. Los valores de los númeroscuánticosquepuedentenerestosson:

n=3

l=2

m=2,1,0,‐1,‐2


1.177.Lalongituddeondadeluzabsorbidaenunatransiciónelectrónicaden=2an=5enunátomodehidrógenoes:a)434,1nmb)6,38·10 mc)460nmd)1100nm

(Datos. =2,179·10 J;c=2,998·10 m· ;h=6,626·10 J·s)(O.Q.L.Madrid2006)


1λ=R

1n

1n

CambiandolaconstantedeRydberg,R ,alasunidadesadecuadas:

R =2,179·10 J

6,626·10 J·s 2,998·10 m·s=1,097·10 m

Sustituyendo:


1λ=1,097·10 m

12

15

=2,304·10 m

λ=1

2,304·10 m10 nm1m

=434,1nm


1.178.LaenergíadelenlaceO=Oes498kJ .La longituddeondade laradiaciónquepuederomperesteenlacees:a)1,39μmb)240,2nmc)240,2md)4,163·10 m

(Datos.h=6,626·10 Js;c=2,998·10 m ;L=6,022·10 )(O.Q.L.Madrid2006)

LaenergíadeunenlaceO=Oes:

498kJmol

1mol

6,022·10 enlaces10 J1kJ

=8,27·10 J

DeacuerdoconlaecuacióndePlanck, la longituddeondadelaradiaciónnecesariapararompereseenlacees:

λ=6,626·10 J·s 2,998·10 m·s

8,27·10 J1nm

10 m=240,2nm


1.179.¿Quétipodeorbitaldesignanlosnúmeroscuánticosn=4,l=2, =‐2?a)Orbital4fb)Orbital3dc)Orbital4pd)Orbital4d



n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1) m =‐l,,0,+l




a)Falso.Paraunorbital4f(n=4,l=3,m =‐3,‐2,‐1,0,1,2,3).

b)Falso.Paraunorbital3d(n=3,l=2,m =‐2,‐1,0,1,2).

c)Falso.Paraunorbital4p(n=4,l=1,m =‐1,0,1).

d)Verdadero.Paraunorbital4d(n=4,l=2,m =‐2,‐1,0,1,2).




1.180.UnátomoX tieneunnúmeroatómico iguala8yunnúmeromásico iguala18.Sepuededecir:a)ElelementoquímicoXesunisótopodeloxígeno.b)Tiene8neutronesporátomo.c)UnátomodeXtiene10protones.d)UnátomodeXtiene10electrones.






Elisótopo Xestáintegradopor8protones8electrones10neutrones

Elelementocuyonúmeroatómicoesel8eseloxígeno.


1.181.¿Quéproposiciónescorrecta?:La promoción del átomo demagnesio (Z = 12) al primer estado excitado corresponde alproceso:a)2 2 3 b)3 3 3 c)2 2 3 d)2 3 2 3 3


LaestructuraelectrónicaabreviadadelMg(Z=12)enelestadofundamentales[Ne]3s .

Siunátomodemagnesioenelestadofundamentalpromocionasuelectrónmásexternoalsiguiente subnivel de energía para formar el primer estado excitado su estructuraelectrónicaabreviadaes:[Ne] .


1.182.¿Cuáldelossiguientessupuestossepuederelacionarconespeciesisoelectrónicas?a)Dosátomosneutrosdistintos.b)Doscationesdedistintacargadelmismoelementoquímico.c)Dosanionesdistintosdelmismoelementoquímico.d)Doscationesdedistintoelementoquímico.



a)Falso.Dosátomosneutrosdistintostienendiferenteestructuraelectrónica.

b)Falso.Doscationesdelmismoelementocondiferentecargatienendiferenteestructuraelectrónica.

c)Falso.Dosanionesdelmismoelementotienendiferenteestructuraelectrónica.


d)Verdadero.Dos cationesdediferente elemento si pueden tener lamisma estructuraelectrónicasiemprequetengandiferentecarga.Porejemplo,Na yMg tienenlamismaestructuraelectrónica,[He]2s 2p .


1.183.Dadoslossiguientesconjuntosdenúmeroscuánticos(n,l, ),indicacuálescorrecto:a)(2,1,0)b)(2,2,‐1)c)(2,1,2)d)(0,0,0)e)(5,4,5)

(O.Q.L:PreselecciónValencia2006)


n=1,2,3,4,….,∞

l=0,1,2,3,….(n1)l=

0→orbitals1→orbitalp2→orbitald3→orbitalf4→orbitalg

m =0,±1,±2,±3,…±l

a) El conjunto de números cuánticos (2, 1, 0) es correcto ya que no presenta ningunadiscrepanciaenlosvaloresdelosmismosycorrespondeaunorbital2p.

b)Elconjuntodenúmeroscuánticos(2,2,‐1)esincorrectoyaquesielnúmerocuánticon=2,elnúmerocuánticolsólopuedevaler0ó1.

c)Elconjuntodenúmeroscuánticos(2,1,2)esincorrectoyaquesielnúmerocuánticol=1,elnúmerocuánticom solopuedevaler‐1,0ó+1.

d)Elconjuntodenúmeroscuánticos(0,0,0)esincorrectoyaqueelnúmerocuánticondebevalerporlomenos1.

e)Elconjuntodenúmeroscuánticos(5,4,5)esincorrectoyaquesielnúmerocuánticol=4,elnúmerocuánticom solopuedevaler 4, 3, 2, 1,0.


1.184.Enelátomodehidrógenolasenergíasdelosdistintosnivelessegúnnosalejamosdelnúcleoson:a)‐13,6eV,‐3,4eV,‐1,5eV.b)‐13,6eV,‐54,4eV,‐122,4eV.c)13,6eV,3,4eV,1,51eV.d)‐13,6eV,‐6,8eV,‐3,4eV.e)13,6eV,54,4eV,122,4eV.

(O.Q.N.Córdoba2007)

Laenergía,eneV,deunelectrónenunnivelcuánticosecalculamediantelaexpresión:

E =‐13,6n

LosvaloresdeEparalostresprimerosnivelescuánticosson,respectivamente:


E =‐13,61

=‐13,6eVE =‐13,62

=‐3,4eVE =‐13,63

=‐1,5eV


1.185.Indiquelaopciónenlaquelosdoselectronesestánapareados.Electrón1 Electrón2

a)n=1,l=0, =1, =½ n=1,l=0, =1, =½b)n=1,l=1, =1, =½ n=1,l=1, =1, =‐½c)n=1,l=1, =1, =¾ n=1,l=1, =1, =‐¾d)n=3,l=2, =0, =½ n=3,l=2, =0, =‐½e)n=2,l=2, =0, =½ n=2,l=2, =1, =‐½


Para que dos electrones estén apareados es necesario que se encuentren en el mismoorbital. Para ello sólo se deben diferenciar en el número cuántico de spín (Principio deExclusióndePauli)ydebenteneridénticoslosnúmeroscuánticosprincipal,secundarioymagnético.

a)Falso.Losnúmeroscuánticossonidénticos,setratadelmismoelectrón.

Electrón n l1 1 0 1 ½2 1 0 1 ½

b)Falso.Setratadeelectronesquesólosediferencianenelnúmerocuánticodespín,soloqueelvalordelnúmerocuánticosecundarioesincorrecto.

Electrón n l1 1 1 1 ½2 1 1 1 ‐½

c)Falso.Setratadeelectronesquesólosediferencianenelnúmerocuánticodespín,soloqueelvalordeestenúmeroesincorrecto.

Electrón n l1 1 1 1 ¾2 1 0 1 ‐¾

d)Verdadero.Setratadeelectronesapareados.

Electrón n l1 3 2 0 ½2 3 2 0 ‐½

e)Falso.Setratadeelectronesquesediferencianenlosnúmeroscuánticosmagnéticoydespín.

Electrón n l1 2 2 0 ½2 2 2 1 ‐½



1.186.Señalelaopciónqueestádeacuerdoconelefectofotoeléctrico.a)El número de electrones emitidos depende de la intensidad o brillo de la luz, pero susenergíasno.b)Elnúmerode electrones emitidosdependede la energíade los fotones incidentes, y suvelocidaddelaintensidaddelaluz.c)Una luz rojadealta intensidad liberaelectronesdemayorenergíaqueuna luzazuldebajaintensidad.d)Loselectronesemitidospuedenseraceleradosacualquiervelocidadsiseemplealafuenteluminosaadecuada.e)Laintensidaddelacorrienteproducidasólodependedeltipodeluzincidente.



E =hc1λ

1λ

E =energıacineticadelfotoelectronc=velocidaddelaluzh=constantedePlanckλ=longituddeondadelfotonincidenteλ =longituddeondacaracterısticadelmetal

Para que se produzca efecto fotoeléctrico es preciso que la energía de los fotones seasuficienteparaarrancarelectronesdelaplacametálica:

λ<λ oν>ν

a)Verdadero.Laintensidaddelaluzeselnúmerodefotonesporunidaddetiempo,portanto,amayorintensidadmayornúmerodeelectronesemitidos.

b)Falso.Laintensidaddelaluzeselnúmerodefotonesporunidaddetiempo,portanto,amayorintensidadmayornúmerodeelectronesemitidos.

c)Falso.Como

λ <λ E >E

independientementedelvalordelaintensidaddecadaluz.

Silaluzrojaescapazdeproducirelefectofotoeléctricoemitirámáselectronesyaquesuintensidadesmayor.

d)Falso.LavelocidadconqueloselectronessonemitidosdependedelvalordeEkqueasuvezdependedeladiferencia(λλ ).

e)Eltipodeluzincidentedeterminalalongituddeonda(frecuencia)delaradiaciónparaarrancarelectrones,nosuintensidadqueeselnúmerodefotonesquelleganalaplacaporunidaddetiempo.


1.187.Unaconfiguración4 3 5 :a)Noesposibleporqueloselectronestiendenaocuparnivelesdemínimaenergía.b)Correspondeaunestadoexcitadodemetalalcalino.c)Correspondeaunestadoexcitadodeunelementodetransición.d)Corresponderíaaunestadoexcitadodeunátomoparamagnético.e)Ningunadelasanteriores.



a)Falso.Setratadeunestadoexcitadodeunátomocuyaestructuraelectrónicaexternaenelestadofundamentales4s 3d .

b) Falso. Si la estructura electrónica externa del elemento en el estado fundamental es4s 3d :

elvalorn=4indicaquesetratadeunelementodelcuartoperiodo

la suma de los superíndices (2 + 10) = 12 indica que el elemento pertenece algrupo12

Portanto,nosetratadeunmetalalcalino.

c)Verdadero.Laestructuraelectrónicaexternadelelementoenelestadofundamentales4s 3d quecorrespondealcinc,unmetaldetransición.

d)Falso.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitalesenelcinces:

4s 3d

Comoseobserva,laestructuranopresentaelectronesdesapareadosporloqueelcincesunátomodiamagnético.


1.188. Se conoce como efecto Zeeman el desdoblamiento que se produce de las líneasoriginales de un espectro de emisión en presencia de un campo magnético. Este hechoexperimentalnoquedadescritoporelmodeloatómicodeBohr.Sommerfeldperfeccionóestemodelo:a)Considerandoelpesoatómicodelátomoparacalcularlavelocidaddelosprotones.b)IncluyendolacuantizacióndelaenergíaenelmodeloatómicodeBohr.c)Aumentandohastatreslosnúmeroscuánticosnecesariosparadescribirunátomo.d)Incluyendolaposibilidaddequelasórbitasfuesenelípticas.

(O.Q.L.Murcia2007)

Parapoderexplicarlaexistenciademáslíneasenlosespectros,esdecir,laposibilidaddemássaltoselectrónicosesprecisoquehayamás“sitios”entrelosquesaltar.

El modelo de Bohr postula sólo la posibilidad de saltos electrónicos entre niveles deenergía con lo que el númerode líneas en el espectro esmenor del que aparece con elefecto Zeeman. Cada nivel de energía se corresponde con una órbita circular que seidentificaconunvalordelnúmerocuánticoprincipaln.

Sommerfeld propone que los niveles de energía pueden constar de varios subniveles deenergíaloquesípermitemayornúmerodelíneasenelespectroalhabermayornúmerode saltosentre subnivelesdeenergía.Cada subnivelde energía se correspondeconunaórbitaelípticaqueseidentificaconunvalordelnúmerocuánticosecundariooazimutall.


1.189.Elionmásestabledealuminioquetienelamismaconfiguraciónelectrónicaque:a)Fluorurob)Ionberilioc)Ionlitiod)Sodiometálico

(O.Q.L.Murcia2007)


Laconfiguraciónelectrónicaabreviadadelaluminio(Z=13)es[Ne]3s 3p .Sicedelostreselectronesdesucapamásexternaadquiereunaestructuramuyestabledegasinertesetransformaenelionmásestabledelaluminio( )cuyaconfiguraciónelectrónicaes[He] .

a)Verdadero.Elflúor(Z=9)tieneunaconfiguraciónelectrónicaabreviada[He]2s 2p .La configuración electrónica del ion fluoruro ( ) es [He] ya que si gana unelectrónensucapamásexternaadquiereunaestructuramuyestabledegasinerte.

b) Falso. El berilio (Z = 4) tiene una configuración electrónica abreviada [He] 2s . Laconfiguraciónelectrónicadelionberilio(Be )es[He]yaquesicedelosdoselectronesdesucapamásexternaadquiereunaestructuramuyestabledegasinerte.

c) Falso. El litio (Z = 3) tiene una configuración electrónica abreviada [He] 2s . Laconfiguraciónelectrónicadel ion litio(Li )es [He]yaquesicedeelelectróndesucapamásexternaadquiereunaestructuramuyestabledegasinerte.

d)Falso.Elsodio(Z=11)tieneunaconfiguraciónelectrónicaabreviada[Ne]3s .


1.189.CuandoseestudiaelespectrodeemisióndelCuseobservaqueesdiscontinuoporque:a)LaenergíadelátomodeCuestácuantizada.b)Esteátomotieneelectronesdedistintocontenidoenergético.c)SedescribeadecuadamenteporelmodeloatómicodeBohr.d)Esunmetaldúctilymaleable.

(O.Q.L.Murcia2007)

Unacaracterísticadelosespectrosatómicosdeemisiónesquesondiscontinuosformadosporlíneasseparadasdecolorsobreunfondonegro.

Cada una de estas líneas se corresponde con salto electrónico desde un nivel cuánticosuperioraotro inferior.Laenergía emitidaeneste salto está cuantizaday se calculadeacuerdoconlaecuación:

ΔE=h·ν


1.190.UnodelosgrandeséxitosdelmodeloatómicodeBohrfueexplicar,porprimeravez,deformasatisfactoria:a)Lacuantizacióndelaenergía.b)ElespectrodeemisióndelH.c)Laestructuradelosátomosconunmodeloplanetario.d)Laexistenciadeiones.

(O.Q.L.Murcia2007)

N.Bohr, con sumodelo atómico obtiene una ecuación que explica satisfactoriamente laposición de las rayas en el espectro del hidrógeno. Esta ecuación concuerda con laobtenidadeformasemiempíricaporespectroscopistascomoJ.BalmeryF.Paschen.

1λ=R

1n

1n



1.191.RoentgendescubriólosrayosXcuando:a)Estudiabalaspropiedadesdelosrayoscatódicos.b)VerificabalahipótesisdeAvogadro.c)CalculabalaconstantedePlanck.d)ComprobabalateoríadeEinstein.

(O.Q.L.Murcia2007)

En1895,W.RoentgendescubriódeformacasuallosrayosXcuandotrabajabaconuntubode rayos catódicos. Los rayos X emitidos por el tubo producían luminiscencia en unamuestradecianoplatinatodebarioquehabíaensulaboratorio.


1.192.Deacuerdo con elmodeloatómicodeBöhr, cuandounátomodehidrógeno reciberadiaciónelectromagnética:a)Sepuedeobtenerunátomoquetengaunelectrónenlacuartaórbita.b)Sepuedeproducirunaumentodelavelocidaddelelectrónsincambiardeórbita.c)Sepuedeproducirunadisminucióndelavelocidaddeelectrónsincambiardeórbita.d)Elelectrónnoseveráafectadoensuestadodeningunamanera.


a)Verdadero. Si el átomoabsorbe la suficiente energíapuedepasar alnivel cuánticouórbitaadecuado.

b‐c)Falso.Sielátomoabsorbelasuficienteenergíapuedepasaralnivelcuánticouórbitaadecuado con lo que su velocidad disminuye, ya que la velocidad de un electrón en undeterminadonivelvaríasegúnlaecuación:

v=e

2hε1n


d)Falso.Sielátomoabsorbelasuficientepasaaestarenunestadoexcitado.


1.193.Indicacuáldelassiguientessalesnoestáformadaporanionesycationesisoelectrónicos:a) b)KClc) d)



a)Verdadero.ElelementoconsímboloMgeselmagnesioypertenecealgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .



LaconfiguraciónelectrónicadelionF es[He]2s 2p yaqueganaunelectrónycompletaelorbital2p.


b)Verdadero.ElelementoconsímboloKeselpotasioypertenecealgrupo1yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .

LaconfiguraciónelectrónicadelionK es[Ne]3s 3p yaqueunelectróndesucapamásexterna.



c)Verdadero.ElelementoconsímboloAleselaluminioypertenecealgrupo13yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .

LaconfiguraciónelectrónicadelionAl es[He]2s 2p yaquepierdetreselectronesdesucapamásexterna.


LaconfiguraciónelectrónicadelionF es[He]2s 2p yaqueganaunelectrónycompletaelorbital2p.

d)Falso.ElelementoconsímboloCaeselcalcioypertenecealgrupo2yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .

LaconfiguraciónelectrónicadelionCa es[Ne] yaquecededoselectronesdesucapamásexterna.

ElelementoconsímboloBreselbromoypertenecealgrupo17yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s 4p .

La configuración electrónica del ion Br es [Ar] ya que gana un electrón ycompletaelorbital4p.


1.194.Elnúmerodeneutronesdelnúcleodeunátomode es:a)92b)330c)238d)146


Elnúmerodeneutronesdeunátomovienedadoporladiferenciaentreelnúmeromásicoyelnúmeroatómico.Enestecaso,(238–92)=146.


1.195.Dosisótopossecaracterizanpor:a)Tenerigualnúmeromásico.b)Tenerdistintonúmeroatómico.c)Tenerigualnúmerodeneutrones.d)Tenerigualnúmerodeelectrones.



a‐b‐c) Falso. Isótopos son átomos de un mismo elemento con igual número atómico(mismonúmerodeprotonesyelectrones)ydiferentenúmeromásico(distintonúmerodeneutrones).

d)Verdadero. Siempre que se trate de átomos neutros, el número de electrones es elmismo.


1.196.¿Quéconjuntodenúmeroscuánticosn,ly quesoncorrectosparadefinirelelectróndevalenciamásexternodelelementodenúmeroatómico13?a)n=3,l=2, =‐1b)n=3,l=0, =1c)n=3,l=1, =‐1d)n=2,l=1, =1


La estructura electrónica abreviadadel elementodeZ= 13 es [Ne] 3s 3p .El electrónmásexternoseencuentraenunorbital3pporloquesusnúmeroscuánticosson:



m =1,0,‐1(indistintamente,yaqueelsubnivelpestátriplementedegenerado,esdecir,elsubnivelptiene3orbitalesdiferentes,p ,p ,p ,conidénticaenergía).


1.197.¿Cuántoselectronesdesapareadoshayenelion (Z=28)?a)2b)4c)6d)8

(O.Q.L.Madrid2007)

LaestructuraelectrónicaabreviadadelNi(Z=28)es[Ar]4s 3d .




4s 3d

ElNi pierdedoselectrones, losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayorvalordenyqueseencuentranenelorbital4s:

4s 3d

ElNi presenta2electronesdesapareados.



1.198.SabiendoquelaenergíadelenlaceF−Fes159kJ ,calculalalongituddeondadelaradiaciónnecesariapararomperesteenlace.a)753nmb)7,53·10 mc)4,17·10 md)4,17·10 m


LaenergíadeunenlaceF‒Fes:

159kJmol

1mol


=2,64·10 J


λ=6,626·10 J·s 2,998·10 m·s

2,64·10 J1nm

10 m=753nm


(CuestiónsimilaralapropuestaenMadrid2006).

1.199.¿Cuántosprotones,neutronesyelectronestieneelion ?a)28,30y27b)26,32y27c)26,32y25d)28,32y24

(O.Q.L.LaRioja2007)




Elníquelesunelementoquepertenecealgrupo10yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .Sumandolossuperíndicesseobservaquetiene28electronesyportanto,28protonesy(58–28)=30neutrones.Como la especie Ni , catiónníquel (I), tieneuna cargapositiva, significa que tieneunelectróndemenosensuúltimacapa,esdecir,27electrones.


1.200.Eligelamejorexpresiónquecompletelafrase:“Cuandoloselectronesseexcitandesdeelestadofundamentalalestadoexcitado....”a)seemiteluzb)seliberacalorc)seabsorbeenergíad)segeneraunespectrodeemisión

(O.Q.L.LaRioja2007)

Un estado excitado es un estado en la que los electrones tienenmás energía que en elestadofundamental,portanto,seabsorbeenergía.



1.201.Losisótoposdeunelementotienenencomún:“Cuandoloselectronesseexcitandesdeelestadofundamentalalestadoexcitado....”a)Sucargaiónicab)Elnúmerodeneutronesc)Lasumadeprotonesmásneutronesd)Elnúmerodeprotones

(O.Q.L.LaRioja2007)

Isótopos son átomos con igual número atómico pero con diferente númeromásico, portantodebentenerelmismonúmerodeprotones.


1.202.Delossiguientesconjuntosdenúmeroscuánticos(n,l, , ),identificalosqueestánprohibidosenunátomo:a)(4,2,‐1,+½)b)(5,0,‐1,+½)c)(2,2,‐1,+½)d)(4,4,‐1,+½)e)(6,0,0,+½)

(O.Q.L.PreselecciónValencia2007)


n=1,2,3,4,….,∞

l=0,1,2,3,…,(n1)l=

0→orbitals1→orbitalp2→orbitald3→orbitalf

m =0,±1,±2,±3,…±l

m =±½

a)Elconjuntodenúmeroscuánticos(4,2,‐1,+½)escorrectoyaquenopresentaningunadiscrepanciaenlosvaloresdelosmismosycorrespondeaunelectrónenunorbital4d.

b) El conjunto de números cuánticos (5, 0, ‐1, +½) es prohibido ya que si el númerocuánticol=0,elnúmerocuánticomlsólopuedevaler0.

c) El conjunto de números cuánticos (2, 2, ‐1, +½) es prohibido ya que si el númerocuánticon=2,elnúmerocuánticolsólopuedevaler0ó1.

d) El conjunto de números cuánticos (4, 4, ‐1, +½) es prohibido ya que si el númerocuánticon=4,elnúmerocuánticolsólopuedevaler0,1,2ó3.

e)Elconjuntodenúmeroscuánticos(6,0,0,+½)escorrectoyaquenopresentaningunadiscrepanciaenlosvaloresdelosmismosycorrespondeaunelectrónenunorbital6s.

Lasrespuestascorrectassonaye.

1.203.¿Cuántoselectronesdiferentespuedenexistirconn=4,l=3y =‐½?a)1b)6c)7d)12e)14

(O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)


Si el valor del número cuántico l es 3 se trata de un orbital f y existen siete valoresdiferentesparaelnúmerocuánticom ,‐3,‐2,‐1,0,+1,+2,+3.


1.204.Delasespecies ; ; ; ,indicacuálessonparamagnéticas:a) ; ; b) ; c) d) ; ; e)

(O.Q.N.Castellón2008)

Unaespeciequímicaesparamagnéticasipresentaelectronesdesapareados.

El elemento cuyo símbolo es F y número atómico 9 es el flúor cuya configuraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo17(esteperiodonotieneelectronesd)yelvalorden=2indicaqueperteneceal2ºperiodo.

LaconfiguraciónelectrónicadelionF es[He]2s 2p yaquegana1electrónensucapamásexterna.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales2sy2pes:

2s 2p

Como se observa, no presenta electrones desapareados, por tanto, no es una especieparamagnética.

El elemento cuyo símbolo es Ca y número atómico 20 es el calcio cuya configuraciónelectrónica abreviada es [Ar] 4s . La suma de los superíndices indica que pertenece algrupo2yelvalorden=4indicaqueperteneceal4ºperiodo.

LaconfiguraciónelectrónicadelionCa es[Ne]3s 3p yaquepierde2electronesdesucapamásexterna.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales3sy3pes:

3s 3p

Como se observa, no tiene electrones desapareados, por tanto, no es una especieparamagnética.

El elemento cuyo símbolo es Fe y número atómico26 es el hierro cuya configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s 3d .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo8yelvalorden=4indicaqueperteneceal4ºperiodo.

LaconfiguraciónelectrónicadelionFe es[Ar]3d yaquepierde2electronesdesucapamásexterna.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales4sy3des:

4s 3d

Comoseobserva,presentacuatroelectronesdesapareados,portanto,síesunaespecieparamagnética.

El elemento cuyo símbolo es S y número atómico 16 es el azufre cuya configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo16(esteperiodonotieneelectronesd)yelvalorden=3indicaqueperteneceal3erperiodo.


Laconfiguraciónelectrónicadel ionS es [Ne]3s 3p yaquegana2electronesensucapamásexterna.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales3sy3pes:


3s 3p

Como se observa, no presenta electrones desapareados, por tanto, no es una especieparamagnética.


1.205.SegúnelmodeloatómicodeBohr,elelectróndelátomodehidrógenoestásituadoenunasdeterminadas“orbitasestacionarias”en lasquesecumpleque ·v·r=nh/2π,siendo, ,ryn lamasadelelectrón,suvelocidad,elradiode laórbitayelnúmerocuántico

principal,respectivamente.Además,enesasórbitaslafuerzadeatracciónentreelprotónyelelectrónesigualalamasadelelectrónporsuaceleraciónnormal,esdecir:

siendo e la carga del electrón y k la constante de Coulomb. Con estos datos, puededemostrarsequeamedidaquenaumenta:

a)Lavelocidaddelelectrónyelradiodelaórbitaaumentan.b)Lavelocidaddelelectrónyelradiodelaórbitadisminuyen.c)Lavelocidaddelelectrónaumentayelradiodelaórbitadisminuye.d)Elradiodelaórbitaaumentaylavelocidaddelelectróndisminuye.e)Elradiodelaórbitaaumentaylavelocidaddelelectrónsemantieneconstante.


Combinando la ecuación correspondiente al primer postulado deBohr y la ecuación deRutherford que relaciona la fuerza nuclear con la aceleración normal del electrón seobtienendosecuacionesqueproporcionanelradiodelaórbitaylavelocidaddelelectrónenlamismaenfuncióndeunaseriedeconstantesydelnúmerocuánticoprincipal:

r=h

4kπ m en

comoseobserva,elradiodelaórbitaaumentaamedidaquenaumenta.

v =2kπe

h1n

comoseobserva,lavelocidaddelelectrónenlaórbitadisminuyeamedidaquenaumenta.


1.206.Unmetalemiteelectronesconunaenergíacinéticade3eVcuandoseiluminaconluzdelongituddeonda1,5·10 m.¿Cuáleselvalordelafrecuenciaumbraldeesemetal?

a)1,28·10 b)2,00·10 c)8,47·10 d)4,83·10 e)5,25·10

(Datos.h=6,63·10 Js;c=3,0·10 m ;e=1,602·10 )(O.Q.N.Castellón2008)


AplicandolaecuacióndeEinsteinparaelefectofotoeléctrico:

h·ν=h·ν +E

Despejando:

ν =hνE

hν =

h λ E

h

sustituyendo:

ν =6,63·10 J·s

3,0·10 m·s1,5·10 m

3eV 1,602·10 J1eV

6,63·10 J·s=1,28·10


1.207.ElmodeloatómicodeBohrexplicadeformasatisfactoria:a)LosnivelesenergéticosdelátomodeCu.b)LaenergíadeionizacióndelH.c)Lautilidaddetresnúmeroscuánticosenladescripcióndeunátomo.d)Elpesoatómicodeunátomo.

(O.Q.L.Murcia2008)

Bohr, con su modelo atómico obtiene una ecuación que explica satisfactoriamente laposicióndelasrayasenelespectrodelhidrógeno.Cadarayasecorrespondeconunsaltoelectrónicoycuandoestesaltoeselqueseregistraentreelestadofundamental,n =1,yn =∞,laenergıanecesariaparaelmismoeslaenergıadeionizacion.

Combinandolassiguientesecuaciones:

1λ=R

1n

1n

ΔE=hcλ

ΔE=hcR1n

1n

Sin =∞seobtienelaexpresiónqueproporcionalaenergíadeionización:

ΔE=hcR

Sustituyendovaloresseobtiene:

I = 6,626·10 J·s 3,0·10 m·s 1,097·10 m1eV

1,602·10 J=13,6eV


1.208.Delossiguientesgruposdenúmeroscuánticosquedefinenaunelectrón,sólounoescorrecto.a)n=2l=2 =1 =+½b)n=2l=1 =2 =+½c)n=3l=2 =1 =0d)n=3l=2 =0 =+½

(O.Q.L.Murcia2008)



n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)

m =‐l,…,0,…,+l m =±½

a)Prohibido.Sin=2,elvalordelsólopuedeser0o1.

b)Prohibido.Sil=1,elvalordem sólopuedeser0,+1,‐1.

b)Prohibido.Elvalordem sólopuedeser±½.

d)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.


1.209. ¿Cuál de las siguientes especies tiene una configuración electrónica diferente a lasotras?a)Arb) c) d)

(O.Q.L.Murcia2008)

LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelAr(Z=18)es[Ne]3s 3p .

La configuración electrónica abreviada del K (Z = 19) es [Ar] 4s . La configuraciónelectrónicadelK es[Ne]3s 3p .

LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelSc(Z=21)es[Ar]4s 3d .LaconfiguraciónelectrónicadelSc es[Ne]3s 3p .

La configuración electrónica abreviada del Mg (Z = 12) es [Ne] 3s . La configuraciónelectrónicadelMg es[He]2s 2p .

Laespeciequetieneunaconfiguraciónelectrónicadiferentealasotrases .


1.210.Elijequétresformasmolecularesestánconstituidassoloporátomosdehidrógeno:a)Hidrógeno,deuterioyozono.b)Hidrógeno,tritioyaguapesada.c)Hidrógeno,tritioydeuterio.d)Hidrógeno,hidronioydeuterio.

(O.Q.L.Murcia2008)

Hidrógeno( H),deuterio( H)ytritio( H)sontresisótoposdelhidrógeno.


1.211.SabiendoquelaenergíadelenlaceCl−Cles243kJ ,calculalalongituddeondadelaradiaciónnecesariapararomperesteenlace.a)817μmb)4,92μmc)817nmd)492nm


LaenergíadeunenlaceCl‒Cles:


243kJmol

1mol


=4,04·10 J

DeacuerdoconlaecuacióndePlanck,E=h·ν,lalongituddeondadelaradiaciónnecesariapararompereseenlacees:

λ=6,626·10 J·s 2,998·10 m·s

4,04·10 J1nm

10 m=492nm


(CuestiónsimilaralaspropuestasenMadrid2006y2007).

1.212.Apartirde laconfiguraciónelectrónicadelestadofundamentalde losionesFe(II)yFe(III),(Z=26)sepuedededucirque:a)Elion esmásestablequeelion .b)Losdosionestienenlamismaestabilidad.c)Elion tienetendenciaatransformarseenelion .d)Nosepuedededucirlaestabilidaddelosionesapartirdesuconfiguraciónelectrónica.

(O.Q.L.Madrid2008)




4s 3d

ElFe pierdedoselectrones, losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayorvalordenyqueseencuentranenelorbital4s,ysuestructuraelectrónicaes[Ar]3d :

4s 3d

SielFe pierdeunelectrónmás,elqueseencuentraapareadoenunodelosorbitales3dseformaelFe conunaconfiguraciónmásestable,yaquedisminuyelarepulsiónentreelectroneseneseorbital.

4s 3d


1.213.IndicacuáldelassiguientesafirmacionessobrelateoríaatómicadeBohrescierta:a)Elelectrónnosemuevealrededordelnúcleo.b)Alelectrónsolamenteleestápermitidomoverseenlaórbitademenorradio.c)Latransicióndelelectrónentredistintasórbitasgeneralaslíneasespectrales.d)LalongituddeondadelaslíneasespectralesesdirectamenteproporcionalalaconstantedePlanck.

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)


a‐b)Falso.DeacuerdoconelprimerpostuladodeBohr,elelectrónsemueveenorbitalescircularesalrededordelnúcleo.Estasórbitas,llamadasestacionariascumplenlacondicióndecuantizacióndequeelmomentoangulardelelectrónenellasesunmúltiploenterodelaconstantedePlanck.

c)Verdadero.Cuandounelectrónsaltadeunaórbita(niveldeenergía)aotradiferenteabsorbe o emite la diferencia de energía existente entre ambas en forma de radiaciónelectromagnética.

d)Falso.Ladiferenciadeenergíacorrespondienteaunsaltoelectrónico(unalíneaenelespectro)esinversamenteproporcionalalalongituddeonda:

ΔE=h·=h·cλ


1.214.Losnúmerosatómicosdedoselementossoni)15yii)25.Indicalosnúmeroscuánticosquecorrespondenalorbital,encadacaso,delúltimoelectrónquecompletalaconfiguraciónelectrónicaensuestadofundamental.

Elementoi Elementoiinlm nlm

a) 300 400b) 311 322c) 311 400d) 300 323


Elementoi)Z=15.Suconfiguraciónelectrónicaabreviadaenelestadofundamentales[Ne]3s 3p .

Elúltimoelectrónseencuentraenelorbital3p,portanto,n=3,l=1,m=1.

Elementoi)Z=25.Suconfiguraciónelectrónicaabreviadaenelestadofundamentales[Ar]4s 3d .

Elúltimoelectrónseencuentraenelorbital3d,portanto,n=3,l=2,m=2.


1.215.Considerelassiguientesconfiguracioneselectrónicasenelestadofundamental:

i)1 2 2 ii)1 2 iii)1 2 2 iv)1 2 2 3 DigacuálescumplenelprincipiodeexclusióndePauliydeduzcapara loselementoscon laconfiguracióncorrectaelestadodeoxidaciónmásprobable.a)ElprincipiodeexclusióndePaulilacumpleniiiyiv.Suestadodeoxidaciónmásprobableesel+5y+1,respectivamente.b)ElprincipiodeexclusióndePaulilacumpleniyiv.Suestadodeoxidaciónmásprobableesel‐1y+1,respectivamente.c)ElprincipiodeexclusióndePaulilacumpleniiiyiv.Suestadodeoxidaciónmásprobableesel+1y‐1,respectivamente.d)ElprincipiodeexclusióndePaulilacumpleniiiyiv.Suestadodeoxidaciónmásprobableesel‐1y+1,respectivamente.


ElPrincipiodeExclusióndePaulidiceque:

“enunorbitalcaben,comomáximo,doselectronesconsusspinesantiparalelos”.


Lasconfiguracioneselectrónicas(i)1s 2s 2p y(ii)1s 2s incumplenelPrincipiodeExclusióndePauliyatienentreselectronesenunorbital2py2s,respectivamente.

Laconfiguraciónelectrónica(iii)1s 2s 2p correspondeaunátomoquepuedeganarun electrón para completar el subnivel 2p y así adquirir la configuración electrónica1s22s22p6degasinerte.Suestadodeoxidaciónmásprobablees‐1.

La configuración electrónica (iv) 1s 2s 2p 3s corresponde a un átomoque puedecederelelectróndelsubnivel2syasíadquirirlaconfiguraciónelectrónica1s22s22p6degasinerte.Suestadodeoxidaciónmásprobablees+1.


1.216.Laexistenciadeespectrosdiscontinuos(delíneas)demuestraque:a)Laluzblancaestácompuestaporradiacionesdemuchaslongitudesdeonda.b)Solamentesepuedenexcitaralgunoselectronesespecíficosenunátomo.c)LaecuacióndePlancksólosecumpleparaalgunoselectrones.d)Los electrones en losátomospuedenposeer solamente ciertos valores específicosde laenergía.


a)Falso.Elespectrodelaluzblancaescontinuo.

b)Falso.Todosloselectronesdelosátomospuedenserexcitados.

c)Falso.LaecuacióndePlanckesaplicableatodosloselectrones.

d)Verdadero. Si un electrón pudiera poseer cualquier valor de la energía el espectrocorrespondienteseríacontinuo.


1.217.¿Cuáleslaprobabilidaddeencontrarunelectrón2pxenlospuntosdelplanoyz?a)Nulab)Unoc)1/2d)Máxima


Losorbitalespx tienenformalobular y loselectronessólopuedenencontrarseenloslóbulosqueestánsobreelejeX.LaprobabilidaddeencontrarlosenelplanoqueformanlosejesYZesnula.Larespuestacorrectaeslaa.

1.218.Elnúmerodeelectronesdesapareadosdelcobalto(Z=27)enelestadofundamentales:a)Unob)Dosc)Tresd)Cuatro

((O.Q.L.CastillayLeón2008)

La estructura electrónica abreviada del Co (Z = 27) en el estado fundamental es[Ar]4s 3d .





4s 3d

ElCopresenta3electronesdesapareados.


1.219. ¿Cuál de los elementos que se indican puede ser clasificado como elemento detransición?a)1 2 2 3 3 b)1 2 2 3 3 3 4 4 c)1 2 2 3 3 3 4 d)1 2 2 3 3 3 4 4


Losmetalesdetransiciónsonaquelloselementosqueenvíansuelectróndiferenciadoralsubniveld.

a)Electróndiferenciador3p setratadeunnometal.

b)Electróndiferenciador4p setratadeunnometal.

c)Electróndiferenciador setratadeunmetaldetransición.

d)Electróndiferenciador4p setratadeungasinerte.


1.220.¿Cuáldelossiguientessupuestossepuederelacionarconespeciesisoelectrónicas?a)Dosátomosneutrosdistintos.b)Doscationesdedistintacargadelmismoelemento.c)Dosanionesdistintosdelmismoelemento.d)Doscationesdedistintoelemento.


Especiesquímicasisoelectrónicassonaquellasquetienenelmismonúmerodeelectronesenidénticaconfiguraciónelectrónica.

a) Falso. Dos átomos neutros distintos tienen diferente número atómico y por ellodiferentenúmerodeelectrones.

b) Falso. Dos átomos del mismo elemento tienen igual número de electrones, pero alformarcationespierdenelectronesdesucapamásexterna.Siloscationestienendistintacargacedendiferentenúmerodeelectrones,conloqueelnúmerodeéstosesdiferenteenambos.

c) Falso. Dos átomos del mismo elemento tienen igual número de electrones, pero alformaranionesgananelectronesensucapamásexterna.Si losanionessondistintosesque tienen distinta carga para lo que han tenido que captar diferente número deelectrones,conloqueelnúmerodeéstosesdiferenteenambos.

d)Verdadero.Dosátomosdediferenteselementostienendistintonúmerodeelectrones.Para formar cationes deben perder electrones de su capa más externa. El número de


electrones que pierden para formar los cationes hace posible que ambos tengan igualnúmerodeelectrones.

Porejemplo,Na yMg sonespecies isoelectrónicasyatienenlaestructuraelectrónica1s 2s 2p .


1.221.Elclorotienedosisótoposnaturalescuyasmasasson35y37unidades.¿Cuálserálacontribucióndelosisótopossilamasaatómicadelcloroesiguala35,54unidades?a)Mayorproporcióndelcloro‐35quedecloro‐37.b)Tendránlamismaproporción.c)Mayorproporcióndelcloro‐37quedecloro‐35.d)Nosepuededeterminarconlosdatosaportados.


Lamasaatómicadeunelementosecalculahaciendolamediaponderadadelasmasasdesusisótoposnaturales.

Si sólo hay dos isótopos, tendrámayor contribución en lamasa atómica el isótopomásabundante,yportanto,elvalordelamasaatómicaseacercarámásalamasadeéste.Enestecaso,elcloro‐35.


1.222. El número de neutrones en el núcleo de un elemento de número atómico 51 y denúmeromásico122es:a)51b)173c)71d)173




Númeromásicoindicaelnúmerode(protones+neutrones)deunátomo.

Elátomodelelementodenúmeroatómico,Z=51,tiene51protones.

Elnúmerodeneutroneses(122–51)=71.


1.223.Unorbitalcuyosvaloresdelosnúmeroscuánticossonn=2,l=1, =0serepresentacomo:a)Unorbital2sb)Unorbital1pc)Unorbital2dd)Unorbital2p



n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1) m =‐l,,0,+l

Además, los diferentes valores del número cuántico secundario se corresponden con eltipodeorbitalatómico:




a)Falso.Paraunorbital2s(n=2,l=0,m =0).

b) Falso. Un orbital 1p no puede existir ya que si n =1 el valor de l solo puede ser 0.Combinaciónprohibida.

c)Falso.Unorbital2dnopuedeexistiryaquesin=2elvalorde lsólopuedeser0o1.Combinaciónprohibida.

d)Verdadero.Paraunorbital2p(n=2,l=1,m =‐1,0,+1).


1.224.¿Cuáleslasubcapaqueseocuparádespuésdehabersellenadolasubcapa4s?a)4db)4pc)3dd)3f


DeacuerdoconeldiagramadeMoellerdellenadodesubnivelesdeenergíaenunátomopolielectrónico,despuésdelsubnivel4selsiguienteenenergíaesel3d.


1.225. La longitud de onda de emisión correspondiente al salto de energía ( – ) delátomodehidrógenoes121,57nm.¿CuálseráestevalorexpresadoenJ· ?a)0,985·10 J· b)0,985·10 J· c)1,635·10 J· d)1,617·10 J·

(Datos.h=6,6256·10 Js;c=3,0·10 m ; =6,022·10 ;1nm=10 m)(O.Q.L.LaRioja2008)

Deacuerdoconlaecuacióndelossaltoselectrónicos:

ΔE=hcλ

Elvalordelaenergíaes:

ΔE=6,6256·10 J·s 3,0·10 m·s

121,57nm1nm

10 m=1,635·10 J·átomo

LaenergíaexpresadaenJ·mol–1es:

1,635·10J

atomo6,022·10 atomo

1mol=9,84·10 J·



1.226.¿Cuántoselectronescabencomomáximoentodoslosorbitalesddenúmerocuánticoprincipalmenoroigualacinco?a)32b)20c)18d)30

(O.Q.L.LaRioja2008)

Encadaorbitalcaben2electrones,elnúmerodeorbitalesdexistentesenunsubniveles5,esdecir,5orbitalesencadasubnivelyenellos10electrones.

Como losorbitalesdexistenapartirdelvalordelnúmerocuánticon=3,elnúmerodeelectronesquecabenenlosorbitales3d,4dy5des30.


1.227¿Cuántoselectrones,neutronesyprotonestieneelion (Z=60)?a)57,86,60b)60,86,57c)57,73,73d)70,73,70

(O.Q.L.LaRioja2008)





Altratarsedeunionconcarga3+quieredecirquehaperdido3electrones.

Elion Nd estáintegradopor57electrones60protones86neutrones


1.228.¿Cuáldelossiguientesespeciesquímicaesdiamagnética?a)ÁtomosdeLib)Iones c)ÁtomosdeFd)ÁtomosdeSe)ÁtomosdeO

(O.Q.N.Ávila2009)



Unaespeciequímicaesdiamagnéticasinopresentaelectronesdesapareados.

a)Falso.ElelementocuyosímboloesLipertenecealgrupo1delsistemaperiódicoporloque tiene un único electrón en su capa más externa y su configuración electrónicaabreviadaes[He]2s .


Como se observa, presenta un electrón desapareado, por tanto, es una especieparamagnética.

b)Verdadero.ElelementocuyosímboloesClpertenecealgrupo17delsistemaperiódicopor lo que tiene siete electrones en su capamás externa y su configuración electrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .

ElionCl ganaunelectrónensucapamásexternaysuestructuraelectrónicaabreviadaes[Ne] yloselectronesseencuentrandistribuidosenlosorbitalesdelasiguienteforma:

3s 3p

Comoseobserva,elionCl nopresentaelectronesdesapareados,porloquelaespecieesdiamagnética.

c)Falso.ElelementocuyosímboloesFpertenecealgrupo17delsistemaperiódicoporloquetienesieteelectronesensucapamásexternaysuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Loselectronesseencuentrandistribuidosenlosorbitalesdelasiguienteforma:

2s 2p

Comoseobserva,elátomodeFpresentaunelectróndesapareado,porloquelaespecieesparamagnética.

d‐e)Falso.LoselementosdesímboloSyOpertenecenalgrupo16delsistemaperiódicopor loque tienen seis electrones en su capamás externa y su configuración electrónicaabreviada es ns np . Los electrones se encuentran distribuidos en los orbitales de lasiguienteforma:

ns np

Como se observa, ambos átomos presentan dos electrones desapareados, por lo que setratadeespeciesparamagnéticas.


1.229. El número de electrones desapareados en un ion (Z = 29) en su estadofundamentales:a)0b)1c)2d)3e)5

(O.Q.N.Ávila2009)

La estructura electrónica abreviadadel Cu (Z=29) es [Ar] 4s 3d .De acuerdo con elPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:




4s 3d

Setratadeunaanomalíaenlaestructuraelectrónicayaquesecompletaanteselsubnivel3dqueel4s,debidoaqueestaconfiguracióntienemenosenergíayesmásestable.

ElCu pierdeunelectrón,elmásalejadodelnúcleo,queeselquetienemayorvalordenyqueseencuentraenelorbital4s,ysuestructuraelectrónicaes[Ar] :

4s 3d

Comoseobserva,elCu nopresentaelectronesdesapareados.


1.230.¿Cuáldelossiguientesconjuntosdenúmeroscuánticoscorrespondeaunelectrónenunorbital5d?a)n=5;l=4; =‐4; =½b)n=5;l=2; =‐2; =½c)n=5;l=1; =‐1; =½d)n=5;l=3; =‐4; =½e)n=5;l=3; =‐3; =½

(O.Q.N.Ávila2009)


n=5(quintoniveldeenergía)



m =½


1.231.Laenergíadeunfotónprocedentedeunláserdeargónionizado,Ar+,queemiteaunalongituddeondade514,5nmes:a)3,86·10 Jb)3,86·10 Jc)1,28·10 Jd)1,28·10 Je)1,00·10 J

(Datos.h=6,626·10 J·s;c=2,998·10 m )(O.Q.N.Ávila2009)

Laenergíaasociadaaunfotónpuedecalcularsepormediodelaecuación:

E=h·cλ

Elvalordelaenergíaes:

Cuesti

Lare

1.232sindea)Deb)Nec)Prod)Esp

En erealizbombpartímayosin dRutheátompormasivencocami

PoroporJ.

Lare

(Cue

1.233a)b)c)d)

Elnúmism

De tonúmemási

Lare

1.234a)n=b)n=c)n=d)n=

ionesyProble

E=6,626

espuestacor

2.Cuandoseesviarse.Esteuteroneseutronesotonespacionoocu

el experimezadoporH.bardeóunaículas alfaoría de éstadesviarse.erford dio a

moestabaenlo que lasvas y conntraban ninno.

otraparte,eJ.Chadwicky

espuestacor

estiónsimila

3.¿Cuáldelo

úmeroatómmo.

odos los áteroatómicocodado.

espuestacor

4.Señalelar=2,l=0,m==1,l=1,m==3,l=1,m==3,l=2,m=

masdelasOlim

6·10 J·s 514,

rrectaeslab

ebombardeatoesdebido

upado

ento de E.GeigeryE.fina láminaobservánd

as atravesabLa interprea este hechonsumayors partículasn carga pngún obstá

eldeuterio(yelprotóne

rrectaeslad

aralapropu

ossiguientes

micodeunel

omos propuosea15,esd

rrectaeslaa

respuestaco=1=1=‐1=‐3

mpiadasdeQu

2,998·105nm

b.

auna láminaquelamay

RutherfordMarsden,seadeoroconose que laba la láminaetación queo fue que epartehuecos alfa, muypositiva, noáculo en su

H)nofueen1918por

d.

uestaenMur

sátomoscon

lementoind

uestos el úndecir,elfósf

a.

rrectapara

uímica.Volume

m·s1n

10

nadeAuconyorpartede

d,enaaeeloyou

aisladohastrelpropioR

rcia2005).

ntieneexacta

dicaelnúme

nico que puforo(P),ind

cadaunode

en4.(S.Menar

nm

m=3,86·

npartículaselvolumend

ta1931porRutherford.

amente15p

erodeproto

uede tenerdependiente

elosconjunt

rgues&F.Latre

·10 J

alfa, lamayeunátomod

rH.Urey;el

protones?

onesquecon

15 protoneementedelv

tosdenúmer

e)

yoría laatradeAuconsis

(O.Q.L.Murcia

neutrónen

(O.Q.L.Murcia

ntieneátom

es es aquelvalordelnú

roscuántico

(O.Q.L.Murcia

109

aviesastede:

a2009)

1932

a2009)

model

cuyoúmero

os:

a2009)



n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1) m=‐l,…,0,…,+l

a)Incorrecto.Sil=0,elvalordemsólopuedeser0.

b)Incorrecto.Sin=1,elvalordelsólopuedeser0yportantoelmtambién0.

c)Correcto.Losvaloresdelostresnúmeroscuánticossonadecuados.

d)Incorrecto.Sil=0,elvalordemsólopuedeser‐2,‐1,0,1y2.


1.235.Delassiguientesafirmacionesseñalelaqueconsidereincorrecta:a)[Ar]4 3 correspondeaunelementodetransición.b)1 2 2 3 correspondeaunátomoexcitado.c)1 2 2 correspondealion .d)1 2 2 correspondealionbromuro.

(O.Q.L.Murcia2009)

a)Correcto.Loselementosdetransiciónenvíansuelectróndiferenciadoraunorbitald.

b)Correcto.SeincumpleelPrincipiodeMínimaEnergíayaquesecomienzaallenaranteselorbital3santesdehabercompletadoelorbital2pdemenorenergía.

c)Correcto.ElelementocuyosímboloesMgeselmagnesiocuyaconfiguraciónelectrónicaes1s 2s 2p 3s .

La configuración electrónica del ionMg es 1s 2s 2p ya que pierde dos electronesexternosdelorbital3s.

d)Incorrecto.Elelementobromotienelaconfiguraciónelectrónica1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p .

Laconfiguraciónelectrónicadelionbromuro,Br ,es yaquecaptaunelectrónenelorbital5p.Estaconfiguraciónelectrónicanocoincideconlapropuesta.

Larespuestaincorrectaeslad.

1.236.La transiciónelectrónicaqueha tenido lugarenunátomodehidrógenoda lugarauna línea en el espectro de frecuencia 10 Hz. ¿Cuál sería la frecuencia para el ionhidrogenoide ,paramismatransiciónelectrónica?a)Lamisma.b)3·10 Hzc)4·10 Hzd)9·10 Hz

(O.Q.L.Madrid2009)

SegúnelmodelodeBohr,laenergíacorrespondienteaunelectrónenunnivelcuánticosecalculamediantelaecuación:

E=‐2,18·10Zn

(J)

dondeZeselnúmeroatómicoynelnúmerocuánticoprincipalqueindicaelnivelcuánticoenelqueseencuentraelelectrónperosóloesaplicableaátomoshidrogenoides,esdecir,


quetienenunsoloelectrón.Deacuerdoconsuestructuraelectrónica,elLi yelHsonespeciesisoelectrónicas,esdecirquetienenelmismonúmerodeelectrones.

De acuerdo con la ecuación dada, la energía del nivel cuántico del Li es 9 veces lacorrespondientealH.

EEH

=‐2,18·10

31

‐2,18·1011

=9

Teniendo en cuenta que la frecuencia asociada a una transición electrónica esdirectamenteproporcionalalaenergíadelamismo,ΔE=h,entoncessilafrecuenciadelatransicióndelHes10 Hz,paralatransicióndelLi será9·10 Hz.


1.237. Tras analizar la configuración electrónica más estable del ion se puedeconcluirqueelnúmerodeelectronesdesapareadosdebeseriguala:a)1b)2c)5d)3e)0

(O.Q.L.Madrid2009)(O.Q.N.Sevilla2010)




4s 3d

El Fe pierde tres electrones, losmásalejadosdel núcleo,que sondosdel orbital4s yotrodelorbital3d,ysuestructuraelectrónicaes[Ar] :

4s 3d

Comoseobserva,elFe presenta5electronesdesapareados.


1.238. Sabiendo que el número atómico y el número de masa del azufre son 16 y 32,respectivamente,determineelnúmerodeprotonesquetendráelnúcleodelionsulfuro, :a)16protonesb)30protonesc)14protonesd)32protones




Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.Enestecaso16.


Elquesetratedeunionnoafectaparanadaalnúmerodeprotonesdelnúcleo,sóloafectaalnúmerodeelectrones.


1.239.Considerandoelnúcleodeunátomodelisótopo138delbario(númeroatómicoiguala56),¿cuáleselporcentajedeneutrones?a)59,42%b)50%c)40,58%d)68,29%





Elnúmerodeprotoneses56yeldeneutrones(138–56)=82.

Elporcentajedeneutronesdelnúcleoes:

82neutrones138nucleones

100=59,42%


1.240.Siunaespecietiene11protones,12neutronesy10electrones,estamoshablandodeun:a)Átomodemagnesiob)Catión c)Catión d)Átomodesodio


Silaespecietienediferentenúmeroprotonesyelectronesnopuedetratarsedeunátomoneutro. Si comoocurreeneste casoelnúmerodeprotoneses superioraldeelectronesquieredecirquesetratadeuncatión.

Como el número atómico indica el número de protones, 11 en este caso, se trata delelementosodio,yportenerunelectrónmenoslaespecieeselcatión .


1.241.Losiones , yelátomodeNeseparecenenque:a)Tienenelmismonúmerodeelectrones.b)Tienenelmismonúmerodeprotones.c)Tienenelmismonúmerodemasa.d)Ennada.


ElelementoconsímboloNaeselsodioypertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .


La configuración electrónicadel ionNa es [He] yaque cede el electrónde sucapamásexterna.

ElelementoconsímboloOeseloxígenoypertenecealgrupo16yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]3s 3p .

La configuración electrónica del ionO es [He] ya que gana dos electrones ycompletaelorbital2p.

ElelementoconsímboloNeeselneónypertenecealgrupo18yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He] .

Lastresespeciessonisoelectrónicasyaquetienen10electrones.


1.242.Unátomoqueposee la configuración electrónica1 2 2 3 3 3 4 secorrespondeconunelemento:a)Alcalinotérreob)Nometálicoc)Detransiciónd)Delosgasesnobles


Losmetalesdetransiciónsonaquelloselementosqueenvíansuelectróndiferenciadoralsubniveld.


1.243.¿Cuáldelossiguientesconjuntosdenúmeroscuánticos(n,l, , )sepuedeasignaraunelectróndeterminado?a)4,4,1,½b)4,3,4,‐½c)4,3,2,1d)4,3,‐2,‐½



n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)

m =‐l,…,0,…,+l m =±½

a)Prohibido.Sin=4,elvalordeldebeser0,1,2ó3.

b)Prohibido.Sil=3,elvalordem debeser‐3,‐2,‐1,0,1,2ó3.

c)Prohibido.msdebeser±½.

d)Permitido.Todoslosvaloresdelosnúmeroscuánticossoncorrectos.


1.244.Deduzcacuáldelossiguientessupuestosescierto:a)Doscationesdedistintoselementospuedenserisoelectrónicos.b)Dosátomosdedistintoselementospuedenserisoelectrónicos.c)Dosátomosdelmismogrupopuedenserisoelectrónicos.d)Unátomoyloscationesquepuedeformarsonisoelectrónicos.




a)Verdadero.Doscationesisoelectrónicosdedistintoselementostendrándiferentecargaeléctrica.Porejemplo,Na yMg ,tienenlaestructuraelectrónica1s 2s 2p .

b) Falso. Dos átomos de distintos elementos nunca podrán ser isoelectrónicos ya quetienendiferentenúmerodeelectrones.

c)Falso.Dosátomosdelmismogrupo tienen igualnúmerodeelectronesexternosperodiferentenúmerototaldeelectrones.

d) Falso. Un átomo y sus respectivos cationes siempre tendrán diferente número deelectrones.


1.245. ¿Cuántos elementos comomáximo pueden existir en el nivel energético con valor delnúmerocuánticoprincipaln=3?a)9b)16c)18d)14


El númeromáximo de electrones, y por tanto de elementos, de un nivel cuántico vienedadoporlaexpresión,N=2n .Sin=3,entonces,N=18.


1.246.¿Cuáldelassiguientesespeciestieneelmismonúmerodeneutronesquedeprotones?a) b) c) d)






a)Falso.Laestructuraelectrónicadel Cres1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .Lasumadelossuperíndicesindicaquesunúmeroatómicoes24.

Laespecie Crestáintegradapor24protones

(47–24)=23neutrones

b)Falso.Laestructuraelectrónicadel Coes1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .Comosetratadeun ionconcarga3+, tiene treselectronesmenos.Lasumade los superíndices indicaquesunúmeroatómicoes27.

Laespecie Co estáintegradapor27protones



c)Verdadero.Laestructuraelectrónicadel Mges1s 2s 2p 3s .Comosetratadeunionconcarga2+, tienedoselectronesmenos.Lasumade lossuperíndices indicaquesunúmeroatómicoes12.

Laespecie estáintegradapor12protones


d)Falso.Laestructuraelectrónicadel Cles1s 2s 2p 3s 3p .Comosetratadeunioncon carga1‐, tieneun electrónmás. La sumade los superíndices indica que sunúmeroatómicoes17.

Laespecie Cl estáintegradapor17protones



1.247.¿Cuántosprotonesyelectronestieneelion ?a)24protonesy26electronesb)36protonesy34electronesc)35protonesy35electronesd)34protonesy36electrones





Elselenioesunelementoquepertenecealgrupo14yperiodo4delsistemaperiódicoporlo que su estructura electrónica es 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p . Sumando lossuperíndicesseobservaquetiene34electronesyportanto,34protones.ComolaespecieSe ,aniónseleniuro,tienedoscargasnegativas,significaquetienedoselectronesmásensuúltimacapa,esdecir,36electrones.


1.248. ¿Cuáles son las designaciones por letras para los valores del número cuánticol=0,1,2,3?a)s,l,p,db)s,p,d,fc)p,d,s,ld)a,b,c,d


Losdiferentesvaloresdelnúmero cuántico secundario l se corresponden conel tipodeorbitalatómico:





1.249.¿Cuántosorbitaleshayencadaunadelassiguientescapasosubcapas?a)capan=1b)capan=2c)subcapa3dd)subcapa4p

a)1,4,7,3,respectivamenteb)1,4,5,3,respectivamentec)3,4,5,3,respectivamented)4,3,5,1,respectivamente



n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)

m=‐l,…,0,…,+l s=±½




a)Enlacapan=1soloexisteelorbital1s.

b)Enlacapan=2existenelorbital2sytresorbitales2p(4entotal).

c)Enlasubcapaosubnivel3dexistencincoorbitales3d(3d ,3d ,3d ,3d ,3d ).

d)Enlasubcapaosubnivel4pexistentresorbitales4p(4p ,4p ,4p ).


1.250.¿EsposiblequeunestadoexcitadodelátomodeHtengaunelectrónenelorbital4p?¿YparaunátomodeCa?a)Esposibleenamboscasos.b)EsposiblesoloenelcasodelátomodeCa.c)Noesposibleparaningunodelosdosátomos.d)EsposiblesoloparaelátomodeH.


LasestructuraselectrónicasdelosátomosdeHyCason,respectivamente,1s y[Ar]4s .Por tanto,paraambosátomos,unelectrónpuedeocuparunorbital4psise incumpleelprincipiodemínimaenergía,dandolugaraunestadoexcitado.


1.251.Indicacuáldeestasafirmacionesesverdadera:a)Losrayoscatódicosestánformadospor losanionesdelgasresidualque llenaeltuboderayoscatódicos.b)Losrayoscatódicosestánformadosporelectrones.c)Larelaciónm/qparalosrayoscatódicosdependedelgasresidual.d)Losrayoscatódicosestánformadosporprotones.


a)Falso.Elgasresidualconstituyelosrayoscanalesopositivos.

b) Verdadero. Los mal llamados “rayos catódicos” están formados por partículas (sedesvíanporuncampomagnético)concarganegativa(sedesvíanhacialapartepositivadeuncampoeléctrico).


Estaspartículas,a lasqueStoney llamóelectrones, son lasmismas independientementedelgasconelquese lleneel tubodedescargaydequématerialsean loselectrodosdelmismo.

c) Falso. La relación carga masa (m/q) llamada “carga específica”, es constante y nodependedeconquégasselleneeltubodedescarga.

d)Falso.Sieltubodedescargadegasessellenaconhidrógenogaseoso,losrayoscanalesestánformadosporprotones(H ).


1.252.Laenergíaenelestadofundamentaldelátomodehidrógenoes:a)‐7,27·10 J·b)‐2,179·10 J·c)‐5,45·10 J·d)+5,45·10 Je)‐2,179·10 J·

(Datos.h=6,626·10 J·s;c=2,998·10 m ; =109678 )(O.Q.N.Sevilla2010)

DeacuerdoconelmodelodeBohr, laenergíadelátomodehidrógenoy la constantedeRydberg(cm ),vienendadasporlassiguientesexpresiones:

E=‐me8h ε

1n

R =‐me

8h cε

E=‐hcRHn

El estado fundamental de un átomo es el demínima energía, que para el hidrógeno secorrespondeconn=1.Sustituyendoenlaexpresiónanterior:

E=‐2,998·10 m·s 6,626·10 J·s 109678cm

12

1m

10 cm=‐2,179·10 J


1.253.¿Cuáldelassiguientesconfiguracioneselectrónicascorrespondeaunestadoexcitado?a)1 2 2 b)1 2 2 c)1 2 2 3 d)1 2 2 3 e)1 2 2 3 3

(O.Q.N.Sevilla2010)

a‐b‐d‐e)Falso.Se tratadeunestado fundamentalyaquedeacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergía,loselectroneshanidoocupandolosorbitalessegúnenergíascrecientes.

c) Verdadero. Se trata de un estado excitado ya que de acuerdo con el Principio deMínimaEnergía,sedeberíahaberempezadoallenarelorbital3senlugardecompletarel2p.



1.254. Indique la proposición correcta en relación a la radiación del espectroelectromagnético:a)Laenergíaesdirectamenteproporcionalalalongituddeonda.b)Laenergíaesinversamenteproporcionalalafrecuencia.c)Laenergíaesdirectamenteproporcionalalnúmerodeondas.d)Lalongituddeondaylaamplituddeondasondirectamenteproporcionales.e)Laluzvisibletienemayorenergíaquelaluzultravioleta.

(O.Q.N.Sevilla2010)

Deacuerdoconlaecuación:

E=h·ν=h·cλ

a‐b)Falso.

c)Verdadero.Elnúmerodeondaseselinversodelalongituddeonda.

d)Falso.Laamplituddeunaondanoguardaningunarelaciónconsulongitud.

e)Falso.LaradiaciónUVtienenmenorlongituddeondaquelavisibley,portanto,mayorenergía.


1.255.ElmodeloatómicodeBohrexplicadeformasatisfactoria:a)LadistribucióndeelectronesenelátomodeCl.b)LadiferentevelocidaddelelectróndelHencadaórbita.c)LaafinidadelectrónicadelLi.d)ElespectrodeemisióndelNa.

(O.Q.L.Murcia2010)

LavelocidaddeunelectróndelátomodehidrógenoenunaórbitaenelmodelodeBohrsecalculamediantelaexpresión:

v=e

2hε1n




1.256.Unprotóntieneaproximadamentelamismamasaque:a)Unneutrónb)Unapartículaalfac)Unapartículabetad)Unelectrón

(O.Q.L.Murcia2010)

Lasmasasdelprotónyneutrónsonsimilares,aunqueladelneutrón(m =1,6749·10 kg)esligeramentesuperioraladelprotón(m =1,6726·10 kg).



1.257.Roentgensehizofamosocuando:a)ColaboróconMendeleievenlaconstruccióndelatablaperiódica.b)Explicoelfundamentodelaradiactividad.c)DescubriólosrayosX.d)DirigiólatesisdoctoraldeEinstein.

(O.Q.L.Murcia2010)

En1896,W.Roentgen descubrió un nuevo tipo de radiación, los rayosX. Gracias a estedescubrimientofuegalardonadoconelprimerPremioNobeldeFísicaen1901.Elpremiose concedió oficialmente: “en reconocimiento de los extraordinarios servicios que habrindadoparaeldescubrimientodelosnotablesrayosquellevansunombre”.


(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia2007).

1.258.Cuando los electronesdeunátomoque se encuentra en estado excitado caenaunniveldeenergíamásbajo,laenergía:a)Seabsorbeb)Seliberac)Seabsorbeyseliberaalmismotiempo(principiodeequivalencia)d)Niseabsorbeniselibera.

(O.Q.L.Murcia2010)

Cuando un electrón de un átomo excitado cae a un nivel de energíamás bajo emite ladiferenciadeenergíaentreambosnivelesenformaderadiaciónelectromagnéticadevalorhν.


1.259. Cuando un electrón excitado situado en el tercer nivel de energía de un átomo dehidrógeno caehasta el primernivelde energía, emiteuna radiación electromagnéticadelongituddeonda:a)7,31·10 Åb)1025,8Åc)8,7·10 Åd)9,75·10 Å

ν=1m2

1n2

(Datos. =3,29·10 ;c=3·10 m· )(O.Q.L.Baleares2010)

Sustituyendo en la ecuación del modelo de Bohr que permite calcular la frecuenciacorrespondienteaunalíneaespectralasociadaaunsaltoelectrónicoes:

ν= 3,29·10 s 11

13

=2,92·10 s

Lalongituddeondaes:

λ=3·10 m·s

2,92·10 s10 A1m

=1025,8Å



1.260.Delsiguientegrupodenúmeroscuánticosparaelectrones,¿cuálesfalso?a)2,1,0,‐½b)2,1,‐1,+½c)2,2,1,+½d)2,0,0,‐½



n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)

m=‐l,…,0,…,+l s=±½

a‐b‐d)Permitido.Todoslosvaloresdelosnúmeroscuánticossoncorrectos.

c)Prohibido.Sin=2,elvalordeldebeser0o1.


1.261.ParaelO,sólounadelasexpresionesescorrecta:1s2s2p3s

a)estadoprohibidob)estadoexcitadoc)estadoprohibidod)estadofundamental


a) Incorrecto. La estructura electrónica corresponde a un estado excitado, ya queincumple el PrincipiodeMínimaEnergía al comenzar a llenarse el subnivel 3s antesdecompletarseel2p.

b) Incorrecto. La estructura electrónica corresponde alestado fundamental, ya que secumpleelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:


c) Correcto. La estructura electrónica corresponde a un estado prohibido, ya queincumpleelPrincipiodeExclusióndePauli alhaberdoselectronescon idénticospinenunodelosorbitales2p.

d)Incorrecto.Laestructuraelectrónicacorrespondealestadoexcitado,yaqueincumpleelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHund.


1.262.¿Cuántosorbitalestienenlosnúmeroscuánticosn=4,l=3y =0?a)1b)3c)7d)0

(O.Q.L.LaRioja2010)


n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1) m =‐l,,0,+l





Losdiferentesvaloresdelnúmerocuánticomagnéticomlsecorrespondenconelnúmerodeorbitalesdeesetipo.Enestecaso,existeunúnicoorbitalfconelvalor =0.


1.263. La niebla fotoquímica se forma cuando el oxígeno producido en la siguientefotodisociaciónreaccionaconsustanciasorgánicas:

(g)+hνNO(g)+O(g)LaentalpíadeestareacciónesΔH°=+306kJ .Silaenergíaparaqueseproduzcaestareacción proviene de la luz solar, estima cuál es la longitud de onda de la radiación quenecesita.a)25555,89 b)391·10 mc)7,67·10 Hzd)255,56

(Datos.h=6,626·10 Js;c=2,998·10 m ;L=6,022·10 )(O.Q.L.LaRioja2010)

LaenergíapararomperunenlaceN‒Oes:

306kJmol

1mol


=5,08·10 J

DeacuerdoconlaecuacióndePlanck:

E=hcλ

lalongituddeondadelaradiaciónnecesariapararompereseenlacees:

λ=6,626·10 J·s 2,998·10 m·s

5,08·10 J=3,91·10 m


1.264.¿Cuáleslaconfiguraciónelectrónicadelestadofundamentaldeunátomode enfasegas?a)1 2 2 3 3 3 b)1 2 2 3 3 3 c)1 2 2 3 3 3 4 d)1 2 2 3 3 3 4

(O.Q.L.LaRioja2010)

Laestructuraelectrónicadel Coensuestadofundamentales o en forma abreviada [Ar] . De acuerdo con el Principio de Máxima

MultiplicidaddeHundquediceque:




4s 3d


1.265. ¿Cuál de las siguientes combinaciones de números cuánticos indica una soluciónpermitidadelaecuacióndeonda?a)n=2,l=2, =1, =‐½b)n=3,l=2, =‐2, =‐½c)n=3,l=‐2, =0, =+½d)n=2,l=1, =0, =0



n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)

m =‐l,…,0,…,+l m =±½

a)Prohibido.Sin=2,elvalordem debeser0ó1.

b)Permitido.Todoslosvaloresdelosnúmeroscuánticossoncorrectos.

c)Prohibido.Elvalordem nuncapuedeser<0.

d)Prohibido.Elvalordem debeser±½.


1.266.EnelmodeloatómicodeBohr:a)Existencuatroorbitalesatómicos.b)El electrón sólo puede girar en órbitas estacionarias en las que puede absorber o emitirenergía.c)Lasórbitasenlasquegiraelelectrónestáncuantizadasporelnúmerocuánticon.d) Para que un electrón salte de un orbital a otro dentro delmismo nivel energético debeabsorberenergía.


a‐d)Falso.ElmodeloatómicodeBohrnoutilizalosorbitalesatómicos.




m·v·r=n·h2π


neselnúmerocuánticoprincipalquesólopuede tomarvaloresenteros(1,2,3,…,∞)yqueindicalaórbitaenlaquesemueveelelectrón.

Estasórbitasenlasqueelelectrónnoemiteenergíasellamanestacionarias.

b)Falso.Elelectrónnoabsorbeniemiteenergíaenlasórbitasestacionarias.


c) Verdadero. Cada órbita estacionaria está caracterizada por el valor del númerocuánticon.


1.267.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?a)Unelementoquímicotieneunamasaconstanteyúnica.b)Unelementoquímicopuedetenerdistintosnúmerosmásicos.c)Unelementoquímicopuedetenerdistintonúmerodeprotones.d)Unelementoquímicopuedetenerdistintonúmerodeelectrones.


a)Falso.Lamasadeunelementosecalculateniendoencuentalosdiferentesisótoposqueloforman.

b)Verdadero. Los diferentes isótopos de un elemento se diferencian en el valor de sunúmeromásico.

c‐d)Falso.Cadaelementoestácaracterizadoporunnúmeroatómicoquecoincideconelnúmerodeprotonesdesunúcleoodeelectronesdesucorteza.


1.268. ¿En qué tipo de orbital atómico se encuentra el electrón definido por los númeroscuánticosn=4,l=2, =0y =½?a)Orbitalatómico“f”b)Orbitalatómico“s”c)Orbitalatómico“p”d)Orbitalatómico“d”



n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)

m =‐l,…,0,…,+l m =±½




De acuerdo con los valores de los números cuánticos dados se trata de un electrónpertenecienteaunorbital4d.


1.269. Imagine un universo en el que el valor del número cuántico pueda tomar losvalores +½, 0 y ‐½ en lugar de ±½. Suponiendo que todos los otros números cuánticospuedentomarúnicamentelosvaloresposiblesennuestromundoyqueseaplicaelprincipiodeexclusióndePauli,lanuevaconfiguraciónelectrónicadelátomodenitrógenoserá:a)1 2 2 b)1 2 2 c)1 2 3 d)1 2 2



Elnitrógeno(Z=7)porloquesuconfiguraciónelectrónicaes1s22s22p3.

Si eneseuniversoelnúmerocuánticom puede tener tresvaloresdiferentes cambiaelenunciadodelPrincipiodeExclusióndePauli,loquequieredecirqueencadaunodelosorbitales atómicos caben 3 electrones, por lo tanto, la configuración electrónica delnitrógenoeneseuniversoes .


1.270.Un isótopocuyonúmerodemasaes iguala18,tiene2neutronesmásqueprotones.¿Cuálseráelnúmerodeelectrones?a)9b)18c)10d)8




Númeromásicoindicaelnúmerode(protones+neutrones)deunátomo.

Elnúmerodeprotonesoelectroneses8,yaqueelnúmerodeneutronesdebesersuperioraldeprotones.


1.271. Indicarcuálde los siguientesgruposdevalorescorrespondientesanúmeroscuánticosn,lymeselpermitido:a)3,‐1,1b)1,1,3c)5,3,‐3d)0,00



n=1,2,3,…,∞ l=0,1,2,…,(n–1)

m=‐l,…,0,…,+l s=±½

a)Prohibido.lnuncapuedeser<0.

b)Prohibido.Sin=1,lymsolopuedenvaler0.

c)Permitido.Todoslosnúmeroscuánticostienenlosvaloresadecuados.

c)Prohibido.lnuncapuedeser0.


1.272.Enelefectofotoeléctrico:a)Laenergíadelosfotonesdependedelaintensidaddelaradiaciónincidente.b)Laenergíadelosfotonesesindependientedelaintensidaddelaradiaciónincidente.c)Seproduceemisiónacualquierfrecuencia.d)Elnúmerode fotoelectronesemitidoses independientede la intensidadde la radiaciónincidente.




E =hc ν ν

E =energıacineticadelfotoelectronc=velocidaddelaluzh=constantedePlanckν=frecuenciadelfotonincidenteν =frecuenciacaracterısticadelmetal

a‐d)Falso.Laintensidaddelaluzeselnúmerodefotonesporunidaddetiempo,portanto,amayorintensidadmayornúmerodeelectronesemitidos.

b)Verdadero.Laintensidaddelaluzeselnúmerodefotonesporunidaddetiempo,portanto,amayorintensidadmayornúmerodeelectronesemitidos.

c)Falso.Paraqueseproduzca laemisiónesnecesarioque laenergíade los fotonesseasuficienteparaarrancarelectronesdelaplacametálica,ν>ν0.


1.273.LahipótesisdePlanckestableceque:a)Cadafotóntieneunacantidadparticulardeenergíaquedependeademásdelafrecuenciadelaluz.b) Cada fotón tiene una cantidad particular de energía que no depende además de lafrecuenciadelaluz.c)Losfotonesdeluztienenlamismacantidaddeenergía.d)Cadafotóntieneunacantidadparticulardeenergíaquedependedelavelocidaddelaluz.


LahipótesispropuestaporM.Planck(1900)proponeque:

“Laenergíaesabsorbidaoemitidaporloselectronesenformadecantidadesdiscretas,llamadascuantos,devalorE=hν”.

Posteriormente,A.Einsteindenominaráfotonesaloscuantosdeluz.


1.274.Elelementoestablealquemásfácilmentese lepuedenarrancar fotoelectroneseselcesio,quetieneunalongituddeondacaracterísticade580nm.Cuandoseiluminaunaplacadecesioconunaluzrojade660nm:a)Seconsiguequeseemitanfotoelectrones.b)Noseproduceefectofotoeléctrico.c)Noesciertoqueelcesioseaelelementoquemásfácilmenteemitefotoelectrones.d)Noesciertoqueunaluzrojapuedatenerunalongituddeondade660nm.e)Elelectrónemiteenergíacinética.

(O.Q.N.Valencia2011)


E =hc1λ

1λ

E =energıacineticadelfotoelectronc=velocidaddelaluzh=constantedePlanckλ=longituddeondadelfotonincidenteλ =longituddeondacaracterısticadelfotonmetal

Para que se produzca efecto fotoeléctrico es preciso que la energía de los fotones seasuficienteparaarrancarelectronesdelaplacametálica:λ<λ


Como (660nm)> (580nm),noseproduceelefectofotoeléctrico.


1.275.Laconfiguraciónelectrónicadelion es:a)[Ar]4 3 b)[Ar]4 3 c)[Ar]3 d)[Ar]4 3 e)[Ar]4 3


La estructura electrónica abreviada del Cr (Z = 24) es [Ar] 4s 3d . De acuerdo con elPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:



4s 3d

ElCr pierdetreselectrones,losmásalejadosdelnúcleo,quesonlosquetienenmayorvalordenyqueseencuentranunodeellosenelorbital4syotrosdosenelorbital3d,ysuestructuraelectrónicaes[Ar] :

4s 3d


1.276.Indicacuáldelassiguientessalesestáformadaporionesisoelectrónicos:a)KIb) c) d)



a) Falso. La sal KI está formada por elementos K e I. El elemento con símbolo K es elpotasio y pertenece al grupo 1 y periodo 4 del sistema periódico por lo que suconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .

Laconfiguraciónelectrónicadel ionK es [Ne]3s 3p yaquepierdeunelectróndesucapamásexterna.

El elemento con símbolo I es el iodoypertenece al grupo17yperiodo5del sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Kr]4d 5s 5p .

La configuración electrónica del ion I es [Kr] 4d 5s 5p ya que gana un electrón ycompletaelorbital5p.

b)Falso.LasalAlCl estáformadaporelementosAlyCl.ElelementoconsímboloAleselaluminio y pertenece al grupo 13 y periodo 3 del sistema periódico por lo que suconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .


LaconfiguraciónelectrónicadelionAl es[He]2s 2p yaquepierdetreselectronesdesucapamásexterna.



c)Falso.LasalCaBr estáformadaporelementosAlyCl.ElelementoconsímboloCaeselcalcioypertenecealgrupo2yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .

LaconfiguraciónelectrónicadelionCa es[Ne]3s 3p yaquepierdedoselectronesdesucapamásexterna.

ElelementoconsímboloBreselbromoypertenecealgrupo17yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s 4p .

La configuración electrónica del ion Br es [Ar] 4s 4p ya que gana un electrón ycompletaelorbital4p.

d)Verdadero.LasalMgF estáformadaporelementosAlyCl.ElelementoconsímboloMgeselmagnesioypertenecealgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .

LaconfiguraciónelectrónicadelionMg es[He] yaquepierdedoselectronesdesucapamásexterna.


La configuración electrónica del ion F es [He] ya que gana un electrón ycompletaelorbital2p.



1.277.¿Cuáldelassiguientesconfiguracioneselectrónicascorrespondeal ?a)1 2 2 3 3 4 3 b)1 2 2 3 3 3 c)1 2 2 3 3 3 4 3 d)1 2 2 3 3 4 3

(O.Q.L.LaRioja2011)

ElelementodesímboloVeselvanadioypertenecealgrupo5delsistemaperiódico,queestáintegradoporloselementos:

Periodo 4 5 6 7Elemento V Nb Ta Db

seencuentraenelperiodo4,porloquesuestructuraelectrónicaes:

o,deformaabreviada,[Ar] .



1.278.¿CuáldelassiguientesafirmacionesesINCORRECTA?a)Dosanionesdistintospuedenserisoelectrónicos.b)Uncatiónyunaniónpuedenserisoelectrónicos.c)Dosátomosneutrospuedenserisoelectrónicos.d)Doscationesdistintospuedenserisoelectrónicos.

(O.Q.L.LaRioja2011)


a) Correcto. Dos aniones isoelectrónicos de distintos elementos tendrán diferente cargaeléctrica.Porejemplo,F yO ,tienenlaestructuraelectrónica1s22s22p6.

b) Correcto. Un catión y un anión de distintos elementos pueden ser isoelectrónicos sitienen el mismo número de electrones. Por ejemplo, F y Na , tienen la estructuraelectrónica1s 2s 2p .

c) Incorrecto. Dos átomos neutros de diferentes elementos tienen distinto número deelectrones.

d)Correcto.Doscationes isoelectrónicosdedistintoselementos tendrándiferentecargaeléctrica.Porejemplo,Na yMg ,tienenlaestructuraelectrónica1s 2s 2p .



1.279.¿CuáldeestassentenciasesCORRECTA?a)Elproductodelalongituddeondaporlafrecuenciaesunaconstanteparalaluzvisibleenelvacío.b)Amedidaqueaumentalalongituddeondadelaluz,aumentalaenergíadelfotón.c)Amedidaqueaumentalalongituddeondadelaluz,aumentasuamplitud.d)Laluzverdetienemayorfrecuenciaquelaluzazul.

(O.Q.L.LaRioja2011)

a) Verdadero. Frecuencia y longitud de onda están relacionadas por medio de laexpresiónc=λ·ν.

b)Falso.Deacuerdoconlaecuación:

E=h·ν=h·cλ

c)Falso.Laamplituddeunaondanoguardaningunarelaciónconsulongitud.

d)Falso.Lafrecuenciadelaluzverdeesmenorqueladelluzazul.


1.280. Cuando los átomos de dos elementos tienen en sus núcleos elmismo número deprotonesperodistintonúmerodeneutronessellaman:a)Isómerosb)Isótoposc)Heterodoxosd)Isoprotónicos

(O.Q.L.Murcia2011)

Isótopos sonátomosdeunmismoelemento con elmismonúmero atómico (númerodeprotones)ydistintonúmeromásico(distintonúmerodeneutrones).



1.281.Dadoelanión esposibleasegurarquetiene:a)7electronesb)10electronesc)14neutronesd)14protones

(O.Q.L.Murcia2011)




Laespeciequímicapropuestatiene7protonesy(14–7)=7neutrones.Comolaespecieesaniónica (está cargada negativamente), significa que tiene tres electrones demás en suúltimacapa,esdecir,(7+3)=10electronesentotal.


1.282.ElmodeloatómicodeBohrplantea,entreotrascosas,que:a)Loselectronesestándistribuidosenorbitalesllamadoss,p,d,f,etc.b)Elnúmerodeelectronesenunorbitaldependedelvalorden.c)Loselectronesgiranalrededordelnúcleoavelocidadconstante.d)Loselectronescuandogiranalrededordelnúcleonosufrenaceleración.

(O.Q.L.Murcia2011)

a‐b) Falso. En el átomo de Bohr los electrones giran en órbitas circulares, no existenorbitales.

c)Verdadero.Enelátomodehidrógeno,elnúcleoatraealelectrónconunafuerzacentralelectrostáticadeformaqueelelectróngiraenunaórbitacircularsinemitirenergía(órbitaestacionaria).

Laexpresiónmatemáticaparaunadeestasórbitases:

ker=m

vr

v=velocidaddelelectrone=cargadelelectronm=masadelelectronk=constanter=radiodelaorbita

Elvalorv /reslaaceleraciónnormaldelelectrón.

d)Falso.Comosehavistoenlapropuestaanterior.


1.283.Paraelpotasio escorrectodecirque:a)Sunúmeroatómicoes41.b)Suconfiguraciónelectrónicaes1 2 2 3 3 4 .c)Ensunúcleohay19neutronesy22protones.d)Esunisómerodel .

(O.Q.L.Murcia2011)


▪Númeroatómicoindicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.


▪Númeromásicoindicaelnúmerodeprotones+neutronesdeunátomo.

Elpotasioesunelementoquepertenecealgrupo1yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuestructuraelectrónicaes .Comosunúmeroatómicoes19 tiene 19 protones y por tanto, 19 electrones y su núcleo contiene (41 – 19) = 22neutrones.

Losátomosnotienenisómeros.


1.284. ¿Cuálde las siguientesconfiguracionesnoesposibledeacuerdoconelprincipiodeexclusióndePauli?a)1 2 2 b)1 2 2 3 c)1 2 3 d)1 2 2 3 3 4 3

(O.Q.L.Murcia2011)

a‐d) Falso. Se trata de un estado fundamental ya que de acuerdo con el Principio deMínimaEnergía,loselectroneshanidoocupandolosorbitalessegúnenergíascrecientes.

b)Verdadero. Se trata de un estado prohibido ya que de acuerdo con el Principio deExclusión de Pauli, en un orbital pueden existir, como máximo, dos electrones con losspinesopuestos.Enlaconfiguraciónpropuestaenelorbital3shaytreselectrones.

c) Falso. Se trata de un estado excitado ya que de acuerdo con el Principio deMínimaEnergía,sedeberíahaberempezadoallenarelorbital2penlugardel3p.


1.285.Elnúmerodeelectronesdelion es:a)23b)29c)26d)3





La especie química propuesta tiene 26 protones y (58 – 26) = 32 neutrones. Como laespecie es catiónica (está cargada positivamente), significa que tiene tres electrones demenosensuúltimacapa,esdecir,(26−3)=23electronesentotal.

1.286.¿Cuáldelassiguientescombinacionesdenúmeroscuánticosesposibleparaunelectrónsituadoenunorbital4d?a)n=4;l=3; =‐3; =+½b)n=4;l=2; =+1; =+½c)n=4;l=1; =‐2; =‐½d)n=4;l=0; =0; =‐½







m =½


1.287.¿CuántoselectronesdesapareadostieneelátomodeSensuestadofundamental?a)0b)4c)2d)6


La estructura electrónica abreviada del S (Z = 16) es [Ne] 3s 3p . De acuerdo con elPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:



3s 3d

Comoseobserva,elSpresenta2electronesdesapareados.


1.288.Elnúmeromáximodeelectronesquepuedenexistirenelniveldeenergían=4es:a)4b)18c)9d)32


El númeromáximo de electrones, y por tanto de elementos, de un nivel cuántico vienedadoporlaexpresión,N=2n .Sin=4,entonces,N=32.


1.289.¿Enquésediferencianlosisótoposdeunelemento?a)Enelnúmeromásico.d)Enelnúmerodeprotones.b)Enelnúmeroatómico.c)Enladisposiciónelectrónica.


Isótopossonátomosdeunmismoelementoconigualnúmeroatómico(mismonúmerodeprotonesyelectrones)ydiferentenúmeromásico(distintonúmerodeneutrones).



1.290.ElelementoXdeconfiguraciónelectrónica1 2 2 3 3 lomásprobableesquepierdaoganeelectronesparaformaruniondevalencia:a)‐1b)+5c)+1d)‐7


Lavalencia iónica sedefine comoel númerode electronesqueun átomoganaopierdeparaformarunionconunaconfiguraciónelectrónicaestable.

SielelementoXganaunelectróncompletasucapamásexternayconsigueunaestructuraelectrónicamuyestabledegasinerte,1s 2s 2p 3s 3p ,formandounioncuyavalenciaiónicaes‐1.


1.291.¿Quévaloresdesiguientetabla sonincorrectos?Nºprotones Z Nºneutrones A Nºelectrones Isótopo

13 14 14 27 13 10 10 11 22 10 17 17 21 37 17

a)Elnúmerodeprotonesdelostresisótopos.b)Elnºdeelectronesde ,elvalordeZde yelvalordeAde .c)ElvalordeZde ,elvalordeAde yelnºdeneutronesde .d)Elnºdeprotonesde ,elnºdeneutronesde yelvalordeAde .





Isótopo Al(Z=13)estáintegradopor13protones13electrones(27–13)=14neutrones

Isótopo Ne(Z=10)estáintegradopor10protones10electrones(21–10)=11neutrones

Isótopo Cl(Z=17)estáintegradopor17protones17electrones(37–17)=20neutrones

a)Correcto.Elnúmerodeprotonesdelostresisótoposeselqueapareceenlatabla.

b)Correcto.Elnúmerodeelectronesde Al;elvalordeZdelisótopo NeyelvalordeAde Clsonlosqueaparecenenlatabla.

c)Incorrecto.ElvalordeZdelisótopo Alnoes14;elvalordeAdelisótopo Nenoes22;nielnúmerodeneutronesde Cles21.


d)Correcto.Elnúmerodeprotonesdelisótopo Al,elnúmerodeelectronesdelisótopoNeyelvalordeAdelisótopo Clsonlosfiguranenlatabla.

Larespuestaincorrectaeslac.

1.292.ElconceptodeórbitaenelmodeloatómicodeBohrsedefinecomo:a)Laregióndelespaciomáscercanaalnúcleoenlaqueseencuentraelelectrón.b)Ladensidaddecargarepartidaalrededordelnúcleo.c)Unazonadelátomodondeesmásprobableencontraralelectrón.d)Unatrayectoriacircularoelípticaenlaquesemuevengirandoloselectronesalrededordelnúcleo.




Estas órbitas denominadas estacionarias son circulares y están caracterizadas por unnúmero entero denominado número cuántico principal. Las orbitas elípticas sonintroducidasporSommerfeldparacorregirelmodelopropuestoporBohr.


1.293.Delassiguientescombinacionesdenúmeroscuánticos,cuálesnosoncorrectas.a)3,1,1,0b)1,1,0,+½c)5,3,‐3,‐½ d)2,1,‐2,+½ e)4,3,3,0f)5,0,1,+½



n=1,2,3,4,….,∞

l=0,1,2,3,….(n1)l=


m =0,±1,±2,±3,…±l

m =±½

a) La combinación de números cuánticos (3, 1, 1, 0)noes correcta ya que el númerocuánticom solopuedevalor±½.

b)Lacombinacióndenúmeroscuánticos(1,1,0,½)noescorrectayaquesielnúmerocuánticon=1,elnúmerocuánticolsólopuedevaler0.

c) La combinación de números cuánticos (5, 3, ‐3, ‐½)es correcta ya que no presentaninguna discrepancia en los valores de los mismos y corresponde a un electrón en unorbital5f.


d)Lacombinacióndenúmeroscuánticos(2,1,2,+½)noescorrectayaquesielnúmerocuánticol=1,elnúmerocuánticomlsolopuedevaler‐1,0,+1.

e)Lacombinacióndenúmeroscuánticos(4,3,3,0)noescorrectayaquesielnúmerocuántico n = 4, el número cuántico l solo puede valer 0, 1, 2 o 3; y además el númerocuánticomssolopuedevalor±½.

f)Lacombinacióndenúmeroscuánticos(5,0,1,+½)noescorrectayaquesielnúmerocuánticol=0,elnúmerocuánticom solopuedevaler0.


1.294. ¿Cuáles de las siguientes configuraciones electrónicas correspondientes a átomosneutrosenelestadofundamentalsonincorrectas?a)1 2 3 3 b)1 2 2 3 3 4 3 c)1 2 2 3 3 d)1 2 2 3 3 e)1 2 2 2 3 3

(O.Q.L.Galicia2011)

a) Incorrecta. La configuración electrónica incumple el Principio deMínimaEnergíayaqueseocupanlossubniveles3sy3pantesqueel2p.

b) Correcta. La configuración electrónica incumple elPrincipiodeMínimaEnergíaperosinembargopresentamayormultiplicidad.Setratadeunaexcepciónenlaconfiguraciónelectrónicadeloselementos.

c‐e)Incorrectas.Lasconfiguraciónelectrónica y nopuedenexistiryaqueensubnivel2pcabencomomáximoseiselectrones.

d) Correcta. La configuración electrónica cumple el Principio deMínimaEnergía.

Lasrespuestasincorrectassona,cye.

1.295.Cuálde lassiguientesparejasdeátomostieneelmismonúmerodeneutronesen losdosnúcleos:

a) y

b) y

c) y

d) y

e) y (O.Q.N.ElEscorial2012)




Elnúmerodeneutronesdeunátomoseobtienemedianteladiferencia(A–Z).

a)Falso.Esimposiblequedosisótopostenganelmismonúmerodeneutrones.


b) Falso. Es imposible que dos núcleos con el mismo númeromásico tengan el mismonúmerodeneutrones.

c‐e) Falso. Es imposible que dos núcleos de elementos no consecutivos en la tablaperiódica cuyonúmeromásico sediferenciaenunaunidad tenganelmismonúmerodeneutrones.

d)Verdadero.Dosnúcleosdeelementosconsecutivosenlatablaperiódicacuyonúmeromásicosediferenciaenunaunidadtienenelmismonúmerodeneutrones.


1.296.¿CuáleslaconfiguraciónelectrónicadelestadofundamentaldelCu?a)[Ar]3 4 b)[Ar]3 4 c)[Ar]3 4 d)[K]3 4 e)[Ne]3 4

(O.Q.N.ElEscorial2012)

LaestructuraelectrónicaabreviadadelCu(Z=29)es[Ar] ,yaquedeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:



4s 3d


1.297.De los siguientes cationes, el que presentamayor valor de sumomentomagnético(paramagnetismo)es:a) b) c) d) e)

(O.Q.N.ElEscorial2012)

Unaespeciequímicaesparamagnéticasipresentaelectronesdesapareados,ysumomentomagnéticotendrámayorvalorcuantosmáselectronesdespareadospresentedichoion.

a) Falso. El elemento cuyo símbolo es Ca y número atómico 20 es el calcio cuyaconfiguración electrónica abreviada es [Ar] 4s . La sumade los superíndices indicaquepertenecealgrupo2yelvalorden=4indicaqueperteneceal4ºperiodo.

LaconfiguraciónelectrónicadelionCa es[Ne]3s 3p yaquepierde2electronesdesucapamásexterna.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales3sy3pes:

3s 3p



b) Falso. El elemento cuyo símbolo es Sc y número atómico 21 es el escandio cuyaconfiguración electrónica abreviada es [Ar] 4s 3d . La sumade los superíndices indicaquepertenecealgrupo3yelvalorden=4indicaqueperteneceal4ºperiodo.

Laconfiguraciónelectrónicadel ionSc es [Ne]3s 3p yaquepierde los3electronesmásalejadosdelnúcleo.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales3sy3pes:

3s 3p


c) Falso. El elemento cuyo símbolo esMn y número atómico 25 es el manganeso cuyaconfiguración electrónica abreviada es [Ar] 4s 3d . La sumade los superíndices indicaquepertenecealgrupo7yelvalorden=4indicaqueperteneceal4ºperiodo.

LaconfiguraciónelectrónicadelionMn es[Ar]3d yaquepierdelos3electronesmásalejadosdelnúcleo.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales4sy3des:

4s 3d


d)Verdadero. El elemento cuyo símbolo es Fe y número atómico 26 es el hierro cuyaconfiguración electrónica abreviada es [Ar] 4s 3d . La sumade los superíndices indicaquepertenecealgrupo8yelvalorden=4indicaqueperteneceal4ºperiodo.

Laconfiguraciónelectrónicadel ionFe es[Ar]3d yaquepierde los3electronesmásalejadosdelnúcleo.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales4sy3des:

4s 3d


e) Falso. El elemento cuyo símbolo es Cu y número atómico 29 es el cobre cuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s 3d .Lasumade lossuperíndices indicaquepertenecealgrupo11yelvalorden=4indicaqueperteneceal4ºperiodo.

Laconfiguraciónelectrónicadel ionCu es[Ar]3d yaquepierdelos2electronesmásalejadosdelnúcleo.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales4sy3des:

4s 3d

Como se observa, presenta un electrón desapareado, por tanto, sí es una especieparamagnética.

Elmomentomagnético demayor valor le corresponde al ion Fe ya que es la especiepresentamáselectronesdesapareados.



1.298.El yel son:a)Isómerosb)Isógonosc)Isótoposd)Isólogos

(O.Q.L.Murcia2012)

Los átomos de carbono propuestos se diferencian en el númeromásico, por tanto sonisótopos.


1.299. El modelo atómico de Bohr no pudo explicar el llamado efecto Zeeman (eldesdoblamientoqueseproducedelaslíneasoriginalesdeunespectrodeemisiónenpresenciadeuncampomagnético).Sommerfeldperfeccionóestemodelo:a)Introduciendolavelocidaddegiroenlasórbitas.b)Aplicandounmodelohiperdimensionalencapas.c)Incluyendoórbitaselípticasenmodelo.d)Demostrandoquelosprotonestambiénsemuevenalrededordelnúcleo.

(O.Q.L.Murcia2012)

Las restricciones impuestas por Bohr fueron insuficientes para poder explicar losespectrosdeátomospolielectrónicos.

SommerfeldgeneralizaelmodelopropuestoporBohrhaciendoqueelelectrónademásdegirarenórbitascirculareslohagatambiénenórbitaselípticas.Estasórbitasseencuentranasociadasalnúmerocuánticosecundariooazimutall.


1.300.LaconfiguraciónelectrónicadelCr(Z=24)es:a)[Ar]4 3 b)[Ar]4 3 c)[Ar]4 3 d)[Ar]4 3

(O.Q.L.Murcia2012)

La estructura electrónica abreviada del Cr (Z = 24) es [Ar] 4s 3d . De acuerdo con elPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:



4s 3d


1.301.Nopuedenexistirenunátomodoselectronesconlosmismosnúmeroscuánticos.Estoesunaconsecuenciadel:a)PrincipiodeAufbau.b)PrimeraregladeHund.c)PrincipiodeexclusióndePauli.d)UnpostuladodeBohr.


Cuesti

ElPr

Port

Lare

1.302n?a)nob)c)2nd)2n

Elnú

Lare

1.303a)Lab)Elc)Elnd)El

En erealizbombpartímayodesviRutheátomconumuy

Lare

1.304a)Nub)Siec)Sód)Só

Unoelevamate

ionesyProble

incipiodeE

“enunorb

tanto,esosd

espuestacor

2.¿Cuántoso

orbitalesorbitalesorbitalesn‐1orbitales

úmerodeorb

n=2(

n=3(

n=4(

espuestacor

3.ErnestRutapartículaαelectrónneutrónnúcleo

el experimzado por Hbardeó unaículas alfaoríadeéstasiarse. Laerford dio

mo estaba eunazonacedensallama

espuestacor

4.¿Existenoruncaemprelocuandoesólocuandoel

rbitalatómada probabiemáticallam

masdelasOlim

Exclusiónde

italcaben,c

doselectron

rrectaeslac

orbitalesató

s

bitalesconi

(1orb.2s)+

(1orb.3s)+

(1orb.4s)+

rrectaeslab

therforddem

mento de EH. Geiger y Ea fina láminobservánd

satravesabaa interprea este hechn su mayoentraldiminadanúcleoa

rrectaeslad

rbitales3pd

stáexcitado.lnitrógenoe

icoesunarilidad de enmadafunción

mpiadasdeQu

Paulidiceq

comomáxim

esdebenten

c.

ómicospued

igualnúmer

+(3orb.2p)

+(3orb.3p)

+(3orb.4p)

b.

mostróexper

E. RutherfoE.Marsden,na de oro cdose quealaláminaetación qho fue quer parte huenuta,positivatómico.

d.

deunátomo

.estáenestad

regióndelencontrar unndeonda,Ψ

uímica.Volume

que

o,doselectr

nerdiferent

denexistirc

rocuánticon

)2 orbit

)+(5orb.3d

)+(5orb.4d

rimentalmen

ord, seconlasinquee elecovay

denitrógen

dolíquido.

espacioconn electrónΨ.Estádefin

en4.(S.Menar

ronesconsus

tenúmeroc

onunnúme

nes .Por

ales

d)3 orb

d)+(7orb.4

ntelaexisten

no?

unaciertaey que vienidoportesn

rgues&F.Latre

sspinesanti

uánticodes

erocuántico

(O.Q.L.

ejemplo:

itales

4f)4 orb

nciade:

(O.Q.L.Casti

(

energíaen le descritonúmerocuá

e)

iparalelos”.

spín.

principalig

CastillayLeón

bitales

tilla‐LaMancha

(O.Q.L.Asturias

laqueexistpor una fuánticos(n,ly

138

guala

n2012)

a2012)

s2012)

teunaunciónym ).


Sisehabladeunorbital3pparaelnitrógenoquieredecirqueunodelossieteelectronesdelnitrógenoincumpleelprincipiodemínimaenergíayseencontraríaeneseorbitaldemayorenergía,dandolugaraunestadoexcitado.Susnúmeroscuánticosserían:



m =1,0,‐1(indistintamente,yaqueelsubnivelpestátriplementedegenerado,esdecir,elsubnivelptiene3orbitalesdiferentesp ,p ,p )

m =½


1.305.¿Cuáldelassiguientesespeciestieneigualnúmeroprotones,electronesyneutronesenlaproporción38:36:50?a)

b)

c)

d) (O.Q.L.LaRioja2012)




Elqueelnúmerodeelectronesseadosunidadesinferioraldeprotonesindicaquesetratadeuncatiónconcarga2+.

Elestroncio(Sr)esunelementodelgrupo2y5ºperiodocuyaconfiguraciónelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s . La sumade los superíndices indicaque tiene38protones.Elnúmerodeneutronesdelaespeciees(88–38)=50.

Laespecie estáintegradapor38protones,36electronesy50neutrones.


1.306.¿Cuáldelassiguientesespeciestieneelmismonúmerodeneutronesquedeelectrones?a)

b)

c)

d) (O.Q.L.LaRioja2012)




Uncatiónconcarga2+indicaqueelnúmerodeelectronesesdosunidadesinferioraldeprotones.


Un anión con carga − indica que el número de electrones es una unidad superior al deprotones.

Elcromo(Cr)esunelementodelgrupo6y4ºperiodocuyaconfiguraciónelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .Lasumadelossuperíndicesindicaquetiene24protones.Elnúmerodeneutronesdelaespeciees(47–24)=23.

Elestroncio(Sr)esunelementodelgrupo2y5ºperiodocuyaconfiguraciónelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s .Lasumadelossuperíndicesindicaquetiene38protones.Elnúmerodeneutronesdelaespeciees(88–38)=50.

El magnesio (Mg) es un elemento del grupo 2 y 3 periodo cuya configuraciónelectrónicaes1s 2s 2p 3s .Lasumadelossuperíndicesindicaquetiene12protones.Elnúmerodeneutronesdelaespeciees(24–12)=12.

Elcloro(Cl)esunelementodelgrupo17y3 periodocuyaconfiguraciónelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p .Lasumadelossuperíndicesindicaquetiene17protones.Elnúmerodeneutronesdelaespeciees(35–17)=18.

En la siguiente tabla se indica el número de partículas de cada una de las especiespropuestas:

K Cd

Protones 24 38 12 17 19 48Electrones 24 36 10 18 19 48Neutrones 23 50 12 18 20 72

Laespecie estáintegradapor18electronesy18neutrones.


1.307.¿Cuántosorbitalestienenlosnúmeroscuánticosn=4,l=3y =0?a)7b)3c)1d)2

(O.Q.L.LaRioja2012)

Si losvaloresde losnúmeroscuánticossonn=4y l=3quieredecirquesetratadeunorbital4f.Existensietevaloresdiferentesparaelnúmerocuánticom ,‐3,‐2,‐1,0,+1,+2,+3,portanto,solounodeestosorbitalespuedetenerelvalor0.


1.308.¿Quéconjuntodenúmeroscuánticos(l,m)podríanrepresentaraunelectrónsituadoenunorbital5f?a)(4,2)b)(5,3)c)(3,4)d)(3,0)

(O.Q.L.Galicia2012)

Aunelectrónqueseencuentreenunorbital5flecorrespondelasiguientecombinacióndenúmeroscuánticos:

n=5(quintoniveldeenergía)


l=3(subniveldeenergíaf)

m =3,2,1,0,‐1,‐2,‐3(indistintamente,yaqueelsubniveldestáheptuplementedegenerado,esdecir,elsubnivelftiene7orbitalesdiferentes)

m =½


1.309. Laprimera energíade ionizacióndel sodio es495,9 kJ . ¿Cuál es lamáximalongituddeondadelaradiaciónquepodríaarrancarunelectróndeunátomodesodio?a)2,41·10 mb)4,14ma)4,14·10 md)2,41·10 m

(Datos.h=6,626·10 Js;c=2,99·10 m ;L=6,022·10 )(O.Q.L.Galicia2012)

Laprimeraenergíadeionizacióndelsodio:

495,9kJmol

1mol


=8,23·10 J


λ=6,626·10 J·s 2,99·10 m·s

8,23·10 J1nm

10 m=2,41·10 m


1.311.Dadaslassiguientescombinacionesdenúmeroscuánticos,lacorrectaes:a)2,1,‐2,+½b)7,3,3,‐½c)6,4,‐1,‐½d)3,3,0,+½e)0,0,0,+½



n=1,2,3,…,∞

l=0,1,2,…,(n–1)

m =‐l,…,0,…,+l

m =±½

a)Incorrecta.Sil=1,elvalordem debeser‐1,0,1.

b‐c)Correctas.Todoslosvaloresdelosnúmeroscuánticossoncorrectos.

d)Incorrecta.Sin=3,elvalordeldebeser0,1o2.

e)Incorrecta.Elnúmerocuánticoprincipalnnopuedevaler0.

Lasrespuestascorrectassonbyc.


1.312.Lasconfiguracioneselectrónicasdelcromoydelcatión son,respectivamente:a)1 2 2 3 3 3 4 y1 2 2 3 3 3 4 b)1 2 2 3 3 3 4 y1 2 2 3 3 3 4 c)1 2 2 3 3 3 4 y1 2 2 3 3 3 4 d)1 2 2 3 3 3 4 y1 2 2 3 3 3 4 e)1 2 2 3 3 3 4 y1 2 2 3 3 3 4


El cromo es un elemento perteneciente al grupo 6 del sistema periódico, que estáintegradopor:

Periodo 4 5 6 7

Elemento Cr Mo W Sg

El cromo se encuentra en el grupo 6 y periodo 4, por lo que su estructura electrónicadeberíaser1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s o,deformaabreviada,[Ar]4s 3d :

4s 3d

Aunquealdesaparearelelectróndelorbital4sypromocionarloalorbital3dseincumpleel Principio deMínima Energía que dice que: “los electrones van ocupando los orbitalessegún energías crecientes, pero de acuerdo con el Principio deMáximaMultiplicidad deHund que dice que: “en los orbitales de idéntica energía (degenerados), los electrones seencuentranlomásseparadosposible,desapareadosyconlosespinesparalelos”,seconsigueuna nueva estructura electrónica o, de forma abreviada,[Ar] :

4s 3d

que presenta ambos orbitales 4s y 3d, semillenos, con 6 electrones desapareados, conmenosenergíayporellomásestable.

Para obtener la estructura electrónica del ion se eliminan los dos electronesmásexternos, uno del orbital 4s y otro del 3d quedando la siguiente estructura electrónica:

o,deformaabreviada,[Ar] :

4s 3d



2.PROBLEMASdeESTRUCTURAATÓMICA

2.1. De acuerdo con el modelo atómico de Bohr, la energía de los diferentes niveleselectrónicosdelosátomoshidrogenoides(unátomohidrogenoideesaquelqueposeeunsoloelectrón,comoporejemploel ,el ,etc.)vienedada,eneV,por

=‐13,6 / dondeZrepresentaelnúmerodeprotonesdelnúcleo.Suponga lasespecieshidrogenoides y ,yqueambas seencuentranen suestadoelectrónicofundamental.SegúnelmodelodeBohr:a)¿Encuáldeellasgiraríaelelectrónmásrápidamente?b)¿Cuálseríalarelaciónentrelasvelocidadesdeamboselectrones?c)¿Cuáldelosdoselectronesdescribiráórbitasmáspróximasalnúcleo?

(Murcia1997)

a)EnelmodelodeBohr:

mv2

r=

14πε0

Ze2

r2

mvr=nh2π

v=Ze2

2hε01n

r=h2ε0Zπme2

n2

Paraambasespeciesn=1,luegolavelocidadconlaquegiraelelectrónesdirectamenteproporcionalalvalordeZ,luegogiramásrápidoelelectróndel .

b)Aplicandolaecuaciónobtenidaenelapartadoanterior:

vv

=

Z e2

2hε01n

Z e2

2hε01n

vv

=ZZ

=2

c) Para ambas especies n = 1, luego el radio de la órbita en la que gira el electrón esinversamenteproporcionalalvalordeZ:

r h ε0Zπme2

n

Porlotanto,describeórbitasmáspróximasalnúcleoelelectróndelBe3+.

2.2.a)¿Cuáldelossiguientessímbolosproporcionamásinformaciónacercadelátomo: o ?¿Porqué?b)Indiquelosnúmeroscuánticosquedefinenelorbitalqueocupaelelectróndiferencialdel

.c)Sielátomode ganatreselectrones,¿cuálserá laconfiguraciónelectrónicadel ionresultante?

(Extremadura1998)

a) En el símbolo Na, 23 es el númeromásico, que indica el número de nucleones(protones+neutrones)queexistenenelnúcleodeeseátomo.

Enel símbolo Na,11eselnúmeroatómico,que indicaelnúmerodeprotonesqueexisten en el núcleo de ese átomo. Como se trata de una especie neutra, ese númerotambiénindicaelnúmerodeelectrones.


Portanto,elsímboloqueofrecemásinformaciónes .

b) La estructura electrónica abreviada del As es [Ar] 3d 4s 4p . El electróndiferenciadorseencuentraenunorbital4palquelecorrespondenlossiguientesvaloresdelosnúmeroscuánticosn,lym:

orbital4pn=4l=1m=0,+1,‐1

c) Si el átomo As gana tres electrones, consigue una configuración electrónica de gasinerte,muyestable,quees[Ar] .

2.3. En un recipiente cerrado se encuentra una cierta cantidad de hidrógeno atómico enestadogaseoso.Eventualmenteseproducencolisionesreactivasdeestosátomosparaformarmoléculas , proceso que transcurre con desprendimiento de energía. Suponga que seproduce una de estas colisiones y que lamolécula de formada recibe toda la energíaliberadaen lareacciónenformadeenergíacinéticatraslacional.Considereahoraqueestamolécula (para laque ignoraremos cualquierotra contribución energética) choca conunátomo de hidrógeno cediéndole, en todo o en parte, su energía cinética. Si el átomo dehidrógeno se encuentra en su estado electrónico fundamental, ¿seríaposible elpasoaunestadoelectrónicoexcitadocomoconsecuenciadeestacolisión?Supongaahoraqueunátomodehidrógeno,enunestadoelectrónicoexcitado(porejemplo,n = 3) regresa al nivel fundamentalmediante la emisión de un fotón, ¿podría ese fotóndisociarunamoléculade ?Datos.ConstantedePlanck,h=6,63·10 J·sVelocidaddelaluz,c=3·10 m· ConstantedeRydberg,R=109677,6 ,NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 Energíadedisociacióndelhidrógenomolecular=458kJ· .

(Murcia1998)

LaenergíaliberadaenlaformacióndeunamoléculadeH :

458kJmol

103J1kJ

1mol

6,022·1023moleculas=7,60·10

Jmolecula

Relacionandoestaenergíaconlacorrespondienteaunsaltocuántico:

ΔE=hν=hcλ

1λ=

7,60·10 J

6,63·10 J·s 3·108m·s1cm100m

=38238cm–1

Laecuacióncorrespondienteaunsaltocuánticoes:

1λ=R

1n–

1n

Considerandoqueelátomoseencuentraensuestadofundamental(n =1)paraqueseproduzcaunsaltoelectrónicoesnecesarioquelaenergíaaportada(1/λ)hagaquen 2.


38238cm =109677,6cm 1–1n

n =1,24

Comoseobserva, 1,24<2,por lo tanto, con la energía liberadaen la formacióndeunamoléculadeH elelectrónnopuedepasaraunestadoelectrónicoexcitado.

Laenergíadelfotónliberadoenelsaltoelectrónicodesdeelnivelcuántico3al1es:

ΔE=hcR1n–

1n

Sustituyendolosvaloresdelsalto:

ΔE= 6,63·10 J·s 3·108m·s 109677,6cm– 100m1cm

1–13

=1,94·10 J

ComparandoestaenergíaconlacorrespondientealadisociacióndelamoléculadeH :

1,94·10J

molecula6,022·1023moleculas

mol1kJ

103J=1167,7

kJmol

Comoseobserva,1167,7kJ>458kJ,portanto,conlaenergíacorrespondientealfotónemitidoalpasarelelectróndesdeelniveln=3hastaelniveln=1síesposibledisociarlamoléculade .

2.4. Para los enunciados siguientes A y B, sólo una afirmación es correcta. Subraya lasafirmacionescorrectasparacadaenunciado.A.Rutherford y sus colaboradores realizaron experimentos en los que dirigían un haz departículasalfasobreunadelgadaláminadeoro,yobservaronque:

a)Lamayoríadelaspartículassedesviabanmucho.b)Sedesviabanpocaspartículasyconángulospequeños.c)Sedesviabanlamayoríadelaspartículasconángulospequeños.d)Sedesviabanpocaspartículasperoconángulosgrandes.

B.Deestehechodedujeronque:a)Loselectronessonpartículasdemasaelevada.b)Laspartesdelátomoconcargapositivasonmuypequeñasypesadas.c)Laspartesdelátomoconcargapositivasemuevenavelocidadescercanasaladelaluz.d)Eldiámetrodelelectrónesaproximadamenteigualaldiámetrodelnúcleo.

(Valencia1998)

ElexperimentorealizadoporRutherford,GeigeryMarsdenen1907enManchesterllevóaunnuevomodeloatómico,elmodelonuclear.

Lasafirmacionescorrectaspara laspropuestasAyBson,respectivamente:

d) Se desviaban pocas partículas pero conángulosgrandes.

b)Laspartesdelátomoconcargapositivasonmuypequeñasypesadas.


2.5.Alhacerincidirunaciertaradiaciónsobreátomosdeunmismoelementoseobservaunespectro de emisión, entre cuyas líneas aparecen las correspondientes a las frecuencias6,028·10 y2,098·10 .Determine:a)Lanaturalezadelosátomosirradiados.b)Lafrecuenciadelaradiaciónincidente.c)Eltamañodelosátomosexcitados.(Datos. En su estado fundamental, el átomo de hidrógeno tiene un radio de 0,529 Å;1Å=10 m;1eV=1,6·10 J.SupongaaplicableelmodeloatómicodeBohr,secumpleE=‐13,2( / )eV)

(Murcia2001)

a)Laecuaciónparacalcularlaenergíacorrespondienteaunsaltoelectrónicoes:

ΔE=13,2Z1n–

1n

siendoparaunespectrodeemisión,n =niveldellegadayn =niveldepartida.

Enelcasodelalíneaqueaparecea6,028·10 s :

λ1=6,028·1015s

3·108m·s109nm1m

=498nm

EsevalordelongituddeondaaparecedentrodelazonaVISdelEEM(400‐700nm),porloque se trata de una línea que corresponde a un salto de un determinadonivel cuánticohastaelniveln =2(seriedeBalmer).

Enelcasodelalíneaqueaparecea2,098·10 s :

λ2=3·108m·s

2,098·1015s109nm1m

=1430nm

EsevalordelongituddeondaaparecedentrodelazonaIRdelEEM,cercadelaregiónVIS(>700nm),porloqueprobablementesetratadeunalíneaquecorrespondeaunsaltodeundeterminadonivelcuánticohastaelniveln1=3(seriedePaschen).

Las energías, en eV, correspondientes a dichas frecuencias se calculan mediante laexpresión:

ΔE=h

donde,heslaconstantedePlanckylafrecuenciadelalínea.

ΔE= 6,626·10 J·s 6,028·1015s1eV

1,602·10 J=24,96eV

ΔE= 6,626·10 J·s 2,098·1015s1eV

1,602·10 J=8,69eV

Sustituyendo estos valores en la ecuación de la energía correspondiente a un saltoelectrónico, sepuedeobtenerelvalordeZ, lanaturalezade losátomos irradiados,yn ,niveldesdeelqueseproduceelsaltoelectrónicodelosátomosirradiados.


24,96=13,2Z12–

1n

8,69=13,2Z13–

1n

Z=3n =5

loselectronessaltandesdeelnivelcuántico =5

losátomosirradiadoscorrespondenalelementodeZ=3.

b) La radiación incidente debe proporcionar la energía para calcular realizar el saltoelectrónicodesdeelestadofundamental,n1=1,hastaelestadoexcitadocorrespondientealnivelcuánticon2=5.

Secalculapreviamentelaenergíadelsalto,quetendrásignopositivoyaqueparaexcitarelátomoéstedebeabsorberenergía:

ΔE=13,2 311–

15

=114,05eV

ΔE=114,05eV1,602·10 J

1eV=1,825·10 J

Lafrecuenciaes:

ν=1,825·10 J

6,626·10 J·s=2,75·1016Hz

c)Laecuaciónqueproporcionaeltamañodelosátomos(Å)enelmodelodeBohres:

r=0,529nZ

LosátomosexcitadosdelelementodeZ=3correspondenalvalorden=5:

r=0,529A5310 m

1A=4,41·10 m

2.6.Indicalaposibleexistenciadelosorbitales:a)2f b)5g c)3p d)4d e)3g f)5f.Justificalarespuesta.

(Valencia2002)


n=1,2,3,4,….,∞

l=0,1,2,3,….(n1)l=


m=0,±1,±2,±3,…±l

s=±½


a)Alorbital2f lecorrespondenlosnúmeroscuánticosn=2yl=3.Esteúltimovaloresimposibleyaquesin=2,losúnicosvaloresposiblesdelson0y1.Portanto,elorbital2fnopuedeexistir.

b) Al orbital 5g le corresponden los números cuánticos n = 5 y l = 4. Valores que soncorrectos.Portanto,elorbital5gsípuedeexistir.

c) Al orbital 3p le corresponden los números cuánticos n = 3 y l = 1. Valores que soncorrectos.Portanto,elorbital3psípuedeexistir.

d) Al orbital 4d le corresponden los números cuánticos n = 4 y l = 2. Valores que soncorrectos.Portanto,elorbital4dsípuedeexistir.

e)Alorbital3glecorrespondenlosnúmeroscuánticosn=3yl=4.Esteúltimovaloresimposibleyaquesin=3,losúnicosvaloresposiblesdelson0,1y2.Portanto,elorbital3gnopuedeexistir.

f) Al orbital 5f le corresponden los números cuánticos n = 5 y l = 3. Valores que soncorrectos.Portanto,elorbital5fsípuedeexistir.

2.7.Dadas las siguientesconfiguracioneselectrónicas, justificacuáles sonaceptablescomoconfiguración electrónica en el estado fundamental, cuáles lo son como configuraciónelectrónicaexcitadaycuálessonprohibidas.a)1 2 2 3 3 b)1 2 3 c)1 2 2 2 d)7 e)1 2 2 3

(Valencia2003)

a) La configuración electrónica cumple el Principio de MínimaEnergíaporloquecorrespondeaunestadofundamental.

b)Laconfiguraciónelectrónica incumpleelPrincipiodeMínimaEnergíayaqueantesdecomenzarallenarseelsubnivel3ddebíahaberseocupadoelsubnivel2pporloquecorrespondeaunestadoexcitado.

c)Laconfiguraciónelectrónica correspondeaunestadoprohibido,yaquenoexisteelsubnivel2d.

d)Laconfiguraciónelectrónica incumpleelPrincipiodeMínimaEnergíayaqueantesde comenzar a llenarse el subnivel 7d debía haberse llenado el subnivel 1s por lo quecorrespondeaunestadoexcitado.

e)Laconfiguraciónelectrónica incumpleelPrincipiodeMínimaEnergíayaqueantesdecomenzarallenarseelsubnivel3pdebíahaberseocupadoelsubnivel3sporloquecorrespondeaunestadoexcitado.

2.8.Completelasiguientetabla:Símbolo Protones Neutrones Electrones Carga

Pb82208 0 31 38 +3

52 75 54Au 117 ‐1

(Murcia2004)

Recordandoque:

Z=nºatómico=nºdeprotones=nºdeelectrones(átomoneutro)


A=nºmásico=nºdeprotones+nºdeneutrones

EnelcasodelPb:

SiZ=82ylacargaes0,elátomotiene82protonesy82electrones.

SiA=208yelátomotiene82protones,tiene(208–82)=126neutrones.

Enelcasodelelementocon31protones:

Z=31ylacargaes+3,elátomotiene31protonesy(31–3)=28electrones.

Sitiene31protonesy38neutrones,A=(31+38)=69.

Si Z = 31, su estructura electrónica abreviada es [Ar] 3d 4s 4p . La suma de lossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo13yelvalorden=4alcuartoperiodo:

B(n=2),Al(n=3),Ga(n=4),In(n=5),Tl(n=6)

SetratadelelementoGa(galio).

Enelcasodelelementocon52protones:

Z=52y54electrones,lacargaes(52–54)=‐2.


Si Z = 52, su estructura electrónica abreviada es [Kr] 4d 5s 5p . La suma de lossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo16yelvalorden=5alquintoperiodo:

O(n=2),S(n=3),Se(n=4),Te(n=5),Po(n=6)

SetratadelelementoTe(telurio).

EnelcasodelAu:

Suestructuraelectrónicaes[Xe]4f 6s 5d ,esteelementotiene54(ZdelXe)+1+14+10=79protones.

SiZ=79ylacargaes‐1,elátomotiene(79+1)=80electrones.


Latablacompletaes:

Símbolo Protones Neutrones Electrones Carga

Pb82208 82 126 82 0

3169 31 38 28 +3

52127 52 75 54 ‐2

79196 79 117 80 ‐1

2.9. Calcula la longitud de onda, la frecuencia y la energía de la radiación que se emitecuandounelectróndelátomodehidrógenosaltadelniveln=3aln=1.¿Aqué líneadelespectrocorresponde?Si la energía del electrón en su estado fundamental es de 13,6 eV, calcula la energía delelectrónenelniveln=3.

(Datos.RH=109677cm–1,h=6,626·10 J·s,1eV=1,602·10 J;c=3·108m· )(Valencia2005)


Lalongituddeondadelaradiaciónasociadaaunsaltoelectrónicosecalculapormediodelaexpresión:

1λ=RH

1

n12

1

n12

sustituyendo:

1λ=109677cm

11

1

32=97491cm

dedonde:

λ=1

97491cm=1,026·10 cm

1m10 cm

10 nm1m

=102,6nm

Larelaciónentrefrecuenciaylongituddeondavienedadaporlaexpresión:

c=λ·ν

sustituyendo:

ν=3·108m·s1

1,026·105cm102cm1m

=2,92·1015s1

Laenergíadelaradiaciónemitidaes:

∆E=h·ν∆E= 6,626·10 J·s 2,92·1015s 1eV

1,602·10 J=12,1eV

Portratarsedeunespectrodeemisión, laenergíaesdesprendidayelsignoesnegativo,ΔE=‐12,1eV.

SetratadeunalíneadelaseriedeLyman(n =1)queaparecea102,6nm.

Silaenergíadeunelectrónenelestadofundamentales13,6eV,laenergíaqueposeeenundeterminadonivelcuánticosecalculamediantelaexpresión:

E=‐13,6n

(eV)

Elvalordelaenergíaenelnivel3es:

E=‐13,6eV

32=‐1,511eV

2.10. En los siguientes párrafosmodifica, de aquello que no está subrayado, lo que seaincorrecto:a)Paraunfotónlarelaciónentrelafrecuencia(ν)ylalongituddeonda(λ)esν=1/λ.b)Losfotonesdeluzultravioletadeλ=300nmposeenmenorenergíaquelosderadiacióninfrarrojadeλ=1000nm.c)Enunátomohidrogenoidelaenergíadelosorbitales3desmayorqueladelorbital3s.d)Siunelectróntienelosnúmeroscuánticosn=6,l=4,m=‐3,s=+½elorbitalqueocupaesel6f.e)LaseriedelíneasdeBalmerdelátomodehidrógenocorrespondealastransicionesdesden=3,4,5,6,…hastan=1(n=nºcuánticoprincipal).f)En elátomode hidrógeno la transición3d 3p solo generauna línea espectral en elespectrodeemisióndelhidrógeno

(Valencia2005)(Valencia2011)


a)Larelaciónentrelafrecuenciaylalongituddeondavienedadaporlaexpresión:

c=λ·ν

b)Laenergíadeunfotónsecalculamediantelaexpresión:

E=hcλ

Comoseobserva,laenergíaesinversamenteproporcionalalvalordelalongituddeonda,λ.Portanto,losfotonesdeluzUVdeλ=300nmposeenmayorenergíaquelosradiaciónIRdeλ=1000nm.

c) De acuerdo con el diagrama de energía de orbitalesMoeller, los orbitales 3d tienenmayorenergíaquelosorbitales3s.

d) Un electrón que se encuentra en un orbital 6f tiene los siguientes valores para losnúmeroscuánticos:

n=6 l=3 m=0,±1,±2,±3 s=±½

e) La serie de líneas deBalmer del átomo de hidrógeno corresponde a las transicionesdesden=3,4,5,6,…hastan=2(n=nºcuánticoprincipal).

f)Unelectrónqueseencuentraenelorbital3dsolo generauna líneaenelespectrodeemisióncuandocaealorbital3p.

(Enlacuestiónpropuestaen2011sereemplazalaopciónc)porlaf),enlad)secambianlosnúmeroscuánticosyelorbital6fpor7d).

2.11.Completalatablasiguiente:

Z Elemento Símbolo Grupo PeriodoConfiguraciónElectrónica

Nºelectronesdesapareados

28 Ni 33 As 53 I I79 Au Au Au

(Valencia2005)

ElelementocuyosímboloesNiynúmeroatómicoes28eselníquelcuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar] .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo10yelvalorden=4indicaqueperteneceal4ºperiodo.

La configuración electrónica del ion Ni es [Ar] ya que pierde dos electronesexternosdelorbital4s.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales3des:

3d

Comoseobserva,presentadoselectronesdesapareados.

El elemento cuyo símbolo es As y número atómico es 33 es el arsénico cuyaconfiguración electrónica abreviada es [Ar] . La sumade los superíndicesindicaquepertenecealgrupo15yelvalorden=4indicaqueperteneceal4ºperiodo.

LaconfiguraciónelectrónicadelionAs es[Ar] yaqueganatreselectronesensucapamásexterna.Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales4sy4pes:


4s 4p

Comoseobserva,notieneelectronesdesapareados.

El elemento cuyo símbolo es I y número atómico es 53 es el iodo cuya configuraciónelectrónica abreviada es [Kr] . La suma de los superíndices indica quepertenecealgrupo17yelvalorden=5indicaqueperteneceal5ºperiodo.


5s 5p

Comoseobserva,presentaunelectróndesapareado.

LaconfiguraciónelectrónicadelionI es[Kr] yaquegana1electrónensucapamásexterna.

ElelementocuyosímboloesAuynúmeroatómicoes79eseloro cuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Xe] .Lasumadelossuperíndicesdelosorbitalessy d indica que pertenece al grupo 11 y el valor de n = 6 indica que pertenece al 6ºperiodo.

Ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales6sy5des:

6s 5d


2.12.ElátomodeazufretieneunvalordeZ=16.Indicacuálessuconfiguraciónelectrónicayescribelaseriecompletadeloscuatronúmeroscuánticosparaloscuatroelectronesqueseencuentranenelorbital3p.

(Canarias2006)

Laestructuraelectrónicaabreviadadel Ses[Ne] .

Los valores de los números cuánticos n, l,m y s de los cuatro electrones situados en elorbital3psonlossiguientes:

n=3(portratarsedeunorbitaldel3erniveldeenergía)

l=1(portratarsedeunorbitalp)

m=0,+1,‐1(porlaexistenciade3orbitalesp,yaqueelsubnivelpestátriplementedegenerado)

s=+½(paratreselectrones)y‐½(paraelcuartoelectróndelsubnivel)

2.13.Dadaslassiguientesconfiguracioneselectrónicas,justificacuálessonaceptablescomoconfiguraciones electrónicas en el estado fundamental de algún elemento, cuáles los soncomoconfiguracioneselectrónicasexcitadasycuálessoninaceptables:

a)1 2 2 5 b)1 2 2 2 c)2 d)1 2 2 3 e)5

(PreselecciónValencia2006)


a)Laconfiguraciónelectrónica incumpleelPrincipiodeMínimaEnergíayaqueantesdecomenzarallenarseelsubnivel5gdebíahaberseocupadoelsubnivel3sporloquecorrespondeaunestadoexcitado.

b)Laconfiguraciónelectrónica correspondeaunestadoinaceptable,yaquenoexisteelsubnivel2d.

c)Laconfiguraciónelectrónica incumpleelPrincipiodeMínimaEnergíayaqueantesde comenzar a llenarse el subnivel 2s debía haberse ocupado el subnivel 1s por lo quecorrespondeaunestadoexcitado.

d)Laconfiguraciónelectrónica correspondeaunestadoinaceptable,yaqueenelsubnivel2pcabencomomáximoseiselectrones.

e)Laconfiguraciónelectrónica incumpleelPrincipiodeMínimaEnergíayaqueantesde comenzar a llenarse el subnivel 5g debía haberse ocupado el subnivel 1s por lo quecorrespondeaunestadoexcitado.

2.14. ¿Qué elementos presentan las siguientes configuraciones electrónicas del estadofundamental?SeñalaaquégrupodelaTablaPeriódicapertenececadaelemento.

a)[Kr]4 5 5 b)[He]2 2

c)[Ar]3 4 4 d)[Xe]6 (PreselecciónValencia2007)

a)Elelementocuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Kr] .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo16yelvalorden=5indicaqueperteneceal5ºperiodoqueestáintegradoporloselementos:

Oxígeno(n=2)

Azufre(n=3)

Selenio(n=4)

Telurio(n=5)

Polonio(n=6)

b)Elelementocuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He] .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo14yelvalorden=2indicaqueperteneceal2ºperiodo(notieneelectronesd)queestáintegradoporloselementos:

Carbono(n=2)

Silicio(n=3)

Germanio(n=4)

Estaño(n=5)

Plomo(n=6)

c)Elelementocuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar] .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo13yelvalorden=4indicaqueperteneceal4ºperiododelsistemaperiódicoqueestáintegradoporloselementos:

Boro(n=2)

Aluminio(n=3)

Galio(n=4)

Indio(n=5)

Talio(n=6)

d) El elemento cuya configuración electrónica abreviada es [Xe] 6s2. La suma de lossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo2yelvalorden=6indicaqueperteneceal6ºperiodoqueestáintegradoporloselementos:

Berilio(n=2)

Magnesio(n=3)

Calcio(n=4)

Estroncio(n=5)

Bario(n=6)

Radio(n=7)


2.15. Determina si cada una de las siguientes configuraciones electrónicas representa elestadofundamentalounestadoexcitadodelátomodado. 1s 2s 2pC N Be O


Paraqueunátomoseencuentreenunestadofundamentaldebecumplirlosprincipiosdelproceso“aufbau”:

‐ Principio deMínima Energía: “los electrones vanocupando losorbitales según energíascrecientes”.

‐ Principio de Máxima Multiplicidad de Hund “en los orbitales de idéntica energía(degenerados),loselectronesseencuentranlomásseparadosposible,desapareadosyconlosspinesparalelos”.

‐PrincipiodeExclusióndePauli:“dentrodeunorbitalsepuedenalojar,comomáximo,doselectronesconsusspinesantiparalelos”.

Laconfiguraciónelectrónicapropuestaparaelátomodecarbono:

1s 2s 2p

corresponde a un estado excitado ya que los electrones de uno de los orbitales 2pdeberíanestardesapareadosyconlosspinesparalelosporloqueseincumpleelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHund.

Laconfiguraciónelectrónicapropuestaparaelátomodenitrógeno:

1s 2s 2p

correspondeaunestadoexcitadoyaqueunodeloselectronesdelosorbitales2pnotieneelmismospinquelosotrosporloqueseincumpleelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHund.

Laconfiguraciónelectrónicapropuestaparaelátomodeberilio:

1s 2s 2p

corresponde a un estado excitado ya que el electrón que ocupa el orbital 2p deberíaocuparel2sporloqueseincumpleelPrincipiodeMínimaEnergía.

Laconfiguraciónelectrónicapropuestaparaelátomodeoxígeno:

1s 2s 2p

corresponde a un estado fundamental ya que todos los electrones cumplen los tresprincipios.



Z Elemento Símbolo Grupo Bloque ConfiguraciónElectrónica

Nºelectronesdesapareados

29 Cu Cu 80 Hg 17 Cl Cl23 V V

(Valencia2007)

El elemento cuyo símbolo es Cu y número atómico29 es elcobre cuya configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ar] .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo11yelvalorden=4queesunelementodel4ºperiodo.Elquetengaelectronesd,quepertenecealbloquedelosmetalesdetransición.

LaconfiguraciónelectrónicadelionCu es[Ar] yaquepierdedoselectronesdelosorbitales 4s y 3d. De acuerdo con el Principio de Máxima Multiplicidad de Hund, ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales3des:

3d

Comoseobserva,elionCu presentaunelectróndesapareado.

ElelementocuyosímboloesHgynúmeroatómico80eselmercuriocuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Xe] .Lasumadelossuperíndicesdelosorbitaless,pyd indicaquepertenecealgrupo12 yelvalorden=6queesunelementodel6ºperiodo.Elquetengaelectronesd,quepertenecebloquedelosmetalesdetransición.

LaconfiguraciónelectrónicadelionHg es[Xe] yaquepierdedoselectronesdel orbital más externo (6s). De acuerdo con el Principio de Máxima Multiplicidad deHund,ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales5des:

5d

Comoseobserva,elionHg notieneelectronesdesapareados.

El elemento cuyo símbolo es Cl y número atómico 17 es el cloro cuya configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne] .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo17(esteperiodonotieneelectronesd)yelvalorden=3queesunelementodel3er periodo. El que tenga electrones p, que pertenece al bloque de los nometales. Deacuerdo con el Principio de Máxima Multiplicidad de Hund, la distribución de loselectronesenlosorbitales3sy3pes:

3s 3p

Comoseobserva,elátomodeclorotieneunelectróndesapareado.

La configuraciónelectrónicadel ionCl es [Ne] yaque ganaunelectrón en sucapamásexterna.

ElelementocuyosímboloesVynúmeroatómico23eselvanadiocuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar] .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo5yelvalorden=4queesunelementodel4ºperiodoyelquetengaelectronesd,quepertenecealbloquedelosmetalesdetransición.


La configuración electrónica del ion V es [Ar] ya que pierde dos electrones delorbitalmásexterno(4s).DeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHund,ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales3des:

3d

Comoseobserva,elionV tienetreselectronesdesapareados.

2.17.Explicacuántaslíneasespectralescabeesperarenelespectrodeemisióndelátomodehidrógeno considerando todas las transiciones posibles de los cuatro primeros nivelesenergéticosdedichoátomo.


El número de líneas espectrales coincide con el número de saltos electrónicos que sepuedenrealizar:

Desdeelniveln=4esposiblerealizartressaltoshastalosnivelesn=3,2y1.

Desdeelniveln=3esposiblerealizardossaltoshastalosnivelesn=2y1.

Desdeelniveln=2sóloesposiblerealizarunsaltohastaelniveln=1.

Eltotaldesaltosydelíneasespectralesposiblesesseis.

2.18.Completalatablasiguiente:NºAtómico Símbolo Elemento Configuraciónelectrónicadelaespecie

31 Ga 35 Br 52 Te 82 Pb Pb


El elemento cuyo símbolo es Ga y número atómico 31 es el galio cuya configuraciónelectrónica abreviada es [Ar] . La suma de los superíndices indica quepertenecealgrupo13yelvalorden=4queesunelementodel4ºperiodo.

La configuración electrónica del ion Ga es [Ar] ya que pierde tres electronesexternos,unodelorbital4pydosdelorbital4s.

ElelementocuyosímboloesBrynúmeroatómico35eselbromo cuyaconfiguraciónelectrónica abreviada es [Ar] . La suma de los superíndices indica quepertenecealgrupo17yelvalorden=4queesunelementodel4ºperiodo.

LaconfiguraciónelectrónicadelionBr es[Ar] yaqueganaunelectrónycompletaelorbital4p.

El elemento cuyo símbolo es Te y número atómico 52 es el telurio (teluro) cuyaconfiguración electrónica abreviada es [Kr] , la suma de los superíndicesindicaquepertenecealgrupo16yelvalorden=5queesunelementodel5ºperiodo.

LaconfiguraciónelectrónicadelionTe es[Kr] yaqueganadoselectronesycompletaelorbital5p.

ElelementocuyosímboloesPbynúmeroatómico82eselplomo cuyaconfiguraciónelectrónica abreviada es [Xe] , la suma de los superíndices de losorbitaless,pydindicaquepertenecealgrupo14yelvalorden=6queesunelementodel6ºperiodo.


2.19.Dadas lassiguientesconfiguracioneselectrónicas,explicacuálessonaceptablescomoconfiguraciones del estado fundamental de algún elemento, cuáles lo son comoconfiguracioneselectrónicasexcitadasycuálessoninaceptables:

a)1 2 2 2 b)1 2 2 3 3 3 c)3 d)8 e)1 2 2 3 3 4 3 4


a)Laconfiguraciónelectrónica correspondeaunestadoinaceptable,yaque el subnivel 2d no existe. Además, los dos electrones situados en dicho subniveldeberíanestarenelsubnivel2p.

b)Laconfiguraciónelectrónica incumpleelPrincipiodeMínimaEnergíayaqueantesde comenzar a llenarseel subnivel3ddeberíahaberseocupadoelsubnivel4sporloquecorrespondeaunestadoexcitado.

c)Laconfiguraciónelectrónica incumpleelPrincipiodeMínimaEnergíayaqueantesde comenzar a llenarse el subnivel 3s debía haberse ocupado el subnivel 1s por lo quecorrespondeaunestadoexcitado.

d)Laconfiguraciónelectrónica incumpleelPrincipiodeMínimaEnergíayaqueantesde comenzar a llenarse el subnivel 8g debía haberse ocupado el subnivel 1s por lo quecorrespondeaunestadoexcitado.

e) La configuración electrónica cumple todos losprincipiosdelproceso“aufbau”porloquecorrespondeaunestadofundamental.

2.20.Explicacuántaslíneasespectralescabeesperarenelespectrodeemisióndelátomodehidrógeno considerando todas las transiciones posibles de los cinco primeros nivelesenergéticosdedichoátomo.


El número de líneas espectrales coincide con el número de saltos electrónicos que sepuedenrealizar:

Desdeelniveln=5esposiblerealizarcuatrosaltoshastalosnivelesn=4,3,2y1.

Desdeelniveln=4esposiblerealizartressaltoshastalosnivelesn=3,2y1.

Desdeelniveln=3esposiblerealizardossaltoshastalosnivelesn=2y1.

Desdeelniveln=2sóloesposiblerealizarunsaltohastaelniveln=1.

Eltotaldesaltosydelíneasespectralesposiblesesdiez.

2.21.Dadas lassiguientesconfiguracioneselectrónicas,explicacuálessonaceptablescomoconfiguraciones electrónicas en el estado fundamental de algún elemento, cuáles los soncomoconfiguracioneselectrónicasexcitadasycuálessoninaceptables:

a)1 2 2 4 b)1 2 2 3 3 3 3 c)3 d)1 2 2 5 e)1 2 2 3 3 3 4 f)1 2 2 3 g)1 2 2 3 3 4 3 h)1 2 2 3 3 3 4 i)3

(PreselecciónValencia2009)(Valencia2009)(PreselecciónValencia2010)

a)Laconfiguraciónelectrónica incumpleelPrincipiodeMínimaEnergíayaqueantesdecomenzarallenarseelsubnivel4sdebíahaberseocupadoelsubnivel3sporloquecorrespondeaunestadoexcitado.

b)Laconfiguraciónelectrónica correspondeaunestadoinaceptable,yaquenoexisteelsubnivel3f.


c)Laconfiguraciónelectrónica incumpleelPrincipiodeMínimaEnergíayaqueantesde comenzar a llenarse el subnivel 3ddebía haberse ocupado el subnivel 1s por lo quecorrespondeaunestadoexcitado.

d)Laconfiguraciónelectrónica incumpleelPrincipiodeMínimaEnergíayaqueantesdecomenzarallenarseelsubnivel5gdebíahaberseocupadoelsubnivel3sporloquecorrespondeaunestadoexcitado.

e)Laconfiguraciónelectrónica correspondeaunestadoinaceptable,yaqueenelsubnivel4scabencomomáximodoselectrones.

f)Laconfiguraciónelectrónica incumpleelPrincipiodeMínimaEnergíayaqueantesdecomenzarallenarseelsubnivel3sdebíahabersecompletadoelsubnivel2pporloquecorrespondeaunestadoexcitado.

g)Laconfiguraciónelectrónica correspondeaunestadoinaceptable,yaqueenelsubnivel3dcabencomomáximodiezelectrones.

h)Laconfiguraciónelectrónica correspondeaunestadoinaceptable,yaqueenelsubnivel3dcabencomomáximodiezelectrones.

i)Laconfiguraciónelectrónica correspondeaunestadoinaceptable,yaquenoexisteelsubnivel3f.

(LosapartadosheisoloaparecenenelexamendeC.Valenciana2009)


34 Se 51 Sb Sb81 Tl 88 Ra Ra


ElelementocuyosímboloesSeynúmeroatómico34eselseleniocuyaconfiguraciónelectrónica abreviada es [Ar] . La suma de los superíndices indica quepertenecealgrupo16yelvalorden=4queesunelementodel4ºperiodo.

LaconfiguraciónelectrónicadelionSe es[Ar] yaquecaptadoselectronesycompletaelorbital4p.

El elemento cuyo símbolo es Sb y número atómico 51 es el antimonio cuyaconfiguración electrónica abreviada es [Kr] . La sumade los superíndicesindicaquepertenecealgrupo15yelvalorden=5queesunelementodel5ºperiodo.

El elemento cuyo símbolo es Tl y número atómico 81 es el talio cuya configuraciónelectrónicaabreviadaes[Xe] , lasumadelossuperíndices indicaquepertenecealgrupo13yelvalorden=6queesunelementodel6ºperiodo.

LaconfiguraciónelectrónicadelionTl es[Xe] yaquecedeunelectróndelorbital6p.

El elemento cuyo símbolo es Ra y número atómico 88 es el radio cuya configuraciónelectrónica abreviada es [Rn] , la suma de los superíndices indica que pertenece algrupo2yelvalorden=7queesunelementodel7ºperiodo.


2.23.Delossiguientesconjuntosdenúmeroscuánticos,indicacuálessonposiblesycuálesno,justificandolarespuesta:a)2,1,‐1,½b)7,3,1,‐½c)6,4,‐4,‐½d)3,3,0,½e)0,0,0,½

(Valencia2009)


n=1,2,3,4,….,∞

l=0,1,2,3,….(n1)l=


m =0,±1,±2,±3,…±l

m =±½

a)Elconjuntodenúmeroscuánticos(2,1, ‐1,½)paraunelectrónesposible,yaquenopresentaningunadiscrepanciaenlosvaloresdelosmismosycorrespondeaunelectrónsituadoenunorbital2p.

b)Elconjuntodenúmeroscuánticos(7,3,1,‐½)paraunelectrónesposible,yaquenopresentaningunadiscrepanciaenlosvaloresdelosmismosycorrespondeaunelectrónsituadoenunorbital7f.

c)Elconjuntodenúmeroscuánticos(6,4,‐4,‐½)paraunelectrónesposible,yaquenopresentaningunadiscrepanciaenlosvaloresdelosmismosycorrespondeaunelectrónsituadoenunorbital6g.

d)Elconjuntodenúmeroscuánticos(3,3,0,½)paraunelectrónesimposible,yaquesielnúmerocuánticon=3,elnúmerocuánticolsólopuedevaler0,1ó2.

e)Elconjuntodenúmeroscuánticos(0,0,0,½)paraunelectrónesimposible,yaqueelnúmerocuánticonnopuedevaler0.


Z Elemento SímboloConfiguraciónElectrónica

Nºelectronesdesapareados Grupo Bloque

25 Mn 42 Mo 52 Te 78 Pt

(Valencia2009)

El elemento cuyo símbolo es Mn y número atómico 25 es el manganeso cuyaconfiguración electrónica abreviada es [Ar] 4s 3d . La sumade los superíndices indicaquepertenecealgrupo7 yelvalorden=4queesunelementodel4ºperiodo.Elquetengaelectronesd,quepertenecealbloquedelosmetalesdetransición.

La configuración electrónicadel ionMn es [Ar] ya quepierdedos electronesdelorbital4s.DeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHund,ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales3des:

3d

Comoseobserva,elionMn presentacincoelectronesdesapareados.


El elemento cuyo símbolo es Mo y número atómico 42 es el molibdeno cuyaconfiguración electrónica abreviada es [Kr] 5s 4d . La sumade los superíndices indicaquepertenecealgrupo6 yelvalorden=5queesunelementodel5ºperiodo.Elquetengaelectronesd,quepertenecealbloquedelosmetalesdetransición.

LaconfiguraciónelectrónicadelionMo es[Kr] yaquepierdecuatroelectronesdelos orbital 5s y 4d. De acuerdo con el Principio de Máxima Multiplicidad de Hund, ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales4des:

4d

Comoseobserva,elionMo presentadoselectronesdesapareados.

ElelementocuyosímboloesTeynúmeroatómico52eseltelurio cuyaconfiguraciónelectrónica abreviada es [Kr] 5s 4d 5p . La suma de los superíndices indica quepertenecealgrupo16yelvalorden=5queesunelementodel5ºperiodo.Elquetengaelectronesp,quepertenecealbloquedelosnometales,aunquesetratadeunmetaloide.

LaconfiguraciónelectrónicadelionTe es[Kr] yaqueganadoselectronesensucapamásexterna.

De acuerdo con el Principio de Máxima Multiplicidad de Hund, la distribución de loselectronesenlosorbitales5sy5pes:

5s 5p

Comoseobserva,elionTe notieneelectronesdesapareados.

ElelementocuyosímboloesPtynúmeroatómico78eselplatino cuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Xe]4f 6s 5d .Lasumadelossuperíndicesdelosorbitaless,p y d indica que pertenece algrupo10 y el valor de n = 6 que es un elemento del 6ºperiodo.Elquetengaelectronesd,quepertenecebloquedelosmetalesdetransición.

LaconfiguraciónelectrónicadelionPt es[Xe] yaquepierdedoselectronesdelos orbitales 6s y 5d. De acuerdo con el Principio deMáximaMultiplicidad deHund, ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales5des:

5d

Comoseobserva,elionPt tienedoselectronesdesapareados.

2.25.Escribelasconfiguracioneselectrónicasdelassiguientesespecies:Cr, y .(Dato.Z=24)

(Valencia2009)

Laconfiguraciónelectrónicadelcromo(Z=24)deberíaser1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d o,deformaabreviada,[Ar]4s 3d

4s 3d


Aunquesidesapareaelelectróndelorbital4sy lopromocionaalorbital3d incumpleelPrincipiodeMínimaEnergíaquediceque:“loselectronesvanocupandolosorbitalessegúnenergíascrecientes,perodeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:“enlosorbitalesdeidénticaenergía(degenerados),loselectronesseencuentranlomás separados posible, desapareados y con los espines paralelos”, se consigue unaestructuraelectrónicaconmásmultiplicidad(másestable)[Ar] :

4s 3d

quepresentaambosorbitales4sy3d,semillenos,con6electronesdesapareados,conmásmultiplicidad,portanto,conmenosenergíayporellomásestable.

Ion .Sielcromopierdedoselectrones,unodelorbital4syotrodel3d,adquierelasiguienteconfiguraciónelectrónica:[Ar] .

Ion .Sielcromopierdetreselectrones,unodelorbital4sydosdel3d,adquierelasiguienteconfiguraciónelectrónica:[Ar] .

2.26.Setienen loselementos , yuntercerelementoCdelcualsesabequetiene10electrones,7protonesy7neutrones.Sepide:a)¿Cuálesdelastresespeciesindicadassonátomosneutros?b)¿Algunasdeellasrepresentaunion?Encasoafirmativoindicacuálseríalacargaysiestaseríalamásestabledelelemento.c)¿Cuálessonisótopos?¿Porqué?

(Canarias2010)

Enlaespecie A510 ,10eselnúmeromásico,queindicaelnúmerodenucleones(protones

+neutrones)queexistenenelnúcleodeeseátomo,y5eselnúmeroatómico,queindicaelnúmerodeprotones.Portanto,estaespecieestáformadapor5protonesy5neutrones.

En la especie B511 , 11 es el númeromásico y 5 es el número atómico. Por tanto, esta

especieestáformadapor5protonesy6neutrones.

ComosededucedelsímboloAyBsonátomosneutros,yademás,sonisótoposyaquetienenelmismonúmeroatómicoydistintonúmeromásico.

LaespecieCserepresentacomo C ,setratadeunion.Laconfiguraciónelectrónicadelátomoneutroes1s 2s 2p .Sigana3electronesadquiereconfiguraciónelectrónica,muyestable,degasinerte,1s 2s 2p ,concarga‐3.

2.27.Completalasiguientetabla:

Nombre Especiequímica

nºprotones nºelectrones nºneutrones nºmásico

34 63 35 80

cadmio 48 128 25 30


Recordandoque:

Z=nºatómico=nºdeprotones=nºdeelectrones(átomoneutro)

A=nºmásico=nºdeprotones+nºdeneutrones


EnelcasodelCu (cobre)

SiA=63ylaespecietiene34neutrones,posee(63–34)=29protones.

Sitiene29protonesylacargaes+2,laespecieposee(29–2)=27electrones.

EnelcasodelBr (bromo)

Siposee35protonesylacargaes‐1,laespecietiene(35+1)=36electrones.

SiA=80ylaespecietiene35protones,posee(80–35)=neutrones45.

Enelcasodelcadmio(Cd):

Sielátomotiene48protonesynoposeecargatambiénposee48electrones.

SiA=128ylaespecietiene48protones,posee(128–48)=neutrones80.

EnelcasodelMn (manganeso)

Sitiene25protonesylacargaes+2,laespecieposee(25–2)=23electrones.


Latablacompletaes:

Nombre Especiequímica nºprotones nºelectrones nºneutrones nºmásicocobre 29 27 34 63bromo 35 36 45 80cadmio Cd 48 48 80 128

manganeso 25 23 30 48


49 In 52 Te 56 Ba Ba83 Bi Bi


El elemento cuyo símbolo es In y número atómico 49 es el indio cuya configuraciónelectrónica abreviada es [Kr] 5s 4d 5p . La suma de los superíndices indica quepertenecealgrupo13yelvalorden=5queesunelementodel5ºperiodo.

LaconfiguraciónelectrónicadelionIn es[Kr] yaquepierdeelelectrónexternodelorbital5p.

ElelementocuyosímboloesTeynúmeroatómico52eseltelurio cuyaconfiguraciónelectrónica abreviada es [Kr] 5s 4d 5p . La suma de los superíndices indica quepertenecealgrupo16yelvalorden=5queesunelementodel5ºperiodo.

LaconfiguraciónelectrónicadelionTe es[Kr] yaqueganadoselectronesensucapamásexterna.

El elemento cuyo símbolo es Ba y número atómico 56 es elbario cuya configuraciónelectrónica abreviada es [Xe] . La suma de los superíndices indica que pertenece algrupo2yelvalorden=6queesunelementodel6ºperiodo.


ElelementocuyosímboloesBiynúmeroatómico83eselbismutocuyaconfiguraciónelectrónica abreviada es [Xe] , la suma de los superíndices de losorbitaless,pydindicaquepertenecealgrupo15yelvalorden=6queesunelementodel6ºperiodo.


33 As 52 Te Te81 Tl Tl82 Pb


ElelementocuyosímboloesAsynúmeroatómico33eselarsénicocuyaconfiguraciónelectrónica abreviada es [Ar] 4s 3d 4p . La suma de los superíndices indica quepertenecealgrupo15yelvalorden=4queesunelementodel4ºperiodo.

LaconfiguraciónelectrónicadelionAs es[Ar] yaqueganatreselectronesycompletaelorbital4p.

El elemento cuyo símbolo es Te y número atómico 52 es el telurio (teluro) cuyaconfiguración electrónica abreviada es [Kr] , la suma de los superíndicesindicaquepertenecealgrupo16yelvalorden=5queesunelementodel5ºperiodo.

El elemento cuyo símbolo es Tl y número atómico 81 es el talio cuya configuraciónelectrónica abreviada es [Xe] , la suma de los superíndices de losorbitaless,pydindicaquepertenecealgrupo13yelvalorden=6queesunelementodel6ºperiodo.

ElelementocuyosímboloesPbynúmeroatómico82eselplomo cuyaconfiguraciónelectrónica abreviada es [Xe] 4f 6s 5d 6p , la suma de los superíndices de losorbitaless,pydindicaquepertenecealgrupo14yelvalorden=6queesunelementodel6ºperiodo.

La configuración electrónica del ion Pb es [Xe] ya que pierde los doselectronesexternosdelorbital6p.

2.30.Completalatablasiguiente: Z Símbolo Elemento Configuraciónelectrónicadelaespecie Grupo31 Ga Ga 34 Se 50 Sn 83 Bi Bi


El elemento cuyo símbolo es Ga y número atómico 31 es el galio cuya configuraciónelectrónica abreviada es [Ar] . La suma de los superíndices indica quepertenecealgrupo13yelvalorden=4queesunelementodel4ºperiodo.

ElelementocuyosímboloesSeynúmeroatómico34eselseleniocuyaconfiguraciónelectrónica abreviada es [Ar] 4s 3d 4p , la suma de los superíndices indica quepertenecealgrupo16yelvalorden=4queesunelementodel4ºperiodo.

LaconfiguraciónelectrónicadelionSe es[Ar] yaqueganadoselectronesycompletaelorbital4p.


ElelementocuyosímboloesSnynúmeroatómico50eselestaño cuyaconfiguraciónelectrónica abreviada es [Kr] 5s 4d 5p , la suma de los superíndices indica quepertenecealgrupo14yelvalorden=5queesunelementodel5ºperiodo.

La configuración electrónica del ion Sn es [Kr] ya que pierde los doselectronesexternosdelorbital5p.

ElelementocuyosímboloesBiynúmeroatómico83eselbismutocuyaconfiguraciónelectrónica abreviada es [Xe] 4f 6s 5d 6p , la suma de los superíndices de losorbitaless,pydindicaquepertenecealgrupo15yelvalorden=6queesunelementodel6ºperiodo.


3.CUESTIONESdeSISTEMAPERIÓDICO

3.1.¿Cuáldelossiguientesátomostienelaprimeraenergíadeionizaciónmásalta?a)Beb)Hec)Nd)Nee)B

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Sevilla2004)(O.Q.L.Extremadura2005)(O.Q.L.Madrid2011)

Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:

I=1312Zef2

n2

1312constanteenkJ·mol Zef=carganuclearefectivan=nºcuanticoprincipal(periodo)

LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientrasqueenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:

Z =Z#e internos=#e externos

LamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayorvalordeZ (Z).

Paraloselementosdadossepuedeplantearlasiguientetabla:

Elemento He Be B N Ne

Z 2 4 5 7 10

estructuraelectrónica 1s [He]2s [He]2s 2p [He]2s 2p [He]2s 2p

(aprox.) 2 2 3 5 8

n 1 2 2 2 2

DeacuerdoconlosvaloresdeZ yn,elelementoconmayorenergíadeionizacióneselHe.

Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ/mol)son:

B(801)<Be(900)<N(1402)<Ne(2081)<He(2372)

EnlosvaloresdelBeyBseregistraunaanomalía.


3.2.Unodeloselementosdelsistemaperiódicopresentalossiguientesvaloresdelaenergíadeionización(E.I.)enkcal· :

=215,1 =420,0 =3554¿Dequéelementosetrata?a)Flúorb)Silicioc)Beriliod)Neón

(O.Q.L.Murcia1996)

Lasconfiguracioneselectrónicasdeloselementosdadosson,respectivamente:


Be[He]2s F[He]2s 2p

Ne[He]2s 2p Si[Ne]3s 3p

Suponiendoquelaenergíadeionizacion,Iesproporcionalalacarganuclearefectiva,Z ,y haciendo la aproximación de que un electrón apantalla a un protón, los valores deZ = 1, 2, 3, …determinan que los electrones que se encuentran en un mismo orbitalpresentanlarelaciónI/Z ≈cte.

Enestecaso:

I =215,11

=215,1kJmol

I =4202

=210,0kJmol

I =35543

=1184,7kJmol

Losdosprimerosvalores,I ≈I ,indicanquelosdosprimeroselectronesestánsituadosen un mismo tipo de orbital. Esto descarta a los elementos F y Ne que tienen 5 y 6electrones,respectivamente,enunorbitalp.

El siguiente valor, I , muchomayor que los anteriores, indica que el siguiente electróndebeestarsituadoenunorbitalenunacapaconunvalordeninferioraldeloselectronesextraídos.Estodescarta al elementoSi conelmismovalordenpara los treselectronesdados.

SetratadelelementoBe.


3.3.¿Cuáldelassiguientesrelacionesentreradiosescorrecta?a)R(Cl)>R( )b)R( )<R(Na)c)R(I)<R(Cl)d)R(Cl)>R(Na)

(O.Q.L.Murcia1996)

Elelementocloropertenecealgrupo17yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes [Ne]3s 3p . Sumandosuselectrones seobtienequesunúmeroatómicoes17.

La configuraciónelectrónicadel ionCl es [Ne]3s 3p yaque captaunelectrón en sucapamásexterna.

Al aumentar el número de electrones aumenta la constante de apantallamiento ydisminuyelacarganuclearefectiva,loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamenor.Portanto,elradiodelioncloruroesmayorqueeldelátomodecloro.

Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s1.Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes11.

La configuraciónelectrónicadel ionNa es [He]2s 2p yaque cedeunelectrónde sucapamásexterna.

Al disminuir el número de electrones disminuye la constante de apantallamiento yaumentalacarganuclearefectiva,loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayor.Por tanto,el radiodel ionsodioesmenorqueeldelátomodesodio.


Elelementoyodopertenecealgrupo17yperiodo5delsistemaperiódicoporloquesuconfiguración electrónica abreviada es [Kr] 4d 5s 5p . Sumando sus electrones seobtienequesunúmeroatómicoes53.

De todas las especies propuestas es la que tiene mayor radio ya que tiene un mayornúmerodecapaselectrónicas.


3.4.Lasiguienteconfiguraciónelectrónica:

1 2 2 3 3 correspondeaunátomode:a)Bajaenergíadeionización.b)Unmetaldetransición.c)Elementodelgrupodeloshalógenos.d)Ungasnoble.

(O.Q.L.Murcia1996)(O.Q.L..CastillayLeón2012)

Atendiendoalaconfiguraciónelectrónicadada,setratadeunelementoconsieteelectronesdevalencia[Ne]3s 3p .Elelementocondichaconfiguraciónelectrónicaexternapertenecealgrupo17delsistemaperiódicoysetratadeunhalógeno.


(EnCastillayLeón2012pidequeseidentifiquesiescloro,flúor,fósforooazufre).

3.5.Indiquecuáldelassiguientespropuestasescorrecta:a)Elion esmáselectronegativoqueelátomoneutroNe.b)Elion esmáselectronegativoqueelion .c)Elion esmáselectronegativoqueelion .d)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.L.Murcia1996)

Laelectronegatividadesunapropiedadqueserefierealoselementosnoalosátomosnialosionesqueestosforman.Portantolaspropuestasa),b)yc)notienensentido.


3.6.¿Cuáldelossiguientesátomostienelaprimeraenergíadeionizaciónmásbaja?a)Neb)Fc)Hed)Lie)O



I=1312Zef2

n2






Elemento He Li O F Ne

Z 2 3 8 9 10

estructuraelectrónica 1s [He]2s [He]2s 2p [He]2s 2p [He]2s 2p

(aprox.) 2 1 6 7 8

n 1 2 2 2 2

LamenorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmayorvalordenymenorvalordeZ (Z)queenestecasoeselLi.


Li(520)<O(1314)<F(1681)<Ne(2081)<He(2372)


3.7.Losionesfluoruroysodiotienenelmismonúmerodeelectrones.Portanto:a)Elradiodelionfluoruroesmayorqueelradiodelionsodio.b)Elradiodelionfluoruroesmenorqueelradiodelionsodio.c)Elradiodelionfluoruroesigualalradiodelionsodio.d)Elradiodelionfluoruroesdobledelradiodelionsodio.

(O.Q.L.Murcia1997)

Elelementoflúorpertenecealgrupo17yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes [He]2s 2p . Sumandosuselectrones seobtienequesunúmeroatómicoes9.

LaconfiguraciónelectrónicadelionF es[He]2s 2p yaquecaptaunelectrónensucapamásexterna.

Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes11.


Se trata de especies que tienen lamisma configuración electrónica y que se denominanisoelectrónicas,porestemotivo,todastienenlamismaconstantedeapantallamientoloquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayorenelnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,eltamañodelaespeciedecrecealaumentarelnúmeroatómico.Portanto,elradiodelionfluoruroesmayorqueeldelionsodio.


3.8.LasegundaenergíadeionizacióndeunelementoMeslaenergíanecesariapara:a)Arrancar2molesdeelectronesde1moldeátomosdeM.b)Arrancar1moldeelectronesde1moldeiones .c)Arrancar1moldeelectronesde1moldeiones .d)Introducir1moldeprotonesen1moldeiones .

(O.Q.L.Murcia1997)


La energía de ionización de un átomo, I, es la energía que debe absorber un átomo enestadogaseosoparapoderquitarleelelectrónmásdébilmenteatraidoporelnúcleo.

Aplicadoalasegundaenergíadeionización,éstasedefinecomo:

“Lasegundaenergíadeionizacióndeunátomo, ,eslaenergíaquedebeabsorberunion enestadogaseosoparapoderquitarleelelectrónmásdébilmenteatraidoporelnúcleo”.

Correspondealproceso:

M (g)+I M (g)+e


3.9.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa?a)LaprimeraenergíadeionizacióndelAresmayorqueladelCl.b)LaafinidadelectrónicadelFesmayorquelaafinidadelectrónicadelO.c)ElAsesmáselectronegativoqueelSe.d)Esmásdifícilarrancarunelectróndelionsodio(Na+)quedelátomodeneón.

(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.Madrid2009)

a) Verdadero. La energía de ionización, I, se puede calcular mediante la siguienteexpresión:

I=1312Zef2

n2




LoselementosAryClpertenecenal3erperiododelsistemaperiódico(n=3)por loqueestefactornoinfluyealahoradedecidirlamayorenergíadeionización.Porotraparte,Ar(Z=18)yCl(Z=17),luegoIAr>ICl.

b)Verdadero.Laafinidadelectrónica,AE,eslaenergíaquedesprendeunátomoenestadogaseosocuandocaptaunelectrón.Dentrodeunmismoperiodoaumentaalaumentar lacargaefectivaZ ,aproximadamente,sunúmerodeelectronesdevalencia.

Laestructuraelectrónicadeloxígenoes[He]2s 2p yladelflúor[He]2s 2p ,portanto,Z (F)>Z (O),loquedeterminaqueAE(F)>AE(O).

c)Falso.Laelectronegatividad,χ,midelacapacidadquetieneunátomoparaatraerhaciasíloselectronesdesuenlaceconotrosátomos.Suvalorsepuedecalcularapartirdelosvalores de la energía de ionización, I, y de la afinidad electrónica, AE, de forma queaumentaalaumentarambaspropiedades.Laelectronegatividaddeunelementoesmayorcuantomenoressuradioatómicoycuantomayoressucarganuclearefectiva.Portanto,laelectronegatividaddeunátomoaumentaenun:

‐Grupoaldisminuirelvalordelnúmerocuánticoprincipaln.

‐Periodoalaumentarelvalordelnúmeroatómico.

Lasconfiguracioneselectrónicasabreviadasdeloselementospropuestosson:

As:[Ar]3d 4s 4p Se:[Ar]3d 4s 4p


Setratadedoselementosdelmismoperiodo,peroelnúmeroatómicodelSe(34)esmayorqueeldelAs(33),porloqueelprimeroesmáselectronegativo.

d)Verdadero.Lasconfiguracioneselectrónicasdeambasespeciesson,respectivamente:

Elelementoneónpertenecealgrupo18yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes [He]2s 2p . Sumandosuselectrones seobtienequesunúmeroatómicoes10.



Se trata de especies que tienen lamisma configuración electrónica y que se denominanisoelectrónicas,porestemotivo,todastienenlamismaconstantedeapantallamientoloquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayorenelnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico)enestecasoelNa .Altenerelmismovalorden(n=2)este factorno influyea lahoradedecidir lamayorenergíadeionización. La especie con mayor Z , Na , es la que presenta mayor dificultad paraarrancarleunelectrón.

Consultandolabibliografía,losvalores(kJ/mol)son:

I (4562)>INe(2081)


3.10.ElsímboloRa:a)Seutilizaparaexpresarabreviadamentealgasnobleradón.b)Eselnombregenéricodelasdenominadastierrasraras.c)Seleasignaalelementoradio.d)Nodesignaaningúnelemento.

(O.Q.L.Murcia1997)

El símboloRa corresponde al elemento radio, descubierto porMarie y Pierre Curie en1896.


3.11.¿Cuáldelossiguientesátomostienelaprimeraenergíadeionizaciónmásalta?a)Neb)Arc)Fd)Oe)Mg



I=1312Zef2

n2






Elemento O F Ne Mg Ar

Z 8 9 10 12 18

estructuraelectrónica

[He]2s 2p

[He]2s 2p

[He]2s 2p

[Ne]3s [Ne]3s 3p

(aprox.) 6 7 8 2 8

n 2 2 2 3 3

LamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorvalordenymayorvalordeZ (Z)queenestecasoeselNe.


Mg(738)<O(1314)<F(1681)<Ar(1521)<Ne(2081)


3.12. Las electronegatividades de los elementos químicos potasio, calcio, fósforo y clorocrecenenelorden:a)K<Ca<P<Clb)Cl<P<Ca<Kc)Ca<K<Cl<Pd)K<Ca<Cl<Pe)Ca<K<P<Cl


La electronegatividad, χ,mide la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia sí loselectronesdesuenlaceconotrosátomos.Suvalorsepuedecalcularapartirdelosvaloresde la energíade ionización, I, y de la afinidad electrónica,AE, de formaque aumenta alaumentar ambas propiedades. La electronegatividad de un elemento es mayor cuantomenor es su radio atómico y cuanto mayor es su carga nuclear efectiva. Por tanto, laelectronegatividaddeunátomoaumentaenun:




P[Ne]3s 3p Cl[Ne]3s 3p

K[Ar]4s Ca[Ar]4s

Sepuedeplantearlasiguientetablaconloselementosdados:

Elemento P Cl K Ca

(aprox.) 5 7 1 2

n 3 3 4 4

Teniendo en cuenta los valores de n y de Z , los elementos el orden creciente deelectronegatividades:


K(0,82)<Ca(1,00)<P(2,19)<Cl(3,16)


3.13.Loselementosmetálicossecaracterizanpor:a)Sergases.b)Cederelectronescuandohayalguienencondicionesdeaceptarlos.c)Fundiratemperaturasmuyaltas.d)Tomarelectronesdeloxígenodelaireconfacilidad.


Los metales son, generalmente, elementos con bajas energías de ionización, por tantocedenfácilmenteelectronesyseoxidan.


3.14.Señalelaproposicióncorrecta:a)Lospotencialesdeionizaciónsucesivosdeunátomosoncadavezmenores.b)Unátomoqueensuestadofundamental,elvalormáximodelnúmerocuánticoesn=3,nopuedetenermásde18electrones.c)En un átomo hidrogenoide (un sólo electrón), la energía del electrón en el orbital conn=2,l=0esmenorquelaenergíaenelorbitalconn=2yl=1.d)Elprimerpotencialdeionizacióndeunátomoconnelectronesessiempremenorqueeldeunátomocon(n+1)electrones.e)Paraunátomohidrogenoide,laenergíadelelectrónenunorbitalconn=1yl=0,eslamínimaquepuedetener.

(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Extremadura2005)

a)Falso.Laenergíaopotencialdeionización,I,secalculamediantelasiguienteexpresión:

I=1312Zef2

n2




Conformeel átomovaperdiendoelectronesva aumentandoel valordeZ y conelloelvalordelaenergíadeionización.

b)Verdadero.Unátomoquesuestado fundamental tieneunvalormáximodelnúmerocuánticon=3serádeunelementodel3erperiododelsistemaperiódico.Laconfiguraciónelectrónicadelúltimoelementodeeseperiodoes:

1s 2s 2p 3s 3p

quecomoseobservatiene18electrones.

c)Verdadero.Unorbitalcuyosnúmeroscuánticossonn=2yl=0esunorbital2syunorbital cuyos números cuánticos son n = 2 y l = 1 es un orbital 2p. De acuerdo con eldiagramadeMoellerdellenadodeorbitales,laenergíadelorbital2sesmenorqueladel2p.

d)Falso.Laenergíadeionizacióndeunelementoconnelectrones,porejemploelHe,esmayorqueladelelementosiguientecon(n+1)electrones,enestecasoelLi.


e)Verdadero.Unorbitalcuyosnúmeroscuánticossonn=1yl=0esunorbital1squeeseldemenorenergía.

Lasrespuestascorrectassonlab,cye.

3.15.¿Cuáldelossiguienteselementostieneelsegundopotencialdeionizaciónmásbajo?a)Nab)Oc)Cad)Ke)Ne

(O.Q.N.Burgos1998)

Lasegundaenergíadeionización,I ,sedefinecomo:

“laenergíaquedebeabsorberun ion en estadogaseosoparapoderquitarle elelectrónmásdébilmenteatraidoporelnúcleo”.

M (g)+I M (g)+e

Las configuraciones electrónicas de los elementos dados y de sus respectivos ionesmonopositivosson,respectivamente:

O[He]2s 2p O [He]2s 2p

Ne[He]2s 2p Ne [He]2s 2p

Na[Ne]3s Na [He]2s 2p

K[Ar]4s K [Ne]3s 3p

Ca[Ar]4s Ca [Ar]4s

Laenergíadeionización,I,secalculamediantelasiguienteexpresión:

I=1312Zef2

n2




Tendrá menor 2ª energía de ionización el elemento que presente mayor valor de n ymenorvalordeZ .


Especie

Z 8 10 11 19 20

estructuraelectrónica [He]2s 2p [He]2s 2p [He]2s 2p [Ne]3s 3p [Ar]4s

(aprox.) 5 7 8 8 1

n 2 2 2 3 4

DeacuerdoconlosvaloresdeZ yn,elelementoconmenor2ªenergíadeionizacióneselCa.


Consultandolabibliografía,losvaloresdeI (kJ/mol)son:

Ca(1145)<K(3051)<O(3388)<Ne(3952)<Na(4562)


3.16.Unelementoconconfiguraciónelectrónicaexterna :a)Nopuedeconducirbienlacorrienteeléctricapuestoquenotieneelectronesdesapareados.b)Puedeconducirlacorrienteeléctricaporquelabanda solapaconbandassuperiores.c) Si no solapa con bandas superiores, su conductividad eléctrica disminuye con latemperatura.d)Conducirábienelcalorperonolaelectricidad.e)Esunhalógenoyportantonoesunbuenconductor.

(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.N.Tarazona2003)

Unelementoconesaconfiguraciónelectrónicapodríaserelmagnesioque tienesusdoselectrones externos en el orbital 3s. Según la teoría del orbital molecular existirán elorbital molecular enlazante y el antienlazante. Dado el gran número de átomos quepuedenformarunamuestrademetalelconjuntodeorbitalesenlazantesenlosqueestáncontenidos los electrones 3s forman la banda de valencia y los antienlazantes, que seencuentran vacíos, la banda de conducción, que es energéticamente muy cercana a labandadevalenciaypermiteelmovimientodeloselectronesporella.


3.17.¿Encuáldelossiguientespareshayuncambioenlatendenciaperiódicadelpotencialdeionización?a)O–Fb)F–Nec)Be–Bd)Cl–Are)C–N

(O.Q.N.Burgos1998)

Dentrodeunperiodo,elpotencialdeionizaciónaumentaalaumentarelnúmeroatómicodel elemento. De acuerdo con esta tendencia, en la pareja Be‐B, es al primero al quedeberíacorresponderlelamenorenergíadeionización,peroexisteunaanomalíaentrelosvaloresdelBeyB.

Como ambos elementos son del segundo periodo (n =2), la energía de ionizaciónúnicamentedependedelvalordeZ .Deacuerdoconestosvalores,elelementoconmenorenergíadeionizacióndeberíaserelBe,peroexisteunaanomalíaentrelosvaloresdelBeyB.SetienequeZ (B)>Z (Be),yaqueelprimerotienemáselectronesdevalencia(s2p1)queelsegundo(s ).Portanto,teniendoencuentaambosfactores,laenergíadeionizacióndelBdeberíasermayorqueladelBe.Estaanomalíasedebeaqueelúnicoelectrónp1delboro se encuentra bien protegido por los electrones s y los internos. Por tanto, senecesita menos energía para arrancar ese electrón p que para quitar uno de loselectroness apareadosdelmismoniveldeenergía.


B(801)<Be(900)



3.18.LaprimeraenergíadeionizacióndelosátomosdeloselementosdeunmismogrupodelaTablaPeriódicadisminuyealavezqueaumentaelnúmeroatómicodelelemento.¿Cuáldelossiguientesfactoresvaainfluirmásenello?a)Elaumentodelradioatómico.b)Ladisminucióndelaenergíadeenlace.c)Elaumentodelacarganuclear.d)Elaumentodelamasaatómica.

(O.Q.L.Murcia1998)


I=1312Zef2

n2


Lacarganuclearefectivaenungruposemantieneconstantedeformaquenoinfluyeenlavariacióndelaenergíadeionizacióndentrodelgrupo.

Elvalordenaumentaconformesecambiaaunperiodosuperior.Tambiénsepuededecirquealcambiaralperiodosuperioraumentaelvalordelradio.


3.19.LaconfiguraciónelectrónicadelosátomosdeunciertoelementoXes:

1 2 2 ¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)Xesunelementodemarcadocaráctermetálico.b)Xescapazdeformarconfacilidadaniones.c)Xesunelementodetransición.d)Xpuedepresentarnúmerosdeoxidación‐1y+7.

(O.Q.L.Murcia1998)

A la vista de la configuración electrónica dada se trata de un elemento que si capta unelectrónparaformarunaniónmonovalenteadquieremuyestabledegasinerte:

1s 2s 2p +e 1s 2s 2p


3.20. Las especies químicas , , Ne y son isoelectrónicas. ¿A cuál de ellas debecorresponderleunmenorvolumen?a) b)Nec) d)




Elelementooxígenopertenecealgrupo16yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes8.


LaconfiguraciónelectrónicadelionO es[He]2s 2p yaquecaptadoselectronesensucapamásexterna.



Se trata de especies que tienen lamisma configuración electrónica y que se denominanisoelectrónicas,porestemotivo,todastienenlamismaconstantedeapantallamientoloquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayorenelnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,eltamañode la especie decrece al aumentar el número atómico. Por tanto, elmenorvolumen lecorrespondealaespecieconmayorZ,el .

ElNeesunátomoynotienesentidocompararvolúmenesatómicosconiónicos.


(EnlacuestiónpropuestaenLaRioja2006sóloaparecenNa yF ysepreguntamayorvolumen).

3.21.¿Cuáldelossiguienteselementosesmáselectronegativo?a)Ob)Sc)Sid)Ga






O[He]2s 2p Si[Ne]3s 3p

S[Ne]3s 3p Ga[Ar]3d 4s 4p


Elemento O Si S Ga

(aprox.) 6 4 6 3

n 2 3 3 4

TeniendoencuentalosvaloresdenydeZ ,elelementomáselectronegativoesO.



3.22. Los elementos químicos situados en una misma columna del sistema periódicopresentanunaspropiedadesquímicasanálogasdebidoaque:a)Suvolumenatómicoesanálogo.b)Poseenenergíasdeionizaciónparecidas.c)Tienenlamismacarganuclear.d)Suestructuraelectrónicaexternaesanáloga.


Las propiedades químicas de los elementos dependen del número de electrones devalencia que posean. Los elementos de un grupo tienen, salvo excepciones, la mismaestructuraelectrónicaexterna.


3.23. Dados los elementos químicos K, Na,Mg y Br y teniendo en cuenta la energía deionización correspondiente al primer electrón quedarían ordenados en función del valorcrecientedelamismadelaforma:a)K<Na<Mg<Brb)Na<K<Mg<Brc)Br<K<Na<Mgd)Mg<Br<Na<K



I=1312Zef2

n2




TendrámenorenergíadeionizaciónelelementoquepresentemayorvalordenymenorvalordeZ .


Elemento Na Mg K Br

Z 11 12 19 35

estructuraelectrónica [Ne]3s [Ne]3s [Ar]4s

[Ar]3d

4s 4p

(aprox.) 1 2 1 7

n 3 3 4 4

El elemento con menor energía de ionización es el K (menor Z y mayor n), y por elcontrario,eldemayorenergíadeionizacióneselBr(aunquetengamayornelvalordeZ es elmáximo). Los elementosMg yNa tienen elmismo valor de n, por lo que el factordeterminanteeselvalordeZ .Entreambos,tienemenorenergíadeionizaciónelNaquetienemenorZ .

Elordencrecientedeenergíadeionizacióncorrectoes:

K<Na<Mg<Br



K(419)<Na(496)<Mg(738)<Br(1140)


3.24.Engeneralunátomoconelectronegatividadelevadatiene:a)Númeroatómicopequeño.b)Radioatómicoelevado.c)Tendenciaaformarionespositivos.d)Elevadopotencialdeionización.


La electronegatividad, χ,mide la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia sí loselectronesdesuenlaceconotrosátomos.Suvalorsepuedecalcularapartirdelosvaloresde la energíade ionización, I, y de la afinidad electrónica,AE, de formaque aumenta alaumentar ambas propiedades. La electronegatividad de un elemento es mayor cuantomenoressuradioatómicoycuantomayoressucarganuclearefectiva.

a) Falso. El número atómico no es determinante a la hora de establecer laelectronegatividaddeunelemento.

b)Falso.Segúnsehaexplicado,unelementoestantomáselectronegativocuantomenoressuradio.

c)FalsoLoselementosmuyelectronegativostiendenaformaranionesynocationes.

d) Verdadero. Según se ha explicado, un elemento es tantomás electronegativo cuantomayoressupotencialdeionización.


3.25.Lossucesivospotencialesdeionizacióndeunelemento(eneV)son:8,3;25,1;37,9;259,3

Señalelaproposicióncorrecta:a)Laconfiguraciónelectrónicaexternadelelementoes .b)Laconfiguraciónelectrónicaexternadelelementoes .c)Elelementopertenecealgrupo4delsistemaperiódico.d)Elelementopertenecealgrupodelosalcalinotérreos.e)Noperteneceaningunodelosgruposanteriores.

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Murcia2007)

Suponiendoquelaenergíadeionizacion,Iesproporcionalalacarganuclearefectiva,Z ,yhaciendolaaproximacióndequeunelectrónapantallaaunprotón,losvaloresdeZ =1,2,3,…determinanqueloselectronesqueseencuentranenunmismoorbitalpresentanlarelaciónI/Z ≈cte.

Enestecaso:

I =8,31=8,3eVI =

25,12

=12,55eVI =37,93

=12,63eVI =259,34

=64,82eV

Elprimervalor,I ,diferentealossiguientesindicaqueelelectrónseencuentrasóloeneseorbital;losvalores,I ≈I ,indicanquelosdossiguienteselectronesestánsituadosenunmismo tipo de orbital que debe ser s. El siguiente valor, I , mucho mayor que losanteriores, indicaqueel siguienteelectróndebeestarsituadoenunorbitalenunacapaconunvalordeninferioraldeloselectronesextraídos.


Portanto,laestructuraelectrónicaexternadelelementodebeser .


3.26.¿Cuáldelossiguientesátomostienelaprimeraenergíadeionizaciónmásbaja?a)Bb)Nc)Od)Nee)Be



I=1312Zef2

n2






Elemento Be B N O Ne

Z 4 5 7 8 10

estructuraelectrónica [He]2s [He]2s 2p [He]2s 2p [He]2s 2p [He]2s 2p

(aprox.) 2 3 5 6 8

n 2 2 2 2 2

Como todos los elementos son del segundo periodo (n =2), la energía de ionizaciónúnicamentedependedelvalordeZ .Deacuerdoconestosvalores,elelementoconmenorenergíadeionizacióndeberíaserelBe,peroexisteunaanomalíaentrelosvaloresdelBeyB.SetienequeZ (B)>Z (Be),yaqueelprimerotienemáselectronesdevalencia(s p )queelsegundo(s ).Portanto,teniendoencuentaambosfactores,laenergíadeionizacióndelBdeberíasermayorqueladelBe.Estaanomalíasedebeaqueelúnicoelectrónp delboro se encuentra bien protegido por los electrones s y los internos. Por tanto, senecesita menos energía para arrancar ese electrón p que para quitar uno de loselectroness apareadosdelmismoniveldeenergía.


B(801)<Be(900)<O(1314)<N(1402)<Ne(2081)

TambiénexisteunaanomalíaenlosvaloresdelNyO.



3.27. Si la primera energía de ionización del helio es 2,37MJ/mol, la primera energía deionizacióndelneónenMJ/moles:a)2,68b)0,11c)‐2,68d)2,37e)2,08



I=1312Zef2

n2


Lacarganuclearefectivaenungruposemantieneconstantedeformaquenoinfluyeenlavariacióndelaenergíadeionizacióndentrodelgrupo.

Para el He, elemento del primer periodo del sistema periódico, n = 1, y para neón,elementodelsegundoperiodo,n=2.Deacuerdoconestosvalores,I <I porloqueelúnicovalorposibledelospropuestosparaelNees2,08MJ/mol.


3.28.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)Laconfiguraciónelectrónicadel esdiferentealadelNe.b)Losionesdelosmetalesdetransicióntienentodoslosorbitalesdsemiocupados.c)Elátomodeunelementoalcalinotienenmayorradioqueeldelhalógenodelmismoperíodo.d) La configuración electrónica 1 2 2 3 5 corresponde a unmetal alcalino delperíodo5delaTablaPeriódicaensuestadofundamental.

(O.Q.L.Murcia1999)

a)Falso.Elelementoneónpertenecealgrupo18yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .

El elemento sodioperteneceal grupo1yperiodo3del sistemaperiódicopor loque suconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .

La configuración electrónicadel ionNa es [He]2s 2p yaque cedeun electrónde sucapamásexterna.

Se trata de especies que tienen lamisma configuración electrónica y que se denominanisoelectrónicas.

b)Falso.Enelcasodelosionesdelhierroelementoquepertenecealgrupo8yperiodo4delsistemaperiódicolaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s 3d ,sísecumplelapropuestadequelosorbitalesdestánsemillenos.

La configuración electrónica abreviada de los iones Fe y Fe es, respectivamente,[Ar]3d y [Ar]3d ,yaquecede, respectivamente,dosy treselectronesdesucapamásexterna:

Fe Fe 4s 3d 4s 3d


En el caso de los iones del cromo elemento que pertenece al grupo 6 y periodo 4 delsistemaperiódicolaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s 3d ,nosecumplelapropuestadequetodoslosorbitalesdesténsemillenos.

La configuración electrónica abreviada de los iones Cr y Cr es, respectivamente,[Ar]3d y [Ar]3d ,yaquecede, respectivamente,dosy treselectronesdesucapamásexterna:

Cr Cr 4s 3d 4s 3d

c) Verdadero. El radio dentro de un periodo decrece a medida que aumenta la carganuclearyconellacarganuclearefectiva.Estaesmínimaalprincipiodelperiodo(grupo1,alcalinos)ymáximaalfinal(grupos17y18,halógenosygasesinertes).

Consultandolabibliografíasepuedeescribirlasiguientetablaparaloselementosdel3erperiododelsistemaperiódico:

Elemento Na Mg Al Si P S Cl Ar

Z 11 12 13 14 15 16 17 18

(aprox.) 1 2 3 4 5 6 7 8

Radio/pm 186 160 143 117 110 104 99 98

d)Falso.Laestructuraelectrónicapropuestacorrespondeaunátomoenunestadoexcitadoya que se incumple el Principio deMínima Energía de llenado de orbitales al ocuparse elorbital5s(demayorenergía)antesqueel4s.

Laestructuraelectrónicaparaeseátomoenelestadofundamentalsería:

1s 2s 2p 3s 3p 4s

A lavistadeesaestructuraelectrónica,elvalormáximoden=4indicaquesetratadeunelementodelcuartoperiododelsistemaperiódico.


3.29.Lapérdidadeunelectrónesuna:a)Desgraciab)Pirólisisc)Ionizaciónd)Protonación

(O.Q.L.Murcia1999)

Cuandounátomopierdeunelectrónquedacargadopositivamente.Porejemplo:

Na(g)+I Na (g)+e

Elprocesoesunaionizaciónylaenergíaasociadaalmismoeslaenergíadeionización.

Lapirólisisesladescomposicióndeunasustanciaorgánicaporelcalorenunaatmósferasinoxígeno.

Laprotonacióneselprocesoenelqueunabasecaptaunprotón.



3.30. ¿Cuál de los siguientes iones isoelectrónicos tendrá, presumiblemente, unmenor radioiónico?a) (Z=25)b) (Z=15)c) (Z=16)d) (Z=22)e) (Z=20)f)Ar(Z=18)g) (Z=17)

(O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Extremadura2003)

Se trata de especies que tienen lamisma configuración electrónica y que se denominanisoelectrónicas, en este caso, [Ne] 3s 3p . Por este motivo, todas tienen la mismaconstantedeapantallamiento loquehaceque la fuerzadeatraccióndelnúcleo sobreelelectrónmás externo seamayor en el núcleo conmayor número de protones (númeroatómico).Enotraspalabras,elradiodelaespeciedecrecealaumentarelnúmeroatómico.Portanto,elmenorradiolecorrespondealaespecieconmayorZ,el .

RespectoalAr,notienesentidocompararradiosiónicosconatómicos.


(Esta cuestiónha sidopropuesta en variospruebas condiferentes elementosy en ladeMurcia1999noseproporcionabanlosnúmerosatómicos).

3.31.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)Laprimeraenergíadeionizacióndelmagnesioesmenorqueladelsodio.b)Elradiodelion esmayorqueeldelion .c)Elradiodelion esigualqueeldelion .d)Lasegundaenergíadeionizacióndelsodioesmenorqueladelmagnesio.

(O.Q.L.Murcia1999)


I=1312Zef2

n2





ParaloselementosNayMgsepuedeplantearlasiguientetabla:

Especie Na Mg

Z 11 12 11 12

estructuraelectrónica [Ne]3s [Ne]3s [He]2s 2p [He]2s 2p

(aprox.) 1 2 7 8

n 3 3 2 2


a)Falso.Laenergíadeionizacióndelsodioesmenorqueladelmagnesio.

Consultandolabibliografía,losvalores(kJ/mol)son,respectivamente:

INa(496)<IMg(738)

d)Falso.LaenergíadeionizacióndelNa esmenorqueladelMg yaqueambostienenelmismovalordenperolacarganuclearefectivadeesteúltimoesmayor.

b)Verdadero.Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .

La configuración electrónicadel ionNa es [He]2s 2p yaque cedeun electrónde sucapamásexterna.

Elelementomagnesiopertenecealgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .


Se trata de especies que tienen lamisma configuración electrónica y que se denominanisoelectrónicas.Porestemotivo,ambastienen lamismaconstantedeapantallamiento loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayorenelnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,elradiodela especie decrece al aumentar el número atómico. Por tanto, el mayor radio lecorrespondealaespecieconmenorZ,el .

Consultandolabibliografía,losvaloresdelosradios(pm)son,respectivamente:

Na (99)>Mg (72)

c)Falso.Segúnhadiscutidoenelapartadoanterior.


3.32.Unelementoquímicoquepresentalaspropiedadessiguientes:1)altaenergíadeionización2)altaafinidadelectrónica3)muchoselectronesdevalencia4)estructura 5)siempreactúaconnúmerodeoxidación‐1

a)Ob)Nc)Unalcalinotérreod)F


Alavistadelaestructuraelectrónicadadaconsieteelectronesdevalencians np ,quieredecir que se trata de un elemento que pertenece al grupo 17 del sistema periódico(halógenos)queestáintegradoporloselementos:

FFlúor

ClCloro

BrBromo

IIodo

AtAstato

Si presenta altos valores de la energía de ionización y de la afinidad electrónica, quieredecirquedifícilmentecedeunelectrónyfácilmentelocaptaparaparaadquirirestructuraelectrónica de gas inerte. Estomotivaque suúniconúmerodeoxidación sea solo ‐1. Elelementopropuestoquereúneesascaracterísticaseselflúor(F).



3.33.¿Cuáldelassiguientesafirmaciones,referidasaloselementosqueconstituyenlaTablaPeriódica,esincorrecta?a)Laspropiedadesdeloselementossonfuncionesperiódicasdesusnúmerosatómicos.b)Haymáselementosnometálicosquemetálicos.c)Hayunoscuantoselementosquetienenpropiedadesintermediasentrelosmetalesylosnometales.d)Elcomportamientocomometaldeunelementodisminuyealirdeizquierdaaderechaalolargodeunperíodo.

(O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.L.LaRioja2011)

a)Verdadero.Laspropiedadesde loselementosdependendelnúmerodeelectronesdevalencia(externos)quetengan.EstenúmeroestádeterminadoporelnúmeroatómicoZ.

b) Falso. Los elementos no metálicos del sistema periódico se caracterizan por tenerenergíasde ionización,afinidadeselectrónicasyelectronegatividadeselevadas.Sonmuypocos: F, O, Cl, N, Br, I, S, Se, C, H, P y At (radiactivo). Todos ellos envían su electróndiferenciadoraunorbitalp.

c)Verdadero.Loselementosdelsistemaperiódicollamadosmetaloidesosemimetalessecaracterizanpropiedadesintermediasentrelasdelosmetalesylosnometales.Sonmuypocos:B,Si,Ge,As,Sb,TeyPo(radiactivo).Todosellosenvíansuelectróndiferenciadoraunorbitalp.

d)Verdadero.Elcomportamientometálicodeunelementodisminuyeconformeseavanzaen un periodo, ya que se va poblando de electrones el nivel y con ello se pierde lacapacidaddecederelectrones(oxidarse)característicadelosmetales.


3.34.Delelementoquímicodeconfiguraciónelectrónica1 2 2 3 3 3 4 4 Sepuedeconfirmarque:a)Esunmetal.b)Formauncatiónmonovalente.c)Presentatresvalenciascovalentesyunaiónica.d)FormaconelhidrógenouncompuestomonovalentequedisueltoenaguadapHácido.e)Formamoléculastriatómicas.

(O.Q.N.Murcia2000)

Alavistadelaconfiguraciónelectrónicadada,elvalormáximoden=4indicaquesetratadeun elemento del 4º periodo del sistema periódico y como tiene 7 electrones de valencia(s p )pertenecealgrupo17(halógenos)queestáintegradoporloselementos:

FFlúor(n=2)

ClCloro(n=3)

BrBromo(n=4)

IIodo(n=5)

AtAstato(n=6)

EsteelementoformaconelhidrógenoelcompuestoHBrquedisueltoenaguaformaunadisoluciónconpHácidosegúnlaecuación:

HBr(aq)+H O(l)Br–(aq)+H O (aq)



3.35.Dadassiguienteslasafirmaciones,indiquecuáleslarespuestacorrecta:1)Porreglageneral,elradioatómicoenunperiododisminuyedeizquierdaaderecha.2)Porreglageneral,elradioatómicoenungrupoaumentadearribahaciaabajo.3)Porreglageneral,paratodoelementolasegundaenergíadeionizaciónesmayorquelaprimera.4)Porreglageneral,elradiode esmayorqueeldeA.

a)Sólola1y3sonciertas.b)Sólola2y3sonciertas.c)La1esfalsayla2escierta.d)Todassonciertas.


1)Verdadero. Conforme se avanza en unperiodo crecen la carga nuclear Z y la carganuclear efectivaZ , estodeterminaunamayoratracciónporpartedel núcleo sobre loselectronesyconellounadisminucióndelradioatómico.

2)Verdadero.Conformeseavanzaenungrupocreceelnúmerodecapaselectrónicas,loquedeterminaque loselectronesseencuentrancadavezmásalejadosdelnúcleopor loqueseregistraunaumentodelradioatómico.

3) Verdadero. La energía de ionización, I, se puede calcular mediante la siguienteexpresión:

I=1312Zef2

n2




Conforme un átomo va perdiendo electrones disminuye el efecto pantalla y por esoaumentalacarganuclearefectiva.Además,esposiblequealperderelsegundoelectrónelsiguientepertenezcaalacapaanteriorconloquedisminuyeelvalorden.Portanto,siZ aumentaynsemantieneconstanteodisminuyelosvaloresdelasenergíasdeionizaciónsucesivasvansiendocadavezmásgrandes.

4) Verdadero. Al formarse el anión A aumenta el número de electrones y con ello,aumenta la constante de apantallamiento y disminuye la carga nuclear efectiva, lo quehaceque la fuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamenor.Portanto,elradiodelaniónesmayorqueeldelátomoneutro.


3.36.Sobreelelementoconunaestructuraelectrónica[Ne]3 sepuededecirque:1)Esunelementorepresentativo.2)Pertenecealgrupodelosmetalesalcalinotérreos.3)PertenecealgrupodeCu,AgyAu.4)Pertenecealgrupodelosmetalesalcalinos.

a)Sólola1y4sonciertas.b)Sólola3y4sonfalsas.c)Sólola2y4sonciertas.d)Sólola2escierta.



Alavistadeesaestructuraelectrónicapropuesta,elvalormáximoden=3indicaquesetratade un elemento del 4º periodo del sistema periódico y s que tiene un único electrón devalencia por lo que pertenece al grupo 1 (metalesalcalinos) integrado por los siguienteselementos:

LiLitio(n=2)

NaSodio(n=3)

KPotasio(n=4)

RbRubidio(n=5)

CsCesio(n=6)

FrFrancio(n=7)

Setratadelsodiounelementorepresentativoyaquetienensuselectronesdevalenciaenunsubnivels.


3.37.Dadassiguienteslasafirmaciones,indiquecuáleslarespuestacorrecta:1)Laprimeraenergíadeionizacióneslaenergíaquehayquesuministraraunelementoneutroenelestadosólidoparatransformarloenunmonocatión.2)Laprimeraenergíadeionizacióneslaenergíaquehayquesuministraraunelementoparaqueunelectróndelestadofundamentalpasealestadoexcitado.3)Laprimeraenergíadeionizacióneslaenergíaquedesprendecuandounelementocaptaunelectrón.4)Unelementoconunaestructuraelectrónicaexterna3 3 pertenecealgrupo14.

a)Sólola1escierta.b)Sólola3escierta.c)Sólola4escierta.d)Ningunaescierta.


Laenergíade ionización, I,es laenergíaquedebeabsorberunátomoenestadogaseosoparapoderquitarleelelectrónmásdébilmenteatraidoporelnúcleo.

1)Falso.Debeseraunátomoyenestadogaseoso.

2)Falso.Debeseraunátomoyparaquitarleelelectrón.

3)Falso.Debeseraunátomoylaenergíaseabsorbe.

4)Falso.Alavistadeesaestructuraelectrónicapropuesta,elvalormáximoden=3indicaque se trata de un elemento del 3er periodo del sistema periódico y s p que tiene cincoelectronesdevalenciaporloquepertenecealgrupo15delsistemaperiódico(esteperiodonotienelosdiezelectronesdinternos).


3.38.Dadassiguienteslasafirmaciones,indiquecuáleslarespuestacorrecta:

1)Enlasespecies , y ,elordenderadioses: > > +.2)LaprimeraafinidadelectrónicadelO(Z=8)esmayorquelaprimeraafinidaddelN(Z=7).3)Unaestructuraelectrónica representaunalcalino.4)Unaestructuraelectrónica representaunalcalinotérreo.

a)Sólola3y4sonciertas.b)Sólola1esfalsa.c)Sólola1escierta.d)Todassonciertas.



1)Falso.AlformarseelaniónH aumentaelnúmerodeelectronesyconello,aumentalaconstante de apantallamiento y disminuye la carga nuclear efectiva, lo que hace que lafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamenor.Portanto,elradiodelaniónesmayorqueeldelátomoneutro.

Alformarseelcatióndisminuyeelnúmerodeelectronesyconello,disminuyelaconstantede apantallamiento y aumenta la carga nuclear efectiva, lo que hace que la fuerza deatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayor.Portanto,elradiodelaniónesmenorqueeldelátomoneutro.

LasespeciesHe yLi sonisoelectrónicasyenestecasolaatracciónesmayorporpartedelnúcleoconmayornúmerodeprotones(Z).Poresemotivo,elradiodelHe esmayorqueeldelLi .

Elordendecrecientederadioscorrectoes:

H >He >Li

2)Verdadero.Laafinidadelectrónica,AE,eslaenergíaquedesprendeunátomogaseosocuandocaptaunelectrón.

Elnitrógeno(Z=7)yelO(Z=8)sonelementosdelmismoperiodoperoeseloxígenoelque tienemayor carganuclearefectivaZ loquehaceque tengamayor capacidadparaincorporarelectronesensuúltimacapa.

3) Verdadero. Un átomo cuya estructura electrónica es ns1 tiene un único electrón devalenciaporloquepertenecealgrupo1llamadodelosmetalesalcalinos.

4)Verdadero.Unátomocuyaestructuraelectrónicaesns2tienedoselectronesdevalenciaporloquepertenecealgrupo2llamadodelosmetalesalcalinotérreos.


3.39.Lasprimerascincoenergíasdeionización(eneV)paraunciertoelementoson:7,6;15,0;80,1;109,3;141,2

Laconfiguraciónelectrónicamásprobabledeesteelementoes:a)s1b)s2c)s2p3d)s2d2e)s2p3d3

(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Madrid2010)

Suponiendoquelaenergíadeionizacion,Iesproporcionalalacarganuclearefectiva,Z ,y haciendo la aproximación de que un electrón apantalla a un protón, los valores deZ = 1, 2, 3, …determinan que los electrones que se encuentran en un mismo orbitalpresentanlarelaciónI/Z ≈cte.

Enestecaso:

I =7,61=7,6eVI =

15,02

=7,5eV

Los dos primeros valores, I ≈ I , indican que los dos electrones más externos estánsituadosenunmismotipodeorbitalquedebesers.

I =80,13

=26,7eVI =109,34

=27,3eVI =141,24

=28,2eV


Lossiguientesvalores, I ≈I ≈I mayoresquelosanteriores, indicanquelossiguienteselectronesdebenestarsituadosenunorbitalenunacapaconunvalordeninferioraldeloselectronesextraídos.

Portanto,laestructuraelectrónicaexternadelelementodebeserns2.


3.40.¿Cuáldelassiguientesespeciesisoelectrónicastienemenorradio?a) b) c) d) e) f)Ne

(O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Murcia2010)







Elelementomagnesiopertenecealgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes12.


Elelementoaluminiopertenecealgrupo13yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes13.

LaconfiguraciónelectrónicadelionAl es[He]2s 2p yaquecedetreselectronesdesucapamásexterna.

Se trata de especies que tienen lamisma configuración electrónica y que se denominanisoelectrónicas. Por estemotivo, todas tienen lamisma constante de apantallamiento loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayorenelnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,elradiodela especie decrece al aumentar el número atómico. Por tanto, el menor radio lecorrespondealaespecieconmayorZ,el yelmayorradioal .


Losvalores(pm)encontradosenlabibliografíason:

O (140)>F (133)>Na (99)>Mg (72)>Ne(71)>Al (53)

Respectoalelementoneón,aunquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes [He]2s 2p y es isoelectrónico con el resto de las especies, no tiene sentido comparar radiosiónicosconradiosatómicosloquesecompruebaalverlosvaloresexperimentales.


(EnlacuestiónpropuestaenLuarca2005sereemplazaelAl porelNe,seindicaquesetrata de especies isoelectrónicas y se pregunta a cuál le corresponde elmayor radio, lomismoqueMurcia2010).

3.41.¿Cuáldelossiguientesprocesosseproduciráconmayorvariacióndeenergía?a)Si(g) (g)+ b) (g) (g)+ c) (g) (g)+ d) (g) (g)+

(O.Q.L.Murcia2001)

Setratadeprocesosdeionizaciónylasenergíasasociadasalosmismossonlasenergíasdeionizaciónsucesivas.


I=1312Zef2

n2




Conforme un átomo va perdiendo electrones disminuye el efecto pantalla y por esoaumentalacarganuclearefectiva.Además,esposiblequealperderelsegundoelectrónelsiguientepertenezcaalacapaanteriorconloquedisminuyeelvalorden.Portanto,siZ aumentaynsemantieneconstanteodisminuyelosvaloresdelasenergíasdeionizaciónsucesivasvansiendocadavezmásgrandes.


3.42.¿Cuáldelossiguienteselementospuedeencontrarseenlanaturalezaenformanativa?a)Orob)Calcioc)Sodiod)Cinc

(O.Q.L.Murcia2001)

Los elementos sodio, calcio y cinc son excelentes reductores que tienden a cederelectrones y oxidarse de ahí que en la naturaleza aparezcan combinados con otroselementosformandocompuestosestables.

El oro es un elemento muy estable y resistente al ataque químico de forma que seencuentraenformanativaenlanaturaleza.



3.43. Cuando un elemento químico presenta las propiedades siguientes: potencial deionización alto, elevada electroafinidad, gran número de electrones de valencia, actúasiempreconunnúmerodeoxidaciónmuybajo,setratadel:

1)Oxígeno 2)Sodio 3)Fósforo 4)FlúorSeconsideracorrectalapropuesta:a)2b)Ningunac)1y3d)4


Si el elemento dado presenta altos valores de la energía de ionización y de la afinidadelectrónica,quieredecirquedifícilmentecedeunelectrónyfácilmentelocaptaparaparaadquirir estructura electrónica de gas inerte. Si además, tiene muchos electrones devalencia,oxígenoy flúorson loselementospropuestosquecumplendichacondición.Noobstante, queda la condición de que siempre actúa con número de oxidación bajo. Estodescartaaloxígenoquecuandosecombinaconelflúortienenúmerodeoxidación+1.

Elelementopropuestoquereúnetodaslascaracterísticaseselflúor(F).



3.44.Establecidaslaspremisassiguientes:1)LaafinidadelectrónicadelP<Si.2)Engeneral,lassegundasafinidadeselectrónicassonnegativas.3)El esmásestablequeel .4)Laafinidadelectrónicaeslaenergíadesprendidacuandounelementoquímicocaptaunelectrón.

Señalecuáldelaspropuestassiguientesesválida:a)Falsapremisa3b)Falsaspremisas2y4c)Ciertas2y3d)Ciertapremisa4.


1‐4)Cierto.Laafinidadelectrónica,AE,es laenergíaquedesprendeunátomoenestadogaseosocuandocaptaunelectrón.Dentrodeunmismoperiodoaumentaalaumentar lacargaefectivaZ ,aproximadamente,sunúmerodeelectronesdevalencia.

Laestructuraelectrónicadelfósforoes[Ne]3s 3p ,yladelsilicio[Ne]3s 3p :

P Si3s 3p 3s 3p

portanto,Z (P)>Z (Si),noobstante,laestructuraelectrónicadelfósforoesmásestablequeladelsilicioymásdifícilderomper,yaquetieneunúnicoelectrónencadaunodelosorbitales,loquedeterminaqueAE(P)>AE(Si).

2) Falso. Teniendo en cuenta el concepto de afinidad electrónica, el valor de la segundaafinidadnoseránegativosinopositivo,yaquesecorrespondeconeltrabajodetrasladarunelectrón, una carga negativa, en el interior del campo creado por una especie cargadanegativamente,elanión.


3)Falso.Laestructuraelectrónicadeltitanioes[Ar]4s 3d ,y ladelboro[He]2s 2p .Si ambos pierden un electrón para transformarse en los iones Ti y B sus estructuraelectrónicasson,respectivamente,[Ar]4s 3d y[He]2s .Alavistadelasmismas,resultamásfácilqueelionTi pierdaelectronesqueelionB paraformarotroionmásestable,portanto,elionTi esmenosestable.

Lasrespuestascorrectassonayd.

(Enlasrespuestasposiblesnosetieneencuentaparanadalapremisa1).

3.45.¿Cuáldelossiguienteselementosproduciráelefectofotoeléctricoconunalongituddeondamáslarga?a)Kb)Rbc)Mgd)Cae)Li

(O.Q.N.Oviedo2002)

AplicandolaecuacióndeEinsteinparaelefectofotoeléctrico:

E =hc1λ

1λ

E =energıacineticadelfotoelectronc=velocidaddelaluzh=constantedePlanckλ=longituddeondadelfotonincidenteλ =longituddeondacaracterısticadelfotonmetal

Paraqueseproduzcaefectofotoeléctricoesprecisoquelaenergíadefotonesqueincidensobreplacametálicaseasuficienteparaarrancarelectronesdelamisma:

λ<λ

Elvalordeλ vienedeterminadoporelvalordelaenergíadeionizacióndelmetaldelquese quiere arrancar fotoelectrones. Este valor es mayor cuantomenor sea la energía deionización.

Laenergíadeionización,I,puedecalcularsemediantelaexpresión:

I=1312Zef2

n2



Z =Z#e–internos=#e–externos


Elemento Li Mg K Ca Rb

Z 3 12 19 20 37

estructuraelectrónica [He]2s [Ne]3s [Ar]4s [Ar]4s [Kr]5s

(aprox.) 1 2 1 2 1

n 2 3 4 4 5


De los elementos dados, el que presenta menor energía de ionización es el que tengamenorvalordeZ ymayorvalorden.AltratarsedemetalesalcalinosyalcalinotérreostienenvaloresdeZ muyparecidos,sinembargo,elRbesunelementodel5ºperiododelsistemaperiódico(n=5)porloquetienelamenorenergíadeionizacióndetodosellos.


3.46. ¿En cuálde los siguientes elementosdebe sermenor el valorde laprimera energíadeionización?a)Mgb)Alc)Sid)P

(O.Q.L.Murcia2002)


I=1312Zef2

n2




LamenorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmayorvalordenymenorvalordeZ (Z).


Elemento Mg Al Si P

Z 12 13 14 15

estructuraelectrónica [Ne]3s [Ne]3s 3p [Ne]3s 3p [Ne]3s 3p

(aprox.) 2 3 4 5

n 3 3 3 3

Como todos los elementos son del tercer periodo (n = 3), la energía de ionizaciónúnicamentedependedelvalordeZ .Deacuerdoconestosvalores,elelementoconmenorenergíadeionizacióndeberíaserelMg,peroexisteunaanomalíaentrelosvaloresdelMgyAl.SetienequeZ (Al)>Z (Mg),yaqueelprimerotienemáselectronesdevalencia(s p ) que el segundo (s ). Por tanto, teniendo en cuenta ambos factores, la energía deionizacióndelAldeberíasermayorque ladelMg.Estaanomalíasedebeaqueelúnicoelectrónp delaluminioseencuentrabienprotegidoporloselectroness ylosinternos.Portanto,senecesitamenosenergíaparaarrancareseelectrónp queparaquitarunodeloselectroness apareadosdelmismoniveldeenergía.

Consultandolabibliografía,losvalores(kJ/mol)son,respectivamente:

I (578)<I (738)<I (787)<I (1012)



3.47.¿Encuáldelossiguienteselementosserámenorelradioatómico?a)Mgb)Alc)Sid)P

(O.Q.L.Murcia2002)

Elradiodentrodeunperiododecreceamedidaqueaumentalacarganuclearyconellacarga nuclear efectiva. Esta es mínima al principio del periodo (grupo 1, alcalinos) ymáximaalfinal(grupo18,gasesinertes).

Consultando labibliografíasepuedeescribir lasiguientetablapara loselementosdadospertenecientesal3erperiododelsistemaperiódico:

Elemento Mg Al Si P

Z 12 13 14 15

2,85 3,50 4,15 4,80

Radio/pm 160 143 117 110

ElmenorradiolecorrespondealP.


3.48.Considerando los radiosde los iones isoelectrónicos , , , , ¿cuálde lasordenacionesdadasacontinuaciónseríalacorrecta?a) = = = b) < < < c) < < < d) < < <

(O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Baleares2007)(O.Q.L.Valencia2009)

Se trata de especies que tienen lamisma configuración electrónica y que se denominanisoelectrónicas, por estemotivo, todas tienen lamisma constante de apantallamiento loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayorenelnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,eltamañode la especie decrece al aumentar el número atómico. Por tanto, el orden correcto deradios(pm)es:

(100)< (138)< (181)< (184)


(EnBaleares2007sepreguntaaqueionlecorrespondeelmenorradio).

3.49.Considerandoelátomodeneónylosionesfluoruroysodio,sepuedeasegurarque:a)Todostienenelmismonúmerodeprotones.b)Todostienenelmismoradio.c)Elátomodeneóneseldemayorvolumen.d)Elionfluoruroeseldemayorradio.








Se trata de especies que tienen lamisma configuración electrónica y que se denominanisoelectrónicas.

a)Falso.Tienendiferentenúmerodeprotones.

b) Falso. Por tratarse de especies isoelectrónicas todas tienen la misma constante deapantallamiento loquehaceque la fuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexterno seamayor en el núcleo conmayor número de protones (número atómico). Enotraspalabras,eltamañodelaespeciedecrecealaumentarelnúmeroatómico.Portanto,laespecieconmayorradioeselionfluoruro.

c) Falso. Losgases inertes son los elementos conmenorvolumenatómicodentrodeunperiodo,yaqueelvolumendecrececonformeaumentalacarganuclearefectivayconellalaatracciónnuclearsobreloselectronesexternos.

d)Verdadero.Segúnsehademostradoenelapartadob).

Segúnlabibliografía,losvaloresdelosradios(pm)delasespeciespropuestasson:

Ne(71)<Na (99)<F (133)


3.50. Según Pauling el carácter iónico de un enlace está relacionado con una de estasrespuestas:a)Ladiferenciadeelectroafinidadesentrelosátomosqueloconstituyen.b)Ladiferenciadeelectronegatividadesentrelosátomosqueloconstituyen.c)Eltamañorelativoentrecatiónyanión.d)Elpotencialdeionizacióndelcatión.


SegúnPauling, el carácter iónico parcial de un enlace lomide la energía de resonanciaiónica,ΔE,queparauncompuestoABsecalculamediantelaexpresión:

ΔE= EABE ·E

querelacionalasenergíasdeenlacedeAB,A yB .

A su vez, la energía de resonancia iónica está relacionada con la diferencia deelectronegatividaddedoselementos,Δχ,medianteestaotraexpresión:

Δχ=k√ΔE

siendokunaconstantedeproporcionalidad.



3.51.Elflúoreselelementomásactivodelafamiliadeloshalógenosporque:a)Enestadofundamentaltienesieteelectronesdevalencia.b)Formamoléculasdiatómicas.c)Presentanúmeroimpardeelectrones.d)Presentaelmenorradioatómico.


Elelementoflúorpertenecealgrupo17(halógenos)yperiodo2delsistemaperiódicoporlo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p . El hecho de que a loselementosdeestegrupo les falteunúnicoelectrónparacompletarelocteto lesconfieregranreactividad.

Detodosellos,elflúoreselquetienemenornúmerodecapaselectrónicas(n=2)yconellomenorradioatómico loque facilita laatraccióndelnúcleosobreelelectróndeotroátomoquedebeincorporarselaátomoparacompletarelocteto.


3.52.Algunadelassiguientesafirmacionessobreloselementosalcalinotérreos(grupo2)noescorrecta:a)Susóxidossedisuelvenenaguaparaformarhidróxidos.b)Elradioiónicoesmayorqueelradioatómico.c)Elradioatómicoaumentaalaumentarelnúmeroatómico.d)Sonelementosmuyelectropositivos.


a)Verdadero.Losóxidosdeloselementosalcalinotérreosenaguaformanhidróxidos.Porejemplo:

CaO(s)+H O(l)Ca OH (s)

b)Falso.Aldisminuirelnúmerodeelectronesdisminuyelaconstantedeapantallamientoyaumentalacarganuclearefectiva,loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayor.Portanto,elradiodelionesmenorqueeldelátomo.

c)Verdadero.Conformeseavanzaenungrupocreceelnúmerodecapaselectrónicas, loquedeterminaque loselectronesseencuentrancadavezmásalejadosdelnúcleopor loqueseregistraunaumentodelradioatómico.

d)Verdadero.Todosloselementosdelgrupotienenestructuraelectrónicaexternans2loquehacequetenganenergíadeionizaciónbajasdemaneraquetiendenacederelectronesfácilmenteyoxidarseporloquesepuededecirquesonpocoelectronegativos(mejorquemuyelectropositivos).


3.53.Dadaslasconfiguracioneselectrónicasdelossiguientesátomos:

A:1 2 2 3 B:1 2 2 3 C:1 2 2 D:1 2 2 E:1 2 2

a)ElmenorpotencialdeionizacióncorrespondealelementoE.b)LamayorafinidadelectrónicacorrespondealelementoB.c)ElelementomáselectronegativoesD.d)ElelementodemayorcaráctermetálicoesA.e)ElelementoconmayorradioiónicoesA.



El elemento A pertenece al grupo 2 y periodo 3 del sistema periódico. Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes12.

El elemento B pertenece al grupo 1 y periodo 3 del sistema periódico. Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes11.

El elemento C pertenece al grupo 18 y periodo 2 del sistemaperiódico. Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes10.

El elementoDpertenece al grupo 17 y periodo2 del sistemaperiódico. Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes9.

El elemento E pertenece al grupo 15 y periodo 2 del sistemaperiódico. Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes7.


Elemento A B C D E

Z 12 11 10 9 7

estructuraelectrónica [Ne]3s [Ne]3s [He]2s 2p [He]2s 2p [He]2s 2p

(aprox.) 2 1 8 7 5

n 3 3 2 2 2

a)Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:

I=1312Zef2

n2





LamenorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmenorZ ymayornDeacuerdoconestosvalores,setratadelelementoA.

b) Falso. La afinidad electrónica, AE, es la energía que desprende un átomo gaseosocuandocaptaunelectrón.

Lamayor afinidad electrónica le corresponde al elemento conmayor Z ymenor n Deacuerdoconestosvalores,setratadelelementoD.HayqueexcluiralelementoCqueportenersuoctetocompletonotienetendenciaacaptarelectrones.

c) Verdadero. La electronegatividad es la capacidad relativa de un átomo para atraerhaciasiloselectronesdesuenlaceconotroátomo.

Loselementosmáselectronegativossonlosquetienenvaloreselevadosdelaenergíadeionizaciónyafinidadelectrónica,esdecir,convaloresgrandesdeZ ypequeñosden.Deacuerdo con los valores de la tabla el elementomáselectronegativo es elD. Hay queexcluiralelementoCqueportenersuoctetocompletonotienetendenciaaenlazarseconotrosátomos.


d) Falso. El carácter metálico de un elemento mide su capacidad de reducir a otroselementosycederelectronesyoxidarse.

Segúnsehavistoenelapartadoa),elelementoconmáscapacidadparacederelectrones(menorenergíadeionización)eselB.

e)Falso. Los elementosAyB sonmetales yaque tienenpocoselectronesdevalenciaytienentendenciaacederesoselectronesyformarcationes.

Cuandoseformaformauncatión,disminuyelaconstantedeapantallamientoyportantoaumentalacarganuclearefectivaloquedeterminaunaconsiderablereduccióndelradiodelátomo.Porestemotivo,elradiodelcatiónesbastantemenorqueelradiodelátomodelqueprocede.

LoselementosDyEsonnometalesyaquetienenmuchoselectronesdevalenciaytienentendencia a captar electrones y formar aniones. Hay que excluir al elemento C que portenersuoctetocompletonotienetendenciaaenlazarseconotrosátomos.

Cuando se forma forma un anión, aumenta la constante de apantallamiento y por tantodisminuyelacarganuclearefectiva loquedeterminaunconsiderableaumentodelradiodelátomo.Porestemotivo,elradiodelaniónesbastantemayorqueelradiodelátomodelqueprocede.El radiodel aniónes tanto cuantomayor seaelnúmerodeelectronesqueincorporaelátomoqueformaelaniónestable.

ElelementoDcaptaunelectrónparaformarelaniónD mientrasqueelelementoEcaptatreselectronesparaformarelaniónE ,portanto,elradiodelaespecieE esmayorqueeldelaespecieD .


3.54.Paralossiguienteselementos:Na,P,SyCl,sepuedeafirmar:a)EldemenorenergíadeionizacióneselCl.b)EldemayorafinidadelectrónicaesNa.c)ElmásoxidanteeselCl.d)ElmásreductoreselS.e)ElquetienemayorradioatómicoeselCl.

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Madrid2011)


Elelementofósforopertenecealgrupo15yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes15.

Elelementoazufrepertenecealgrupo16yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes [Ne]3s 3p . Sumandosuselectrones seobtienequesunúmeroatómicoes16.

Elelementocloropertenecealgrupo17yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes [Ne]3s 3p . Sumandosuselectrones seobtienequesunúmeroatómicoes17.



Elemento Na P S Cl

Z 11 15 16 17

estructuraelectrónica [Ne]3s [Ne]3s 3p [Ne]3s 3p [Ne]3s 3p

(aprox.) 1 3 4 5

n 3 3 3 3

a)Falso.Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:

I=1312Zef2

n2





Como todos los elementos son del tercer periodo (n =3), la energía de ionizaciónúnicamentedependedelvalordeZ .Deacuerdoconestosvalores,elelementoconmenorvalordeZ eseldemenorenergíadeionizaciónqueeselNa.


Como todos los elementos son del tercer periodo (n =3), la afinidad electrónicaúnicamentedependedelvalordeZ .Deacuerdoconestosvalores,elelementoconmayorvalordeZ eseldemayorafinidadelectrónicaqueeselcloro.

c)Verdadero. El poder oxidante de un elementomide su capacidad de oxidar a otroselementosycaptarelectronesyreducirse.

Según se ha visto en el apartado anterior, el elemento con más capacidad para captarelectrones(mayorafinidadelectrónica)eselcloro.

d) Falso. El poder reductor de un elemento mide su capacidad de reducir a otroselementosycederelectronesyoxidarse.

Segúnsehavistoenelapartadoa),elelementoconmáscapacidadparacederelectrones(menorenergíadeionización)eselsodio.

e)Falso.Comotodosloselementossondelsegundoperiodo(n=3),elradioúnicamentedependedelvalordeZ .Deacuerdoconestosvalores,elelementoconmenorvalordeZ eseldemayorradioatómicoqueeselNa.


3.55.Ordenalossiguienteselementosporordencrecientedeenergíadeionización:a)Rb<Mg<Cab)Rb<Ca<Mgc)Ca<Mg<Rbd)Mg<Rb<Ca




I=1312Zef2

n2




TendrámenorenergíadeionizaciónelelementoquepresentemayorvalordenymenorvalordeZ .


Elemento Mg Ca Rb

Z 12 20 37

estructuraelectrónica [Ne]3s [Ar]4s [Kr]5s

(aprox.) 2 2 1

n 3 4 5

El elemento con menor energía de ionización es el Rb (menor Z y mayor n). LoselementosMgyCa tienenelmismovalordeZ ,por loqueel factordeterminanteeselvalorden.Entreambos,tienemenorenergíadeionizaciónelCa(tienen=4).

Elordencrecientedeenergíadeionizacióncorrectoes:

Rb<Ca<Mg


Rb(403)<Ca(590)<Mg(738)


3.56.Lasespeciesquímicas:H(1), (2)y (3)sonisoelectrónicas.Señalecuálserálaordenacióncorrectadesusradios.a) = = b) > > c) > > d) > >

(O.Q.L.Murcia2003)

Enlasespeciesisoelectrónicaslaconstantedeapantallamientoeslamisma,porloquelacarganuclearefectivacrecealcrecerelnúmerodeprotonesdelnúcleo(Z).EsteaumentodeZdeterminalareduccióndelradiodelaespecie.

Elordendecrecientederadioscorrectoes:

> >



3.57.¿Aquéelemento,deentre lossiguientes, lecorrespondeelmenorvalorde lasegundaenergíadeionización?a)Nab)Kc)Ard)Mg

(O.Q.L.Murcia2003)



M (g)+I M (g)+e



Mg[Ne]3s Mg [He]2s 2p

Ar[Ne]3s 3p Ar [Ne]3s 3p

K[Ar]4s K [Ne]3s 3p


I=1312Zef2

n2




TendrámenorsegundaenergíadeionizaciónelelementoquepresentemayorvalordenymenorvalordeZ .


Elemento

Z 11 12 18 19

estructuraelectrónica [He]2s 2p [Ne]3s [Ne]3s 3p [Ne]3s 3p

(aprox.) 8 1 7 8

n 2 3 3 3

DeacuerdoconlosvaloresdeZ yn,elelementoconmenor2ªenergíadeionizacióneselMg.


Mg(1450)<Ar(2665)<K(3051)<Na(4562)



3.58.PyQsonátomosdedistintoselementossituadosenelmismoperíodoyquetienen5y7electrones de valencia, respectivamente. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correctarespectoadichosátomos?a)PtieneunamayorprimeraenergíadeionizaciónqueQ.b)QtienemenorafinidadelectrónicaqueP.c)PtienemayorradioatómicoqueQ.d)ElenlaceP‐Qseráapolar.

(O.Q.L.Murcia2003)


I=1312Zef2

n2




Comosetratadeelementosdelmismoperiodotienenelidénticovalordenporloqueestefactornoinfluyesobrecualeselelementoconmayorenergíadeionización.EstevalorlecorrespondealelementoconmayorvalordeZ (Z)queenestecasoeselQ.


Comosetratadeelementosdelmismoperiodotienenelidénticovalordenporloqueestefactorno influyesobrecualesel elementoconmenorafinidadelectrónica.Estevalor lecorrespondealelementoconmenorvalordeZ (Z)queenestecasoeselP.

c)Verdadero.Comosetratadeelementosdelmismoperiodotienenelidénticovalorden,porloqueelradioúnicamentedependedelvalordeZ .Deacuerdoconestosvalores,elelementoconmenorvalordeZ eseldemayorradioatómicoqueenestecasoeselP.

d)Falso.Setratadeelementosdiferentesporloquetienendiferenteelectronegatividadloquedeterminaqueelmáselectronegativoatraigamáshaciasiloselectronesdesuenlaceconelotro,porelloelenlaceentreambosespolar.


3.59. ¿A cuál de los siguientes elementos pueden corresponder las siguientes sucesivasenergíasdeionizaciónexpresadaseneV:6,0;,18,8;28,4y120,0;153,8?a)Nab)Mgc)Ald)Sie)P

(O.Q.L.Murcia2003)(O.Q.N.Sevilla2010)

Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .

Elelementomagnesiopertenecealgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .

Elelementoaluminiopertenecealgrupo13yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .


Elelementosiliciopertenecealgrupo14yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .

Elelementofósforopertenecealgrupo15yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .

Suponiendoquelaenergíadeionizacion,Iesproporcionalalacarganuclearefectiva,Z ,yhaciendolaaproximacióndequeunelectrónapantallaaunprotón,losvaloresdeZ =1,2,3,…determinanqueloselectronesqueseencuentranenunmismoorbitalpresentanlarelaciónI/Z ≈cte.

Enestecaso:

I =6,01=6,0eV

Estevalormuydiferentealossiguientesindicaqueelelectrónmásexternoseencuentrasóloensuorbital.

I =18,82

=9,4eVI =28,43

=9,5eV

Losdossiguientesvalores,I ≈I ,nomuchomásgrandesqueelanterior,indicanquelossiguienteselectronesdebenestarsituadosenunorbitaldelamismacapaqueelanterior.Al existir sólo dos electrones en este tipo de orbital éste se trata de un orbital s y, portanto,elelectrónanteriordebeestarsituadoenunorbitalp.

I =120,04

=30,0eVI =153,85

=30,8eV

Los siguientes valores, I ≈ I , muy superiores a los anteriores, indican que estoselectronesdebenestarsituadosenunorbitalconunvalorden inferiora losanterioresquedebeserunorbitalp.

Portanto,laestructuraelectrónicaexternadelelementodebeser(n–1)p6ns2np1.DeloselementospropuestoselquetieneunaestructuraelectrónicadeesetipoeselAl.


(EnlacuestiónpropuestaenMurcia2003,lasenergíasvienenexpresadasenkJ/mol).

3.60.¿Cuáldelossiguientesconceptosescorrecto?a)Laafinidadelectrónicaeslaenergíanecesariaparaqueunelementocapteunelectrón.b)Laafinidadelectrónicaeslaenergíadesprendidacuandounelementocaptaunelectrón.c)Laafinidadelectrónicavienedadaesquemáticamenteporlasiguientenotación:

A(g)+ (g)+energíad)Laafinidadelectrónicadeloselementosdelgrupo17(VIIA)esnegativa.e)Unelementoquepresenteunaafinidadelectrónicaaltapresentará,asuvez,unpotencialdeionizaciónbajo.

(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Extremadura2003)

La afinidad electrónica es la energía quedesprendeun átomo gaseoso cuando capta unelectrón. Es la energía asociada al proceso de formación de aniones y se representamedianteelsiguienteproceso:

A(g)+e A (g)+AE

a)Falso.Laenergíasedesprendenoseabsorbeyesparaunátomonoparaunelemento.


b)Falso.Laenergíaesparaunátomonoparaunelemento.

c)Verdadero.Laecuaciónescorrecta.

d)Verdadero.Laafinidadelectrónicadelosnometales(grupos15,16y17)tienesignonegativoyaqueesenergíadesprendidaqueestáasociadaaunprocesoexotérmico.

e)Loselementosquetienenvaloresaltosdelaafinidadelectrónicasecaracterizanporsutendencia a captar electrones y no a cederlos por lo que también tienen energías deionizaciónaltas.

Lasrespuestascorrectassoncyd.

3.61.DelelementodenúmeroatómicoZ=35,sepuedeafirmarque:a)Esunmetal.b) Forma un catión monovalente ya que tiene cinco electrones en la capa exterior (devalencia).c)Tieneunaelectronegatividadmayorque lade loselementosqueestánporencimaensumismogrupo.d)Tienesieteelectronesenlacapaexterior(devalencia).


LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=35es:

[Ar]3d 4s 4p

El valormáximo de n = 4 indica que se trata de un elemento del 4º periodo del sistemaperiódicoycomotiene7electronesdevalencia(s p )pertenecealgrupo17(halógenos)queestáintegradoporloselementos:

FFlúor(n=2)

ClCloro(n=3)

BrBromo(n=4)

IIodo(n=5)

AtAstato(n=6)

setratadelelementobromo.

a)Falso.Elelevadonúmerodeelectronesdevalenciaindicaqueesunnometal.

b) Falso. No tiene cinco electrones de valencia, tiene siete y su tendencia es a formaranionesmonovalentes.

c)Falso.LaelectronegatividaddentrodeungrupodecrececonformeaumentaelnúmeroatómicoZ.

d)Verdadero.Tienesieteelectronesdevalencia(s p ).


3.62.Sonmetalesalcalinos:a)NayMgb)KyCac)NayCad)RbyMge)CsyFr


Losmetales alcalinos son los elementos del grupo del sistema periódico que tienen unúnicoelectrónexternos .Estegrupoestáintegradoporloselementos:


litio(Li),sodio(Na),potasio(K),rubidio(Rb),cesio(Cs)yfrancio(Fr).


3.63.¿Cuálde lossiguientesenunciados,relacionadoscon laspropiedadesde loselementosdelatablaperiódica,escorrecto?a)Eltamañoatómicodecrecehaciaabajoenungrupo.b)Eltamañoatómicose incrementadesdeel francioenelgrupo1(IA)hastael flúorenelgrupo17(VIIA)c)Eltamañoatómicodecrecedeizquierdaaderechaenunperiodo.d)Todoslosátomosdelmismogrupotienenelmismotamaño.e)Ningunadelasanteriores

(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.Asturias2010)(O.Q.L.LaRioja2012)

a)Falso.Conformesedesciendeenungrupo,aumentaelnúmerodecapaselectrónicasyconelloeltamañodelátomo.

b)Falso.Conformeseavanzaenunperiodo,aumentalacarganuclearefectivayconellolaatracciónnuclearloquedeterminaundescensoeneltamañodelátomo.

c)Verdadero.Segúnsehacomentadoenelapartadob).

d)Falso.Segúnsehacomentadoenelapartadoa).


3.64.Elordencrecientedelaprimeraenergíadeionizaciónparaloselementos:N(Z=7),Ne(Z=10),Na(Z=11)yP(Z=15)es:

a)Na<P<N<Neb)N<Na<P<Nec)Na<N<P<Ned)P<Na<Ne<N


Laenergíadeionizacióndeunátomo,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:

I=1312Zef2

n2


LacarganuclearefectivaenperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientrasqueenungruposemantieneconstante.Deformaaproximadaesiguala:




Elemento N Ne Na P

Z 7 10 11 15

estructuraelectrónica [He]2s 2p [He]2s 2p [Ne]3s [Ne]3s 3p

(aprox.) 5 8 1 5

n 2 2 3 3


Deloselementosdeltercerperiodo(n=3),lamenorenergíadeionizaciónlecorrespondealNaportenermenorZ .

De los elementos del segundo periodo (n = 2), la menor energía de ionización lecorrespondealNportenermenorZ .

Portanto,elordencrecientecorrectodeenergíasdeionización(kJ/mol)es:

Na(496)<P(1012)<N(1402)<Ne(2081)


3.65.Laestructuraelectrónica3 3 ,correspondea:a)Unelementodelsegundoperiodo.b)Unelementodetransición.c)Unelementodelbloquep.d)Unelementodelgrupo3.e)Unelementoalcalinotérreo.

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.CastillayLeón2009)

Dadalaestructuraelectrónicaexterna3s 3p ,elvalormáximoden=3indicaquesetratadeunelementodel3erperiododelsistemaperiódicoycomotiene6electronesdevalencia(s p )pertenecealgrupo16(situadoenelbloquep)integradoporloselementos:

OOxígeno(n=2)

SAzufre(n=3)

SeSelenio(n=4)

TeTelurio(n=5)

PoPolonio(n=6)


(EnCastilla yLeón2009se cambiabloqueppor representativoy transiciónpor tierrasraras).

3.66.LaconfiguraciónelectrónicadeH, y es1s1.Portanto:a)Laenergíadeionizacióneslamismaparalostres.b)Elradiodecadaunodeelloseselmismo.c)Laenergíadeionizacióndel esmayorquelade .d)ElradiodeHesmenorqueelde .


Setratadeespeciesisoelectrónicasquetienenlamismaconfiguraciónelectrónicaparalasquesepuedeplantearlasiguientetabla:

Especie H

Z 1 2 3

estructuraelectrónica 1s 1s 1s

(aprox.) 1 2 3

n 1 1 1

a)Falso.Laenergíadeionizacióndeunátomo,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:

I=1312Zef2

n2





LamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealaespecieconmenorvalordenymayorvalordeZ (Z)queenestecasoesLi .

Elordencrecientedeenergíasdeionización(kJ/mol)es:

H(1312)<He (5250)<Li (11813)

b)Falso.Enlasespeciesisoelectrónicaslaconstantedeapantallamientoeslamisma,porloquelacarganuclearefectivacrecealcrecerelnúmerodeprotonesdelnúcleo(Z).EsteaumentodeZdeterminalareduccióndelradiodelaespecie,portanto,elmenorradiolecorrespondealLi .

Elordencrecientederadioses:

Li <He <H

c)Verdadero.Segúnhaexplicadoenelapartadoa).

d)Falso.Segúnhaexplicadoenelapartadob).


3.67.Dadaslasconfiguracioneselectrónicasdelosátomos:

A=1 2 2 3 B=1 2 2 6 Sepuedeasegurarquea)AyBrepresentanátomosdeelementosdistintos.b)LaenergíaparaarrancarunelectrónaBesmayorqueparaA.c)SetratadeátomosdeunmismoelementoylaenergíadeionizacióndeAyBeslamisma.d)AyBtienendistintamasaatómica.


a)Falso. Las configuracionesA yB tienen elmismonúmerode electrones, la diferenciaentreambasestribaenqueenlaestructuraBseincumpleelPrincipiodeMínimaEnergíaya que se ha ocupado el orbital 6s antes de completarse el 3s. Por este motivo, laconfiguración A corresponde al estado fundamental del átomo y la configuración Bcorrespondeaunestadoexcitado.

b‐c)Falso.Laenergíaparaarrancarunelectróndelorbital6p(B)másalejadodelnúcleoesmenorquesiseencuentraenelorbital3s(A)máscercanoalnúcleo.

d)Falso.Paraconocer lamasaesnecesariosaber lacomposicióndelnúcleo,esdecirsunúmeromásicoA.

Todaslaspropuestassonfalsas.

3.68.¿Cuáldelossiguienteselementosnoesunmetaldetransición?a)Rub)Auc)Ald)W

(O.Q.L.Murcia2004)


Losmetales de transición se caracterizan porque envían su electrón diferenciador a unorbitald.

Lasestructuraselectrónicasdeloselementospropuestosson:

ElelementodesímboloRueselrutenioquepertenecealgrupo8yperiodo5delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Kr]5s 4d .

ElelementodesímboloAueseloroquepertenecealgrupo11yperiodo6delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Xe]4f 6s 5d .

El elemento de símbolo Al es el aluminio que pertenece al grupo 13 y periodo 3 delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .

El elemento de símboloW es el wolframio que pertenece al grupo 6 y periodo 6 delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Xe]4f 6s 5d .


3.69.Losmetalesdetransiciónsecaracterizanpor:a)Oxidarsefácilmentealaire.b)Serespecialmentedúctilesymaleables.c)Tenerlosorbitalesdparcialmenteocupadosconelectrones.d)Combinarserápidamenteconelagua.

(O.Q.L.Murcia2004)

Losmetales de transición se caracterizan porque envían su electrón diferenciador a unorbitaldquepuedeestarparcialototalmenteocupado.

Noobstante,unapropiedadtípicadelosmetalesesquesondúctilesymaleables.


3.70.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa?a)Elpotencialdeionizacióndependedelacargadelnúcleo.b)Elpotencialdeionizacióndependedelefectopantalla.c)Elpotencialdeionizacióndependedelradio.d)Elsegundopotencialde ionizaciónes laenergíaquesehadesuministraraunelementoneutrogaseosoparaqueseconviertaencatióndivalente.


a‐b‐c)Verdadero.Laenergíade ionizacióndeunátomo, I,sepuedecalcularmediante lasiguienteexpresión:

I=1312Zef2

n2



Z =ZS

siendoSlaconstantedeapantallamiento.

d)Falso.Lasegundaenergíadeionizaciónserepresentamedianteelsiguienteproceso:

X (g)+I X (g)+e



3.71.¿Cuáldelossiguientesionestieneunmenorradio?a) b) c) d) e)

(O.Q.L.Baleares2004)(O.Q.L.Baleares2010)

Elelementocloropertenecealgrupo17yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes [Ne]3s 3p .Sumandosuselectrones seobtienequesunúmeroatómicoes17.


Elelementopotasiopertenecealgrupo1yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes19.

LaconfiguraciónelectrónicadelionK es[Ne]3s 3p yaquecedeunelectróndesucapamásexterna.

Elelementocalciopertenecealgrupo2yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[[Ar]4s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes20.

LaconfiguraciónelectrónicadelionCa es[Ne]3s 3p yaquecededoselectronesdesucapamásexterna.

Elelementoazufrepertenecealgrupo16yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes [Ne]3s 3p .Sumandosuselectrones seobtienequesunúmeroatómicoes16.

LaconfiguraciónelectrónicadelionS es[Ne]3s 3p yaquecaptadoselectronesensucapamásexterna.

Estascuatroespeciestienenlamismaestructuraelectrónicaysonisoelectrónicas.

Elelementobariopertenecealgrupo2yperiodo6delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Xe]6s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes56.

LaconfiguraciónelectrónicadelionBa es[Kr]4d 5s 5p yaquecededoselectronesdesucapamásexterna.

Todaslasespeciespropuestas,sedescartaelBa yaqueeslaespeciequetieneunmayornúmerodecapaselectrónicas.Delastresrestantes,especiesisoelectrónicas,laconstantede apantallamiento es la misma, por lo que la carga nuclear efectiva crece al crecer elnúmerodeprotonesdelnúcleo(Z).EsteaumentodeZdeterminalareduccióndelradiodelaespecie,portanto,elmenorradiolecorrespondeal .


(EnBaleares2010sereemplazaelionBa porelionS ).


3.72.LaconfiguraciónelectrónicadeunelementoAes:

1 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 ¿Cuálesdelassiguientesafirmacionessoncorrectas?

1)ElSbtieneunaenergíadeionizaciónmenorqueelátomoA.2)ElSntieneunradiomayorqueelátomoA.3)LaenergíadeionizacióndelClesmayorqueladelátomoA.4)DelacombinacióndelelementoAyelelementodeZ=35seobtienencompuestosfundamentalmenteiónicos.5)ElelementoAesmáselectronegativoqueelCl.

a)1,2y3b)2,3y4c)1,2y5d)1,3y4


Dadalaestructuraelectrónica,elvalormáximoden=5indicaquesetratadeunelementodel5ºperiododelsistemaperiódicoycomotiene7electronesdevalencia(s p )pertenecealgrupo17queestáintegradoporloselementos:

FFlúor(n=2)

ClCloro(n=3)

BrBromo(n=4)

IIodo(n=5)

AtAstato(n=6)

setratadelelementoiodo.

1) Verdadero. La energía de ionización de un átomo, I, se puede calcular mediante lasiguienteexpresión:

I=1312Zef2

n2




LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelSb(Z=51)es[Kr]4d 5s 5p .

Los elementos I y Sb pertenecen almismo periodo (n = 5), por lo que la carga nuclearefectivaeselfactordeterminantedeltamaño.Enunperiodo,éstaesmayorenelelementoquetienemayornúmeroatómico.Portanto,eliodotienemayorenergíadeionizaciónqueelantimonio.

Segúnlabibliografía,lasenergíasdeionización(kJ/mol)son:

I(1008)>Sb(834)

2)Verdadero.LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelSn(Z=50)es[Kr]4d 5s 5p .

Los elementos I y Sn pertenecen almismo periodo (n = 5), por lo que la carga nuclearefectivaeselfactordeterminantedeltamaño.Enunperiodo,éstaesmayorenelelementoque tiene mayor número atómico lo que hace que la atracción nuclear sea mayor. Portanto,elestañotienemayorradioqueeliodo.

Segúnlabibliografía,losradiosatómicos(pm)son:

Sn(140)>I(133)


3)Verdadero.LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelCl(Z=17)es[Ne]3s 3p .

Los elementos I yCl pertenecen al grupo17del sistemaperiódico, por loque tienen lamismacargaefectiva,luegoestefactornoinfluyeparadeterminarcuáltienemayorvalordelaenergíadeionización.

Elnúmerode capaselectrónicases el factordeterminantedel tamaño.El cloro tieneunvalorden=3 frentean=5paraelátomoA.Portanto,elclorotienemayorenergíadeionizaciónqueelátomoA(iodo).

Segúnlabibliografía,lasenergíasdeionización(kJ/mol)son:

Cl(1251)>I(1008)

4)Falso.LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconnúmeroatómicoZ=35es[Ar]3d 4s 4p .

Los elementos I y Br pertenecen al grupo 17 del sistema periódico. Ambos tienentendenciaaganarunelectrónparaformarunionmonovalenteconestructuraelectrónicadegasinerte,muyestable.Portanto,noesposiblequeformenentreambosunenlaceiónico.

5)Falso. La electronegatividaddeun elemento, χ,mide la facilidadque tieneun átomoparaatraerhaciasíloselectronesdesuenlaceconotrosátomos.

Los elementos I y Cl pertenecen al grupo17del sistemaperiódico, pero es el elementocloro(Z=17)elquetienemenornúmerodecapas.Estohacequecuandoamboselementosseencuentrenunidosaunmismoelemento,seaelcloroelquemásatraigahaciasíesoselectronesdeenlace.Portanto,elelementoA(iodo)noesmáselectronegativoqueelcloro.

Segúnlabibliografía,losvaloresdelaselectronegatividadesenlaescaladePaulison:

Cl(3,16)>I(2,66)


3.73.Laestructuraelectrónicadeunelementoes1 2 2 .Indiquesitiene:a)Elevadopotencialdeionización.b)Bajaelectronegatividad.c)Bajaafinidadelectrónica.d)Caráctermetálico.

(O.Q.L.Madrid2004)

Dadalaestructuraelectrónica,elvalormáximoden=2indicaquesetratadeunelementodel segundo periodo del sistema periódico y como tiene 7 electrones de valencia (s p )pertenecealgrupo17(halógenos)queestáintegradoporloselementos:

FFlúor(n=2)

ClCloro(n=3)

BrBromo(n=4)

IIodo(n=5)

AtAstato(n=6)

Los halógenos son elementos se considerannometales por tener tantos electrones devalencia.Porellosepuededecirque:

Tienentendenciaaganaraunelectrónparaformarunaniónmonovalenteestableporloquesepuededecirquesusafinidadeselectrónicassonaltas.


Presentangrandificultadparaperderelectronesporloquesusenergíasdeionizaciónsonelevadas.


3.74.Sólounadelasexpresionessiguientesescorrectaparadefinirlaafinidadelectrónicadeunelemento,señalecuál:a)Laenergíaqueliberaunelementoenestadogaseosocuandoadquiereunelectrón.b)Laenergíaquesedebeaportaraunelementoparaarrancarleunelectrón.c)Latendenciarelativaquetieneunátomoparaatraerhaciasíloselectronescompartidosconotroátomo.d)Unamedidadelapolaridaddelosenlacescovalentes.

(O.Q.L.Madrid2004)

La afinidad electrónica, AE, sedefine como la energíaquedesprendeun átomo gaseosocuandocaptaunelectrón.Eslaenergíaasociadaalprocesodeformacióndeanionesyserepresentamedianteelsiguienteproceso:

A(g)+e A (g)+AE


3.75.¿Cuáldelassiguientesespeciesquímicastieneelradiomayor?a)Mgb)Nac) d)

(O.Q.L.Madrid2004)



Elelementomagnesiopertenecealgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes12.


Comparando los átomos, se trata de elementos delmismo periodo, por lo que la carganuclearefectivaeselfactordeterminantedeltamaño.Enunperiodo,estaesmayorenelelemento que tiene mayor número atómico lo que hace que la atracción nuclear seamayor.Portanto,elsodiotienemayorradioqueelmagnesio.


Na(186)>Mg(160)

Al disminuir el número de electrones al formarse los iones, disminuye la constante deapantallamientoyaumentalacarganuclearefectiva,loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayor.Portanto,elradiodelionessiempremenorqueeldelátomoneutrodelqueprocede.



3.76.Lapropiedadquepresenta,enconjunto,valoresmásaltosenlafamiliadeloshalógenosqueenladelosmetalesalcalinoses:a)Elpuntodefusión.b)Laafinidadelectrónica.c)Elpoderreductor.d)Ladensidad.

(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)

Losalcalinossonloselementosdelgrupo1delsistemaperiódicoytienenlaestructuraelectrónicaexternans .Tienentendenciaacederaeseelectrón(oxidarse)paraformaruncatiónmonovalenteestableporloquesepuededecirquesusenergíasdeionizaciónsonbajasysupoderreductoralto.

Los halógenos son los elementos del grupo 17 del sistema periódico y tienen laestructuraelectrónicaexternans np Tienentendenciaaganaraunelectrón(reducirse)paraformarunaniónmonovalenteestableporloquesepuededecirquesusafinidadeselectrónicassonelevadasysupoderoxidantealto.


3.77.Ordenardemayoramenoreltamañodelossiguientesátomos:Sc,BaySe.a)Ba>Se>Scb)Ba>Sc>Sec)Sc>Ba>Sed)Sc>Se>Ba


El elemento de símbolo Sc es el escandio que pertenece al grupo 3 y periodo 4 delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ar] 4s 3d .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes23.

ElelementodesímboloBaeselbarioquepertenecealgrupo2yperiodo6delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Xe] 6s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes56.

El elemento de símbolo Se es el selenio que pertenece al grupo 16 y periodo 4 delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]3d 4s 4p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes34.

Siendoelementosdediferentesperiodos,Ba(n=6)yScySe(n=4),elfactordeterminantedel tamaño es el número de capas electrónicas, por tanto, el Ba es el que tienemayortamañodelostres.

RespectoalosotrosdoselementosdelmismoperiodoScySe,eslacarganuclearefectivaelfactordeterminantedeltamaño.Enunperiodo,éstaesmayorenelelementoquetienemayor número atómico lo que hace que la atracción nuclear sea mayor. Por tanto, elescandiotienemayortamañoqueelselenio.


Ba(222)>Sc(162)>Se(116)



3.78.CuatroelementosA,B,CyD,tienennúmerosatómicos16,19,33y50,respectivamente.Ordenardemayoramenorcaráctermetálico:a)B>D>C>Ab)B>A>D>Cc)A>C>D>Bd)D>B>A>C


El carácter metálico de un elemento está relacionado con su facilidad para perderelectronesyformarcationes.

El elemento A de número atómico 16 tiene la configuración electrónica abreviada[Ne]3s 3p .Pertenecealgrupo16integradoporloselementos:

OOxígeno(n=2)

SAzufre(n=3)

SeSelenio(n=4)

TeTelurio(n=5)

PoPolonio(n=6)

es el azufre, un elemento que tiende a captar dos electrones y así adquirir estructuraelectrónicadegasinerte.Tienemuypococaráctermetálico.

El elemento B de número atómico 19 tiene la configuración electrónica abreviada[Ar]4s .Pertenecealgrupo1integradoporloselementos:

LiLitio(n=2)

NaSodio(n=3)

KPotasio(n=4)

RbRubidio(n=5)

CsCesio(n=6)

FrFrancio(n=7)

es el potasio, un elemento que tiende a ceder un electrón y así adquirir estructuraelectrónicadegasinerte.Tieneunelevadocaráctermetálico.

El elemento C de número atómico 33 tiene la configuración electrónica abreviada[Ar]3d 4s 4p .Pertenecealgrupo15integradoporloselementos:

NNitrógeno(n=2)

PFósforo(n=3)

AsArsénico(n=4)

SbAntimonio(n=5)

BiBismuto(n=6)

esel arsénico,unelementoque tiendea captar treselectronesyasí adquirir estructuraelectrónicadegasinerte.Setratadeunmetaloideytienealgodecaráctermetálico.

El elemento D de número atómico 50 tiene la configuración electrónica abreviada[Kr]4d 5s 5p .Pertenecealgrupo14integradoporloselementos:

CCarbono(n=2)

SiSilicio(n=3)

GeGermanio(n=4)

SnEstaño(n=5)

PbPlomo(n=6)

es el estaño, un elemento que tiende a ceder dos o cuatro electrones y así adquirirestructuraelectrónicadegasinerte.Tienecaráctermetálico.

Ordenadosdemayoramenorcaráctermetálico:

B(K)>D(Sn)>C(As)A(s)



3.79.¿Cuáldelasafirmacionesnoescorrectaparaelelemento81?a)Esunelementodelgrupo13.b)Esunmetal.c)Presentaeltamañomásgrandedesugrupo.d)Esunelementodelquintoperiodo.

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)

El elemento de número atómico 81 tiene la configuración electrónica abreviada[Xe]4f 5d 6s 6p .Pertenecealgrupo13integradoporloselementos:

BCarbono(n=2)

AlAluminio(n=3)

GaGalio(n=4)

InIndio(n=5)

TlTalio(n=6)

esel talio,unelementodel sextoperiodoque tiendeacederunoo treselectronesyasíadquirirestructuraelectrónicadegasinerte.Setratadelmetalmásgrandedesugrupoyaquetienemáscapaselectrónicas.


(En la cuestión propuesta en 2010 se cambia por el elemento 31 y la opción d es unelementodelcuartoperiodo,yenla2011,elelementoes40ylaopciónbesnometal).

3.80.Delassiguientesproposiciones,referentesaloselementosdelgrupodeloshalógenos,sepuedeafirmarque:a)Tienenenergíasdeionizaciónrelativamentepequeñas.b)Suspuntosfusiónsonmuybajosyaumentandeformaregularaldescenderenelgrupo.c) Todos los halógenos pueden formar compuestos en los que actúan con números deoxidación‐1,+1,+3,+5,+7.d)Todosloshalógenossecomportancomooxidantesmuyfuertes.e)Todosloshalógenossecomportancomoreductoresmuyfuertes.

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Madrid2007)(O.Q.L.Baleares2011)

a) Falso. Los elementos halógenos forman grupo 17 del sistema periódico y tienen laestructura electrónica externa ns np . Por tener tantos electrones de valencia puededecirseque:

Tienentendenciaaganaraunelectrónparaformarunaniónmonovalenteestableporloquesepuededecirquesusafinidadeselectrónicassonaltas.

Presentangrandificultadparaperderelectronespor loquesusenergíasde ionizaciónsonelevadas.

b) Verdadero. Forman moléculas diatómicas con enlace covalente no polar. Por estemotivopresentanfuerzasintermolecularesdedispersióndeLondon.Ladebilidaddeéstasprovoca que estas sustancias tenganbajos puntos de fusión que aumentan conforme sedesciendeenelgrupoyaquelaintensidaddeestosenlacesaumentaconformelohaceeltamañodelátomo.

Consultandolabibliografía,losvaloresdelospuntosdefusión(°C)son:

Halógeno

Tfusión(K) 53,5 171,6 265,8 355,9

c) Falso. El flúor es el elemento más electronegativo del sistema periódico por lo queresultaimposiblequitarleunelectrónyformarelcatiónF estable.


d)Falso.LoshalógenossonespeciesmuyoxidantesyaquetienenunaelevadatendenciaaganarunelectrónyformarelionestableX.Sólolostresprimeroshalógenos(flúor,cloroybromo)puedenconsiderarseoxidantes fuertesyaque tienenpotencialesdereduccióngrandesypositivosloqueestípicodelasespeciesoxidantes.

Consultandolabibliografía,losvaloresdeE°(V)son:

F (g)+2e 2F (aq) E°=2,87V

Cl (g)+2e 2Cl (aq) E°=1,36V

Br (l)+2e 2Br (aq) E°=1,07V

I (s)+2e 2I (aq) E°=0,53V

e)Falso.Segúnsehacomentadoenelapartadoanterior.


3.81.De las siguientes proposiciones, referentes a los elementos del grupo de losmetalesalcalinotérreos,sepuedeafirmarque:a) Todos forman con facilidad cationes de carga variada, , , , que existen endisoluciónacuosademuchoscompuestosiónicos.b)Losiones tienenungranpoderreductorqueseutilizaenlaproteccióncatódicadelhierro.c)Elberilioeselquetienemayorfacilidadparaformarcationes .d)Lospotencialesnormalesdereducciónsongrandesynegativospor loquesecomportancomoagentesreductores.e)Todosreaccionanviolentamenteconelaguaatemperaturaordinaria.

(O.Q.N.Luarca2005)

a)Falso.Loselementosalcalinotérreos formangrupo2delsistemaperiódicoytienen laestructura electrónica externa ns . Tienen tendencia a ceder esos dos electrones(oxidarse)paraformaruncatióndivalenteestable.

b)Falso.ElcatiónMg eslaespecieoxidadadelMgquesíqueesunexcelentereductor.

c)Falso.ElBeesde todos loselementosalcalinotérreoselque tienemenor tendenciaaformar el correspondiente ion divalente. Se debe a que el berilio es un elemento muypequeño(n=2).

d)Verdadero. Los elementosalcalinotérreos tienenpotencialesde reduccióngrandes ynegativosloqueestípicodelasespeciesreductoras.

Consultandolabibliografía,losvaloresdeE°(V)son:

Be (aq)+2e Be(s) E°=‐1,85V

Mg (aq)+2e Mg(s) E°=‐2,37V

Ca (aq)+2e Ca(s) E°=‐2,87V

Sr (aq)+2e Sr(s) E°=‐2,89V

Ba (aq)+2e Ba(s) E°=‐2,90V

e)Falso.Sonlosmetalesalcalinoslosquereaccionanviolentamenteconelagua.



3.82.Laconfiguraciónelectrónicaexternadelosátomosdeloselementosdelgrupo6Aesns2np4.Señalarlarespuestaincorrecta:a)Losnúmerosdeoxidacióndelazufreson‐2,+2,+4y+6.b)Eloxígenotienelosmismosnúmerosdeoxidaciónqueelazufre.c)Eloxígenotienedenúmerodeoxidación‐2.d)Oxígenoyazufresonnometales.

(O.Q.L.Murcia2005)

a)Verdadero.Elazufreformacompuestosconlosnúmerosdeoxidaciónpropuestos.Asípues,‐2(H S),+2(SO),+4(SO )y+6(SO ).

b)Falso.Eloxígenoeselsegundoelementomáselectronegativodelsistemaperiódicoporloquenopuedeserátomocentralenloscompuestostalcomoloeselazufre.

Susnúmerosdeoxidaciónson:‐2(H O),‐1(H O ),‐½(KO )y+2(OF ).

c)Verdadero.Segúnsehavistoenelapartadob).

d)Verdadero.Deacuerdoconlaestructuraelectrónicaexternapropuesta, loselementosdel grupo 16 (6A) tienen 6 electrones de valencia por lo que tienen tendencia a captarelectronesydificultadparacederlos,unacaracterísticadelosnometales.


3.83.Señalarlarespuestaincorrecta:a)ElCaesunelementoalcalinotérreodel4°períododelatablaperiódica.b)ElSitienedenúmeroatómico14.c)LaconfiguraciónelectrónicadelCues[Ar]3 4 .d)ElátomodeClesmáselectronegativoqueelde I,y su radioatómicomenorqueeldelazufre.

(O.Q.L.Murcia2005)

a)Verdadero.ElCa tiene la estructuraelectrónica externa [Ar]4s .El valormáximoden=4indicaquepertenecealcuartoperiodoyelnúmerodeelectronesexternoss indicaquepertenecealgrupo2delsistemaperiódico.

b)Verdadero. El Si tiene la estructura electrónica 1s 2s 2p 3s 3p . La sumade suselectronesindicaquesunúmeroatómicoes14.

c)Falso.LaestructuraelectrónicaabreviadadelCu(Z=29)es[Ar]4s 3d ,yaquedeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHundquediceque:



4s 3d

d)Verdadero.LoselementosIyClpertenecenalgrupo17delsistemaperiódico,peroeselelementocloro(Z=17)elquetienemenornúmerodecapas.Estohacequecuandoamboselementos se encuentren unidos a unmismo elemento, sea el cloro el quemás atraigahacia sí esos electrones de enlace. Por tanto, el elemento A (iodo) no es máselectronegativoqueelcloro.



Cl(3,16)>I(2,66)

LoselementosIyClpertenecenalgrupo17delsistemaperiódico,peroeseliodoelquetienemayornúmerodecapas(n=5)loquedeterminaquedeamboselementosseaésteelquetienemayorradio.

Segúnlabibliografía,losradiosatómicos(pm)sonI(133)>Cl(99)


3.84.SiestudiamosQuímicadebemossaberque:a)ElsímbolodelfósforoesFyeldelflúorFl.b)Latablaperiódicaactualrecoge,ordenadamente, loselementosconocidosyesdebidaaDmitriIvanovichMendeleiev.c)Elmercurio,porserlíquido,noesunmetal.d)Las tierrasrarasse llamanasíporquesucomportamientoquímiconoestádentrode lanormalidad.

(O.Q.L.Murcia2005)

La tablaperiódicaactual estábasadaen laordenaciónpormasasatómicas crecienteselsistemadegrupos(valencias)propuestaporMendeleiev.


3.85.Dadaslasconfiguracioneselectrónicasdelosátomosneutros:

A=1 2 2 3 B=1 2 2 6 indicasisonverdaderasofalsaslassiguientesafirmaciones:

i)SenecesitaenergíaparapasardeAaB.ii)AyBrepresentanátomosdeelementosdistintos.iii)SerequieremenorenergíaparaarrancarunelectróndeBquedeA.

a)Lastressonverdaderas.b)i)verdaderaii)verdaderaiii)falsac)i)falsaii)falsaiii)verdaderad)i)verdaderaii)falsaiii)verdadera


i) Verdadero. El orbital 6p tiene mayor energía que el 3s por lo que el átomo debeabsorberenergíaparatengalugardichatransición.

ii) Falso. Las configuracionesAyB tienen elmismonúmerodeelectrones, ladiferenciaentreambasestribaenqueenlaestructuraBseincumpleelPrincipiodeMínimaEnergíaya que se ha ocupado el orbital 6s antes de completarse el 3s. Por este motivo, laconfiguración A corresponde al estado fundamental del átomo y la configuración Bcorrespondeaunestadoexcitado.

iii)Verdadero.Elelectróndelorbital6sestámásalejadodelnúcleoyporesemotivoesmásfácildearrancar.


3.86.Amedidaquesedesciendeenungrupodelsistemaperiódico,losmetalessehacenmáselectropositivosysupotencialdeionizaciónsehacemásbajo.a)Verdaderob)Falsoc)Esmáselectropositivoalbajarperosupotencialdeionizaciónsehacemásalto.d)Laselectronegatividadessonsemejantes.



Laenergíaopotencialdeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:

I=1312Zef2

n2




Conformeseavanzaenungrupoelvalordenaumentaylaenergíadeionizaciónsehacemenor.

Aldisminuirlaenergíadeionizaciónaumentalaelectropositividad,omejordisminuyelaelectronegatividad,delelemento.


3.87.Delossiguientesátomoseiones:

Ar, , , y Sepuedeafirmarque:a)Todostienenelmismoradioporquesonisoelectrónicos.b)Suradiovaríaenelsiguienteorden: > >Ar> > .c)Suradiovaríaenelsiguienteorden: > >Ar> > .d)Ningunadelasafirmacionesanterioresesverdadera.


Comosetratadeespecies isoelectrónicasquetienenlamismaconfiguraciónelectrónica,todastienenlamismaconstantedeapantallamientoloquehacequelafuerzadeatraccióndel núcleo sobre el electrónmás externo seamayor en el núcleo conmayornúmerodeprotones (número atómico). En otras palabras, el tamaño de la especie decrece alaumentarelnúmeroatómico.Por tanto, laordenacióncorrectapara lasespecies iónicases:

Ca <K <Cl <S

EstonoesaplicableparaelAryaqueaquíelradioseríaatómicoynoiónico.Esteradioeselmenorde todas las especiespropuestas.Consultando labibliografía, los valores (pm)son:

Ar(98)<Ca (100)<K (138)<Cl (181)<S (184)


(EnMurcia2002serealizaunapreguntasimilarsinincluirelAr).

3.88.¿Cuáldelossiguientesátomostienelaprimeraenergíadeionizaciónmásalta?a)Beriliob)Oxígenoc)Carbonod)Neóne)Litio

(O.Q.L.Almería2005)



I=1312Zef2

n2






Elemento Li Be C O Ne

Z 3 4 6 8 10

estructuraelectrónica [He]2s [He]2s [He]2s 2p [He]2s 2p [He]2s 2p

(aprox.) 1 2 4 6 8

n 2 2 2 2 2

Se trata de elementos del mismo periodo (mismo valor de n) por lo que el factordeterminantedelvalordeIesZ .ElelementoconmayorZ eselquetienemayorenergíadeionización,enestecasoeselNe.


Li(520)<Be(900)<C(1087)<O(1314)<Ne(2081)


3.89.Laelectronegatividaddeloselementosquímicossodio,aluminio,carbonoyflúorcreceenelsentido:a)Na<Al<C<F.b)Na<Al<F<Cc)C<F<Al<Nad)Al<F<Na<C

(O.Q.L.Murcia2006)





6C[He]2s 2p 9F[He]2s 2p

11Na[Ne]3s 13Al[Ne]3s 3p



Elemento C F Na Al

(aprox.) 4 7 1 3

n 2 2 3 3


Na<Al<C<F

Consultandolabibliografía,seobtienenlossiguientesvalores:

Na(0,93)<Al(1,61)<C(2,55)<F(3,98)



3.90.Conquéprocesorelacionalaprimeraenergíadeionizacióndeunátomo:a)Gananciadeunelectrónporunátomoqueformapartedeunamoléculagaseosa.b)Coneldesprendimientodeenergíaquehaycuandounmoldeátomosenestadogaseosocaptaunelectrón.c)Conlaenergíanecesariaparaqueunmoldeátomosgaseosospierdaunelectrón.d)Conlaenergíanecesariaparaqueunmoldeátomosdeunelementoquímicosólidoganeunelectrón.


Laenergíade ionización, I,es laenergíaquedebeabsorberunátomoenestadogaseosoparapoderquitarleelelectrónmásdébilmenteatraidoporelnúcleo.


3.91. Sobre la tabla periódica de los elementos químicos, señale de las siguientesafirmacionescuáleslafalsa:a)Elradiodelosátomosneutrossiempreesmenorqueelradiodesuscationes.b)Laelectronegatividadenlosperiodosdisminuyegeneralmentedederechaaizquierda.c)Laenergíadeionizacióndeloselementosquímicosenlosgruposaumentageneralmentedeabajoaarriba.d)Elvolumendelosátomosaumentaenlosgruposdearribahaciaabajo.


a)Falso.Elradiodelcatiónsiempreesmenorqueeldelátomodelqueprocede,yaquealperderunelectróndisminuyelaconstantedeapantallamientoyaumentalacarganuclearefectiva, esto hace que la fuerza de atracción nuclear aumente y el tamaño del átomodisminuya.

b)Verdadero.Laelectronegatividad,χ,midelacapacidadquetieneunátomoparaatraerhaciasíloselectronesdesuenlaceconotrosátomos.Suvalorsepuedecalcularapartirdelos valores de la energía de ionización, I, y de la afinidad electrónica, AE, de forma queaumentaalaumentarambaspropiedades.Laelectronegatividaddeunelementoesmayorcuantomenoressuradioatómicoycuantomayoressucarganuclearefectiva.Portantoaumentaenunperiodoalaumentarelvalordelnúmeroatómico.

c) Verdadero. La energía de ionización, I, se puede calcular mediante la siguienteexpresión:


I=1312Zef2

n2


Como la carga nuclear efectiva en un grupo se mantiene prácticamente constante, laenergíadeionizacióndecrecealaumentarelvalorden.

d) Verdadero. El número de capas electrónicas es el factor determinante del tamaño.Cuantomayorseaelvalordenmayoreselvolumendelátomo.


3.92.Delossiguienteselementos:Na,Mg,Al,SyCl:a)Elmásreductoreselcloro.b)Elóxidomásbásicoeseldemagnesio.c)Elmásmetálicoeselaluminio.d)Eldemayorafinidadelectrónicaeselcloro.e)Elmásoxidanteeselazufre.

(O.Q.N.Vigo2006)

a) Falso. El cloro tiene la estructura electrónica externa [Ne] 3s 3p . Le falta un únicoelectrón para completar su octeto, por lo que tiene tendencia a ganarlo y reducirseformandoelionCl conunaestructuraelectrónica,muyestable,[Ne]3s 3p .

Las sustancias que tienen marcada tendencia a ganar electrones y reducirse son losoxidantes.

b)Falso.Elsodiosecombinaconoxígenoyformaelóxidodesodio,Na O.Estasustanciareacciona con agua formando hidróxido de sodio, NaOH, una base más fuerte que elhidróxidodemagnesio,Mg OH .

Na O(s)+H O(l)2NaOH(aq)2Na (aq)+2OH (aq)

c) Falso. El sodio tiene la estructura electrónica externa [Ne] 3s . Tiene una marcadatendencia a ceder ese electrón y oxidarse formando el ion Na con una estructuraelectrónica,muyestable,[He]2s 2p .

El aluminio tiene la estructura electrónica externa [Ne] 3s 3p Tiene también unamarcada tendencia a ceder esos electrones y oxidarse formando el ion Al con unaestructuraelectrónica,muyestable,[He]2s 2p .Noobstante,elaluminiodebecedertreselectronesmientrasqueelsodiosólodebecederuno,porestemotivopuededecirsequeelsodiotienemayorcaráctermetálicoqueelaluminio.

d)Verdadero. El cloro tiene la estructura electrónica externa [Ne] 3s 3p . Le falta unúnicoelectrónparacompletarsuocteto,porloquetienetendenciaaganarloyreducirseformandoelionCl conunaestructuraelectrónica,muyestable,[Ne]3s 3p .

Loselementoscomoelcloro(halógenos)quetienenmarcadatendenciaaganarelectronesy reducirse son los que tienen las afinidades electrónicas más grandes del sistemaperiódico.

e) Falso. El azufre tiene la estructura electrónica externa [Ne] 3s 3p . Le faltan doselectrones para completar su octeto, por lo que tiene tendencia a ganarlo y reducirseformandoelionS conunaestructuraelectrónica,muyestable,[Ne]3s 3p .

Las sustancias que tienen marcada tendencia a ganar electrones y reducirse son losoxidantes.



3.93.Siunátomodeciertoelementoposeelasiguienteconfiguraciónelectrónica:

1 2 2 3 3 4 sepuededecirque:a)Esunmetaldetransición.b)Seencuentraenunestadoexcitado.c)Pierdeunelectrónconfacilidad.d)Esmáselectronegativoqueelyodo.

(O.Q.L.Murcia2006)

Dadalaestructuraelectrónica,elvalormáximoden=4indicaquesetratadeunelementodelcuartoperiododelsistemaperiódicoycomotiene1electróndevalencia(s1)pertenecealgrupo1queestáintegradoporloselementos:

LiLitio(n=2)

NaSodio(n=3)

KPotasio(n=4)

RbRubidio(n=5)

CsCesio(n=6)

FrFrancio(n=7)

a) Falso. Se trata de un metal alcalino. Los elementos de transición envían el electróndiferenciadoraunorbitald.

b) Falso. La configuración electrónica propuesta cumple los principios de Mínima deEnergíaydeMáximaMultiplicidaddeHund,porloquecorrespondealestadofundamental

c)Verdadero.Elpotasio,comoelrestode losmetalesalcalinos, tienetendenciaacedereseelectróns yoxidarseformandoelionK conunaestructuraelectrónica,muyestable,[Ne]3s 3p .Enotraspalabrastienebajaenergíadeionización.

d) Falso. La electronegatividadde un elemento, χ,mide la facilidad que tiene un átomoparaatraerhaciasíloselectronesdesuenlaceconotrosátomos.

El elemento yodoperteneceal grupo17del sistemaperiódico,por loque suestructuraelectrónica externa es s p lo cual quiere decir, a diferencia del potasio, que tiene unamarcadatendenciaganarelectronesynoaperderlos,porloquesepuedeconcluirqueelyodoesmuchomáselectronegativoqueelpotasio.


I(2,66)>K(0,82)


3.94. Señala cuál de las ordenaciones siguientes representa correctamente un aumentocrecientedelaelectronegatividaddeloselementos:a)Na<Cl<S<Ob)B<N<C<Oc)C<N<O<Fd)N<O<Cl<F

(O.Q.L.Murcia2006)






5B[He]2s 2p 6C[He]2s 2p

7N[He]2s 2p 8O[He]2s 2p

9F[He]2s 2p 11Na[Ne]3s

16S[Ne]3s 3p 17Cl[Ne]3s 3p


Elemento B C N O F Na S Cl

(aprox.) 3 4 5 6 7 1 6 7

n 2 2 2 2 2 3 3 3


Na<B<C<S<N<Cl<O<F

Portanto,detodaslaspropuestaslacorrectaes:

C<N<O<F

Consultandolabibliografía,seobtienenlossiguientesvalores:

Na(0,93)<B(2,04)<C(2,55)<S(2,58)<Cl(3,16)<O(3,44)<F(3,98)


(CuestiónsimilaralapropuestaenCastillayLeón1997yCastillayLeón2005).

3.95.Señalelaopcióncorrectaparaelordencrecientedelradiodelosiones:a) < < < b) < < < c) < < < d) < < <

(O.Q.L.Murcia2006)

Elelemento litiopertenecealgrupo1yperiodo2delsistemaperiódicopor loquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes3.

La configuración electrónicadel ion Li es 1s yaque cedeun electrónde su capamásexterna.

Elelementoberiliopertenecealgrupo2yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes4.

LaconfiguraciónelectrónicadelionBe es1s yaquecededoselectronesdesucapamásexterna.




Elelementopotasiopertenecealgrupo1yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes19.

LaconfiguraciónelectrónicadelionK es[Ne]3s 3p yaquecedeunelectróndesucapamásexterna.

Lasdosprimerasespeciespropuestas,Li yBe ,sonlasdemenortamañoyaquetienenn=1,ydeellasesmenorelBe yaquetienemenorcarganuclearefectiva.

Lasdosrestantes,Na yK ,tienenlamismacarganuclearefectiva,ydeellasesmenorelNa yaquetienemenorvalorden=2.

Elordencrecientederadiosiónicos(pm)es:

Be (27)<Li (59)<Na (99)<K (138)


3.96.Unelementoquímicopresentalasiguienteconfiguraciónelectrónica:

[Xe]4 5 6 portantoesun:a)Metaldelbloquedb)Metalalcalinoc)Metalalcalinotérreod)Gasinertee)Metaldedobletransición

(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.N.Sevilla2010)

Dadalaestructuraelectrónica,elvalormáximoden=6indicaquesetratadeunelementodel6ºperiododelsistemaperiódicoycomodeacuerdoconelPrincipiodeMínimaEnergíaelúltimosubnivelquesellenadeelectronesesel5d.Altener12electronesenlaúltimacapapertenecealgrupo12queestáintegradoporloselementos:

ZnCinc(n=4)

CdCadmio(n=5)

HgMercurio(n=6)

CnCopernicio(n=7)

setratadelelementomercuriounelementodelbloqued.


(EnlacuestiónpropuestaenSevilla2010seidentificanloselementosBa,Hg,La,Rn).

3.97. A partir de la posición del oxígeno en la tabla periódica y de su configuraciónelectrónicasepuedeafirmarque:a)Eselelementomáselectronegativodelatabla.b)Susvalenciascovalentesson2,4y6.c)Susátomosymoléculassonparamagnéticos.d)Formaelmismotipodecompuestosqueelrestodeloselementosdesugrupo.

(O.Q.L.Madrid2006)


a)Falso.LaelectronegatividadcreceenunperiodoconformeaumentanlacarganuclearZylacarganuclearefectiva.ElflúoresunelementodelmismoperiodoqueeloxígenoperoconmayorvalordeZ,porloqueesmáselectronegativo.

b) Falso. La estructura atómica abreviada del átomo de oxígeno es [He] 2s 2p , y deacuerdo con el Principio de Máxima Multiplicidad de Hund los electrones ocupan lossubniveles de energía degenerados (2p) lo más separados posible y con los spinesparalelos:

2s 2p

La valencia covalente indica el númerode electrones desapareados quepuede tener unátomo,quecomoseobservaeneloxígenoes+2.

c)Verdadero.Comosehademostradoenelapartadob)elátomodeoxígenopresentaelectronesdesapareados,portantoesparamagnético.

LadistribucióndeelectronesenlosorbitalesmolecularesenlamoléculadeO es:

Como se observa en el diagrama, la molécula de también presenta electronesdesapareados,portantoesparamagnética.

d)Falso.Comosuúnicavalenciacovalentees+2esincapazdeformaroxoácidoscomolohace,porejemplo,elazufre.


3.98.Cuandoseordenanloselementossilicio,fósforoyazufreenordencrecientedeenergíasdeionización,¿cuáleselordencorrecto?a)Si,P,Sb)Si,S,Pc)S,Si,P,d)P,S,Si

(O.Q.L.Madrid2006)


I=1312Zef2

n2







Elemento Si P S

Z 14 15 16

estructuraelectrónica [Ne]3s 3p [Ne]3s 3p [Ne]3s 3p

(aprox.) 4 5 6

n 3 3 3

Loselementospropuestospertenecenaltercerperiodo,portantoentodoselloselvalorden=3.

Deacuerdoconloexpuesto,laenergíadeionizacióndeberíaaumentaralaumentarZ,sinembargo, existe una pequeña anomalía en el caso de los elementos fósforo y azufre. Laanomalía se debe a que, de acuerdo con la regla de Hund, el fósforo tiene los treselectrones p desapareados en orbitales diferentes, sin embargo, el azufre tiene doselectrones apareados en mismo orbital p lo que provoca que exista repulsiónelectrostáticaentreellosyfacilite,portanto,laeliminacióndeesteúltimoelectrón.

Fósforo Azufre3s 3p 3s 3p

Elordencrecientedelaprimeraenergíadeionización(kJ/mol)paraestoselementoses:

Si(787)<S(1000)<P(1012)


3.99.Delassiguientesseriesdeelementosporordencrecientedeelectronegatividad,¿cuáleslacorrecta?a)Al<N<Rb<Fb)Rb<N<F<Alc)Rb<Al<N<Fd)F<Al<Rb<N






N[He]2s 2p F[He]2s 2p


Al[Ne]3s 3p Rb[Kr]5s


Elemento N F Al Rb

(aprox.) 5 7 3 1

n 2 2 3 5


Rb(0,82)<Al(1,61)<N(3,04)<F(3,98)


(CuestiónsimilaralapropuestaenCastillayLeón1997y2005yMurcia2006).

3.100.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?a)Paulingelaboróunaescaladeelectronegatividades.b)ConlaleydeHesssepuedencalcularlosradiosatómicos.c)ConelmodeloatómicodeBohrsepuedeinterpretarlaestructuraelectrónicadecualquierátomo.d)Planckinterpretóporprimeravezelespectrodelhidrógeno.


a)Verdadero.Laescaladeelectronegatividadesmásampliamenteutilizadafueelaboradapor Pauling a partir de medidas de energías de enlace y relacionando éstas con ladiferenciadeelectronegatividadexistenteentrelosdoselementosenlazados.Suescalaesrelativaalelementoflúoralqueasignaunvalormáximode3,98.

b)Falso.LosradiossepuedencalcularapartirdemedidasconespectrometríadeRX.Unaaplicación de la ley de Hess es el ciclo de Born‐Haber con el que se pueden calcularenergíasreticularesobienafinidadeselectrónicas.

c)Falso.ElmodeloatómicopropuestoporBohr sóloesaplicablealhidrógenoyátomoshidrogenoides.

d)Falso.Planckpropuso la teoríacuánticaqueproponía ladiscontinuidadde laenergíaradiadaporlosátomos.


3.101.Lareacciónasociadaalpotencialdeionización:a)Mg(g)+ –(g)b)Mg(g) (g)+ c)Mg(s) (g)+ d)Ningunadelasanteriores.e)Mg(l) (g)+ f) (g) (g)+

(O.Q.L.Baleares2006)(O.Q.L.LaRioja2006)

Laenergíaopotencialdeionización,I,eslaenergíaquedebeabsorberunátomoenestadogaseosoparapoderquitarleelelectrónmásdébilmenteatraidoporelnúcleo.Laecuaciónquímicacorrespondientealprocesoes:

Mg(g)Mg (g)+e



(EnlacuestiónpropuestaenLaRioja2006secambianlasopcionesaycporeyf).

3.102. ¿Qué grupo de elementos del Sistema Periódico tiene las energías o potenciales deionizaciónmáselevados?a)gasesnoblesb)halógenosc)alcalinos

(O.Q.L.LaRioja2006)


I=1312Zef2

n2


LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,portanto,loselementosconmayorvalordeIseránlosquetenganmayorvalordeZ ,esdecirlosúltimosdecadaperiodo,losgasesinertes.


3.103.Unadelasafirmacionesqueseofrecenesfalsa:a)Elradiodeunionpositivosellamaradiocatiónico.b)Sielátomodeunelementopasaaserunionnegativosuradiodisminuye.c)Laatracciónentreionespositivosynegativosdalugaraloscompuestosiónicos.d)Lacaptacióndeelectronesporunátomoneutrodalugaralaformacióndeunanión.


Laafirmacióndequesiunátomocaptaunelectrónysetransformaenunionnegativosuradio disminuye es falsa, ya que al aumentar el número de electrones, aumenta laconstante de apantallamiento y disminuye la carga nuclear efectiva, lo que hace que lafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamenor,motivoporelcual,elradiodelaniónesmayorqueeldelátomodelqueprocede.


3.104.Tenemoscincoelementosquímicosdelatablaperiódicacuyosnúmerosatómicosson:Z=11,Z=12,Z=13,Z=18yZ=19.Elorden,demayoramenor,delaprimeraenergíadeionizaciónes:a)18>12>13>11>19b)18>13>12>11>19c)18>12>13>19>11d)11>18>12>13>19



I=1312Zef2

n2







Z 11 12 13 18 19

estructuraelectrónica [Ne]3s [Ne]3s [Ne]3s 3p [Ne]3s 3p [Ar]4s

(aprox.) 1 2 3 8 1

n 3 3 3 3 4

Los elementos 11, 12, 13 y 18 son del mismo periodo (n = 3) por lo que el factordeterminante del valor de I es Z . El elemento con mayor Z es el que tienemayorenergíadeionización,enestecasoesel18yeldemenorel11.

Noobstante,existeunaanomalíaentre losvalorescorrespondientesal12y13.Se tienequeZ (13)>Z (12),yaqueelprimerotienemáselectronesdevalencia(s p )queelsegundo(s ).Portanto, laenergíadeionizacióndel13deberíasermayorqueladel12,Sinembargo,elúnicoelectrónp delelementoconZ=13seencuentrabienprotegidoporlos electrones s y los internos. Por tanto, se necesitamenos energía para arrancar eseelectrónp queparaquitarunodeloselectroness apareadosdelmismoniveldeenergía.

Elelemento19pertenecealcuartoperiodo(n=4)yademástieneZ =1,muybaja,portanto,lecorrespondelamenorenergíadeionizacióndetodoslospropuestos.

Elordencorrectoes18>12>13>11>19.


Ar(1521)> Mg(738)> Al(578)> Na(496)> K(419)


3.105.Sisehabladetamañosatómicos,elijalaopcióncuyoordenseaincorrecto.a)Cs>Fe>Heb) > > c)Ti>Fe>Znd)Be<Ca<Bae) <Ne<


El radio de una especie química aumenta con el número de capas electrónicas (n) y aldisminuirlacarganuclearZylacarganuclearefectiva.

a)Verdadero.Lasestructuraselectrónicasdelasespeciespropuestasson:

He1s Fe[Ar]4s 3d Cs[Xe]6s

SetratadeunelementodelprimerperiodoHe(n=1)muypequeño,deotroelementoalgomayorporserdel4ºperiodo,Fe(n=4)yunelementomuyvoluminosoporperteneceral6ºperiodo,Cs(n=6).

Elordendecrecientederadios(pm)es:

Cs(248)>Fe(126)>He(50)

b)Verdadero.Lasestructuraselectrónicasdelasespeciespropuestasson:


F[He]2s 2p F [He]2s 2p

Cr[Ar]4s 3d Cr [Ne]3s 3p

Mn[Ar]4s 3d Mn [Ne]3s 3p

Setratadeunanión(F )queaumentaconsiderablementesuradioalcaptarunelectrónydoscationes(Cr yMn )que,porelcontrario,disminuyenconsiderablementesuradioalperderseisy sieteelectronesrespectivamente.De losdos cationes,eselMn elquetienemenorradioyaquesunúcleo tieneunprotónmásqueeldelcromomientrasqueambostienenigualnúmerodeelectronesapantallandoloquehacequeseaelmanganesoelquetengamayorcarganuclearefectiva.

Elordendecrecientederadioses:

F >Cr >Mn

c)Falso.Lasestructuraselectrónicasdelasespeciespropuestasson:

Ti[Ar]4s 3d Fe[Ar]4s 3d Zn[Ar]4s 3d

Setratadeelementosdelmismoperiodo,porloqueelfactordeterminantedeltamañoesla carga nuclear efectiva que aumenta al aumentar Z, y que hace disminuir el radioconforme se avanza por el bloque d, no obstante al ir poblándose el subnivel conmáselectronesaumentanlasrepulsionesinterelectrónicasquehacenqueelradioaumentedeformaanómalahastaelfinaldelbloque.


Ti(147)>Zn(134)>Fe(126)

d)Verdadero.Lasestructuraselectrónicasdelasespeciespropuestasson:

Be[He]2s Ca[Ar]4s Ba[Xe]6s

Setratadeelementosdelmismogrupo,porloqueelfactordeterminantedeltamañoeselnúmerodecapaselectrónicas,Be(n=2),Ca(n=4)yBa(n=6).

Elordencrecientederadios(pm)es:

Be(147)>Ca(197)>Ba(222)

e)Falso.Lasestructuraselectrónicasdelasespeciespropuestasson:

F[He]2s 2p F [He]2s 2p

Ne[He]2s 2p


Se trata de especies que tienen lamisma configuración electrónica y que se denominanisoelectrónicas. Por estemotivo, todas tienen lamisma constante de apantallamiento loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayorenelnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,elradiodela especie decrece al aumentar el número atómico. Por tanto, el menor radio lecorrespondealaespecieconmayorZ,elNa .

EnelcasodelNe,latendencianosecumpleyaqueseestáncomparandoradiosiónicosyatómicos.



F (133)>Na (99)>Ne(71)

Lasrespuestascorrectassoncye.

3.106.ElordendelasprimerasenergíasdeionizacióndeloselementosB,C,N,OyFes:a)F<O<N<C<Bb)B<C<O<N<Fc)B<C<N<O<Fd)C<B<N<O<Fe)Novaría

(O.Q.N.Córdoba2007)(O.Q.N.Castellón2008)


I=1312Zef2

n2






Elemento B C N O F

Z 5 6 7 8 9

estructuraelectrónica [He]2s 2p [He]2s 2p [He]2s 2p [He]2s 2p [He]2s 2p

(aprox.) 3 4 5 6 7

n 2 2 2 2 2

Loselementospropuestospertenecenalsegundoperiodo,portantoentodoselloselvalorden=2.

Deacuerdoconloexpuesto,laenergíadeionizacióndeberíaaumentaralaumentarZ,sinembargo,existeunapequeñaanomalíaenelcasodeloselementosnitrógenoyoxígeno.Laanomalía se debe a que, de acuerdo con la regla de Hund, el nitrógeno tiene los treselectrones p desapareados en orbitales diferentes, sin embargo, el oxígeno tiene doselectrones apareados en mismo orbital p lo que provoca que exista repulsiónelectrostáticaentreellosyfacilite,portanto,laeliminacióndeesteúltimoelectrón.

Nitrógeno Oxígeno2s 2p 2s 2p


B(801)<C(1087)<O(1314)<N(1402)<F(1681)



(EnlacuestiónpropuestaenCórdobanofiguraenelementoB).

3.107. Indique en qué apartado se hace una asociación incorrecta entre configuraciónelectrónicadelosúltimosorbitalesyátomo,grupooperiodo:a)Elementosdetransición ns(n−1)dnpb)Cumetálico 4 3 c)Lantano 6 4 d)Actinio 6 7 e)Crmetálico 4 3


Ellantanoesunelementopertenecientealgrupo3delsistemaperiódicoformadoporloselementos:

ScEscandio(n=4)

YItrio(n=5)

LaLantano(n=6)

AcActinio(n=6)

Todosloselementosdelgrupotienentreselectronesenlaúltimacapadistribuidoscomons (n 1)d .

Comoellantanoperteneceal6ºperiodosuconfiguraciónelectrónicaes[Xe]6s 5d .


3.108.Alirdeizquierdaaderechaeneltercerperiododelatablaperiódica,losóxidosyloscloruroscambiansuspropiedadesdeiónicasacovalentes.Estecambiosedebeaque:a)Aumentaelvolumenatómico.b)Desciendelaprimeraenergíadeionización.c)Incrementalaelectronegatividad.d)Disminuyeelnúmerodeelectronesdevalencia.

(O.Q.L.Murcia2007)

El carácter iónico parcial de un enlace depende de la diferencia de electronegatividadexistente entre los elementos que se enlazan. Conforme esta diferencia se hace menoraumentaelcaráctercovalentedelcompuesto.

LaelectronegatividaddentrodeunperiodoaumentaconformeaumentalacarganuclearZdelelemento,esdecir,hacialaderecha.

Teniendo en cuenta que cloro y oxígeno están situados prácticamente al final de susrespectivosperiodos,loscompuestosqueformanconloselementosdelperiodocadaveztienenmenor diferencia de electronegatividad por lo que los compuestos son cada vezmáscovalentes.


3.109. Selecciona la relación que exprese correctamente el orden creciente del primerpotencialdeionizacióndeloselementosquímicosAr,S,NaySi:a)Ar,Si,S,Nab)Na,S,Ar,Sic)Na,Si,S,Ard)Si,S,Ar,Na

(O.Q.L.Murcia2007)



I=1312Zef2

n2






Elemento Na Si S Ar

Z 11 14 16 18


[Ne]3s1 [Ne]3s 3p [Ne]3s 3p [Ne]3s 3p

(aprox.) 1 4 6 8

n 3 3 3 3

Loselementospropuestospertenecenaltercerperiodo,portantoentodoselloselvalorden=3.

Se trata de elementos del mismo periodo (mismo valor de n) por lo que el factordeterminantedelvalordeIesZ .LaenergíadeionizaciónaumentaconformeaumentaelvalordeZ .

Elordencrecientedelaenergíadeionización(kJ/mol)paraestoselementoses:

Na(496)<Si(787)<S(1000)<Ar(1521)


3.110.Ordena, en orden creciente, los radios de los siguientes iones isoelectrónicos: ,, y :

a) , , , b) , , , c) , , , d) , , ,

(O.Q.L.Murcia2007)

Se trata de especies que tienen lamisma configuración electrónica y que se denominanisoelectrónicas, por estemotivo, todas tienen lamisma constante de apantallamiento loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayorenelnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,eltamañodelaespeciedecrecealaumentarelnúmeroatómico.

Elordencrecientedelosradiosiónicos(pm)es:

(72)< (99)< (133)< (140)



3.111.ConsiderandoloselementosRb,K,FyBr,indicalafrasecorrecta:a)ElKesdelmenorpotencialdeionizaciónyelBreldemayorafinidadelectrónica.b)ElRb y elK tienen elmismo potencial de ionización, y elBr y el F lamisma afinidadelectrónica.c)ElKesdelmenorpotencialdeionizaciónyelBreldemenorafinidadelectrónica.d)ElRbesdelmenorpotencialdeionizaciónyelFeldemayorafinidadelectrónica.



I=1312Zef2

n2





LaafinidadelectrónicaAEvaríadeacuerdosconlosmismosparámetrosquelaenergíadeionización. El valormáximo le corresponde al elemento conmenor valor de n ymayorvalordeZ (Z),aunquepresentaunaanomalíaenelcasodelaparejaflúor‐cloro,enlaqueelvalormáximo lecorrespondealcloroyaquedebidoalpequeñotamañodelátomodeflúor son muy grandes las fuerzas de repulsión entre electrones lo que dificulta laincorporacióndeunnuevoelecrón.


Elemento F K Br Rb

Z 9 19 35 37

estructuraelectrónica [He]2s 2p [Ar]4s [Ar]3d 4s 4p [Kr]5s

(aprox.) 7 1 7 1

n 2 4 4 5

Entrelosnometales,FyBr,laafinidadelectrónicamásaltalecorrespondealF.

Entrelosmetales,KyRb,elpotencialdeionizaciónmásbajalecorrespondealRb.


3.112.¿Quéproposiciónescierta?a)Enungrupo,laenergíadeionizaciónaumentaalaumentarelnúmeroatómico.b)ElradiodelaespecieAesmayorqueeldelelementoA.c) Un elemento que presente una afinidad electrónica alta, presentará una energía deionizaciónbaja.d)Enunperiodo, losmetalesaumentansuelectronegatividaddederechaaizquierda,y losnometaleslohacendeizquierdaaderecha.




I=1312Zef2

n2


Lacarganuclearefectivaenungruposemantieneprácticamenteconstante.Portanto,elfactordeterminantedelvalordeIdentrodeungrupoeselvalorden.Comoenungruponaumentaconelnúmeroatómico,laenergíadeionizacióndisminuye.

b)Verdadero.ElionA tieneunelectrónmásqueelátomoA.Alaumentarelnúmerodeelectronesaumentalaconstantedeapantallamientoydisminuyelacarganuclearefectiva,loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamenor.Portanto,elradiodelionA esmayorqueeldelátomoA.

c) Falso. La afinidad electrónica, AE, es la energía que desprende un átomo en estadogaseoso cuando capta un electrón. Un átomo que capta electrones fácilmente, es decir,tieneunaafinidadelectrónicaelevada,notienetendenciaacederlosoloqueeslomismo,suenergíadeionizacióntambiéneselevada.

d)Falso.Laelectronegatividad,χ,midelacapacidadquetieneunátomoparaatraerhaciasíloselectronesdesuenlaceconotrosátomos.Suvalorsepuedecalcularapartirdelosvalores de la energía de ionización, I, y de la afinidad electrónica, AE, de forma queaumentaalaumentarambaspropiedades.Laelectronegatividaddeunelemento,seametalonometal,esmayorcuantomenoressuradioatómicoycuantomayoressucarganuclearefectiva. Por tanto, la electronegatividad de un elemento aumenta en un periodo alaumentarelvalordelnúmeroatómico,esdecir,deizquierdaaderecha.


3.113.Laelectronegatividaddeunelementoestárelacionadacon:a)Lafacilidaddeperderunelectróndelacapadevalencia.b)Latendenciaacomportarsecomoreductor.c)Lafacilidaddeperderunelectróndelaprimeracapa.d)Laatraccióndeelectronesdeunenlace.


La electronegatividad, χ,mide la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia sí loselectronesdesuenlaceconotrosátomos.


3.114. Si nos desplazamos de izquierda a derecha en los periodos segundo y tercero delsistemaperiódico,indicacuáldelaspropuestassiguientesescorrecta.a)Aumentaelcaráctermetálicodeloselementos.b)Disminuyeelradioatómico.c)Disminuyelaenergíadeionización.d)Disminuyelaelectronegatividad.


a) Falso. El carácter metálico de los elementos de un periodo disminuye conformeaumentalacarganuclearZdelelemento,esdecir,hacialaderecha.

b)Verdadero.Elradiode loselementosdeunperiododisminuyeconformeaumenta lacarganuclearZdelelemento,esdecir,hacialaderecha.

c) Falso. La energía de ionización de los elementos de un periodo aumenta conformeaumentalacarganuclearZdelelemento,esdecir,hacialaderecha.


d)Falso.LaelectronegatividaddeloselementosunperiodoaumentaconformeaumentalacarganuclearZdelelemento,esdecir,hacialaderecha.


3.115.Indica laconfiguraciónelectrónicaquecorrespondealelementoconmayorafinidadelectrónica:a)1 2 2 b)1 2 2 c)1 2 2 3 d)1 2 2 3

(O.Q.L.LaRioja2007)

Laafinidadelectrónicasedefinecomolaenergíaquedesprendeunátomocuandocaptaunelectrón.

De todos los átomos anteriores el que libera mayor cantidad de energía al captar unelectrónesquetienelaestructura ,yaquecuandocaptaunelectrónadquiereunaestructuraelectrónicamuyestable(degasinerte).


3.116. Para el procesoM (g) (g) + , ¿cuál de las siguientes afirmaciones esVERDADERA?a)Essiempreendotérmico.b)Puedeserendotérmicooexotérmico.c)Essiempreexotérmico.d)Ponedemanifiestounareducción.

(O.Q.L.LaRioja2007)

Laformacióndecationesesunaoxidaciónyesunprocesoqueessiempreendotérmicoyaquesenecesitacomunicarenergía(energíadeionización)alátomoparapoderquitarleunelectrón.


3.117.Elpotencialdeionizacióndeloshalógenos(F,Cl,Br,I):a)Disminuyehaciaabajoenelgrupo.b)Aumentahaciaabajoenelgrupo.c)Eselmismoparatodosportenerlamismadistribuciónelectrónicaensuúltimacapa.d)Aumentalaaumentarelradioatómico.

(O.Q.L.LaRioja2007)

Laenergíadeionizacióndeunaespeciequímicasecalculapormediodelaecuación:

I=1312Zef2

n2


Lacarganuclearefectivaenungruposemantieneconstante,mientrasqueelnúmerodecapas aumenta conforme se desciende en el grupo. Por tanto, de acuerdo con esto, lasenergíasdeionizaciónenungrupo(kJ/mol)siguenordendecreciente:

F(1681)>Cl(1251)>Br(1140)>I(1008)



3.118. Las especies H, y son isoelectrónicas. ¿Cuál posee mayor energía deionizaciónycuálmayorradio?a)MayorenergíadeionizaciónelHymayorradioel .b)Mayorenergíadeionizaciónel ymayorradioel .c)Mayorenergíadeionizaciónel ymayorradioelH.d)Mayorenergíadeionizaciónel ymayorradioel .e)Lostrestienenigualenergíadeionizacióneigualradio.


LaestructuraelectrónicadelastresespeciesH,He yLi es1s ,ysusnúmerosatómicossonrespectivamente,1,2y3.

Laenergíadeionizacióndeunaespeciequímicasecalculapormediodelaecuación:

I=1312Zef2

n2




yelvalorde laconstantedeapantallamientoes0para lastresespeciesyaquealsersuestructura electrónica no hay ningún electrón apantallando. Por tanto, para dichasespeciesZ=Z .Deacuerdoconloexpuesto:

I >I >IH

Enlasespeciesisoelectrónicas,elradiodelamismadisminuyeconformeaumentalacarganuclearefectiva,portanto,elordendelosradioses:

rH>r >r


(EstacuestiónsehapropuestoconunformatosimilarenMurcia2003y2004).

3.119.Losnúmerosatómicosdecuatroelementosson9,17,35y53.¿Cuálesdelassiguientesafirmacionessoncorrectas?

1)loselementospertenecenalmismogrupodelsistemaperiódico2)loselementospertenecenaunmismoperiodo3)susradioscrecendesdeel9hastael534)sucarácteroxidantecrecedesdeel9hastael535)sucaráctereseminentementenometálico

a)1y2b)1y3c)1,4y5d)1,3y5e)2y4


Alelementodenúmeroatómico9lecorrespondeunaestructuraelectrónicaenelestadofundamental1s 2s 2p ,deformaabreviada[He]2s 2p .Lasumadelossuperíndicesdesuestructuraelectrónicaexterna(2+10+5)indicaquepertenecealgrupo17yelvalorden=2alperiodo2delsistemaperiódico(aunqueenestecasoesprecisotenerencuentaqueloselementosdelsegundoperiodonotienenelectronesd).


Al elemento de número atómico 17 le corresponde una estructura electrónica en elestadofundamental1s 2s 2p 3s 3p ,deformaabreviada[Ne]3s 3p .Lasumadelossuperíndices de su estructura electrónica externa (2 + 10 + 5) indica que pertenece algrupo17yelvalorden=3alperiodo3del sistemaperiódico (aunqueenestecasoesprecisotenerencuentaqueloselementosdeltercerperiodonotienenelectronesd).

Al elemento de número atómico 35 le corresponde una estructura electrónica en elestadofundamental1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p ,deformaabreviada[Ar]3p 4s 4p .Lasumadelossuperíndicesdesuestructuraelectrónicaexterna(2+10+5)indicaquepertenecealgrupo17yelvalorden=4alperiodo4delsistemaperiódico.

Al elemento de número atómico 53 le corresponde una estructura electrónica en elestado fundamental1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s 5p de formaabreviada[Kr] 4p 5s 5p . La suma de los superíndices de su estructura electrónica externa(2+10+5)indicaquepertenecealgrupo17yelvalorden=5alperiodo5delsistemaperiódico.

1)Verdadero.Loscuatroelementospertenecenalmismogrupodelsistemaperiódico.

2)Falso.Loscuatroelementospertenecenadiferentesperiodosdelsistemaperiódico.

3)Verdadero. Los radios de los cuatro elementos crecen desde el 9 al 53 ya que cadaelementoposeemáscapaselectrónicasqueelanterior.

4)Falso.Elcarácteroxidantedeloselementosdeunmismogrupodecrecealaumentarelnúmeroatómicoyaqueapesardetenerlamismacarganuclearefectivalaatraccióndelnúcleo para incorporar electrones y reducirse disminuye la aumentar el tamaño de losátomos.

5)Verdadero. Los cuatro elementos poseen un elevado carácter nometálico ya que altenersieteelectronesdevalenciatienenunaelevadatendenciaacaptarunelectrón.


3.120.Indicalaafirmaciónqueconsiderescorrecta:a)Electronegatividadeslomismoqueafinidadelectrónica.b)Losátomosmetálicostiendenacaptarelectrones.c)Loshalógenossonloselementosdemayorelectronegatividad.d)Laelectronegatividaddisminuyeenunperiodoconformeaumentaelnúmeroatómico.

(O.Q.L.Murcia2008)

a)Falso.Laelectronegatividadeslafacilidadrelativaquetieneunátomoparaatraerhaciasiloselectronesdesuenlaceconotroátomo.

La afinidad electrónica es la energía quedesprendeun átomo gaseoso cuando capta unelectrón.

b)Falso.Losmetalessecaracterizanporlatendenciaacederelectronesynoacaptarlos.

c)Verdadero.Loshalógenossonelementosquesecaracterizanporsuselevadasenergíasdeionizaciónyafinidadeselectrónicas,locualdeterminaqueseanelementosquetiendena captar electrones y no a cederlos, por tanto son elementosmuy electronegativos quecuandoseenlacenconotroselementosatraeránfuertementehaciasiloselectronesdesuenlaceconellos.

d)Falso.Conformeseavanzaenunperiodoaumentalacarganuclearefectivaloquehacequeaumentelaelectronegatividaddeloselementos.



3.121.¿Cuáldelossiguientesátomostienemayorenergíadeionización?a)Sbb)Asc)Nd)Pe)Si

(O.Q.L.Murcia2008)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2012)


I=1312Zef2

n2






Elemento N P As Sb Si

Z 7 15 33 51 14


[He]2s 2p

[Ne]3s 3p

[Ar]3d 4s 4p

[Kr]4d 5s 5p

[Ne]3s 3p

(aprox.) 5 5 5 5 4

n 2 3 4 5 3

Loselementospropuestospertenecenalgrupo15,portantoentodoselloselvalordeZ es,aproximadamente,elmismoporloqueel factordeterminantedelvalordelaenergíadeionizacióneselvalorden.Laenergíadeionizaciónmáximalecorrespondealelementoconmenorvalorden.


Si(787)<Sb(834)<As(947)<P(1012)<N(1402)


(EnlacuestiónpropuestaenlaRioja2009y2012secambiaelAsporSi).

3.122.Dadaslasconfiguracioneselectrónicasdedosátomos:

A:1 2 2 3 B:1 2 2 3 3 4 Señalalarespuestacorrecta:a)LaprimeraenergíadeionizacióndeAesmayorqueladeB.b)Lasprimerasenergíasdeionizacióndelosdosátomossoniguales.c)ElelementoBeselsodio.d)ElelementoAesmásmetálicoqueB.

(O.Q.L.Madrid2008)



I=1312Zef2

n2





Losdoselementospertenecenalgrupo1(metalesalcalinos)delsistemaperiódicoyaquesólotienenunelectrónensucapamásexterna.Porestemotivo,lacarganuclearefectivaeslamismaparalosdos.

a)Verdadero.LaenergíadeionizacióndeA(n=3)esmayorqueladeB(n=4).

b)Falso.Talyasehadiscutido.

c)Falso.ElelementoBeselpotasioyaseencuentraenel4ºperiodo(n=4).

d) Falso. El elemento B es más metálico que el A ya que al tener menor energía deionizacióncedemásfácilmenteelectronesyseoxida.


3.123.¿Cuálde lossiguienteselementosK,Cu,Zn, I,tienemayornúmerodeprotonesensunúcleo?a)Kb)Cuc)Id)Zn

(O.Q.L.Madrid2008)

ElelementodesímboloKeselpotasioypertenecealgrupo1yperiodo4delsistemaperiódicopor loque suestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 4s . Sumando lossuperíndicesseobservaquetiene19electronesy,portanto,19protones.

ElelementodesímboloCueselcobreypertenecealgrupo11yperiodo4delsistemaperiódicoporloquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .Sumandolossuperíndicesseobservaquetiene29electronesy,portanto,29protones.

El elementode símboloZnes el cincyperteneceal grupo12yperiodo4del sistemaperiódicoporloquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .Sumandolossuperíndicesseobservaquetiene30electronesy,portanto,30protones.

El elemento de símbolo I es el yodo y pertenece al grupo 17 y periodo 5 del sistemaperiódicopor loquesuestructuraelectrónicaes1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s 5p . Sumando los superíndices se observa que tiene 53 electrones y, por tanto, 53protones.



3.124.Señalalarespuestacorrecta,enrelaciónaloselementosalcalinos:a)Ellitioeselmásreductor.b)ElCsesmenoselectropositivoqueelLi.c)LaprimeraenergíadeionizaciónaumentadelLialCs.d)ElCseselquetienemayortendenciaaoxidarse.

(O.Q.L.Madrid2008)


I=1312Zef2

n2




Losmetalesalcalinostienenunelectrónensucapamásexterna.Porestemotivo,lacarganuclearefectivaeslamismaparatodos.

Lamayorenergíadeionizaciónlecorresponderáalelementoconmenorvalorden.

a)Falso.Detodoslosalcalinos,elmásreductoreselqueseoxidemásfácilmente,esdecir,elquetengamenorenergíadeionización,elcesio(n=6).

b) Falso. El cesio cede más fácilmente electrones, es el menos electronegativo (máselectropositivo).

c)Falso.Laenergíadelaprimeraionizacióndisminuyeamedidaqueaumentaelvalorden.Máximaparaellitioymínimaparaelcesio.

d) Verdadero. El cesio al tener menor energía de ionización cede más fácilmenteelectronesyseoxidaconmayorfacilidad.


3.125.Decircuálesdelassiguientesafirmacionessonciertas:i)Laprimeraenergíadeionizacióndelcesioesmayorqueladelbario.ii)Laprimeraenergíadeionizaciónde eslamismaquelasegundadelátomodehelio.iii)Laafinidadelectrónicadeuncatiónesmayorqueladelátomocorrespondiente.

a)Laprimeraylasegunda.b)Laprimeraylatercera.c)Lasegundaylatercera.d)Lastres.



I=1312Zef2

n2





La mayor energía de ionización le corresponderá al elemento con menor valor de n ymayorvalordeZ .

i)Falso.Setratadeelementosdel6ºperiodo,portanto,paraambos,n=6,loquehacequeestefactornoinfluyaalahoradedecidiraquéelementolecorrespondemayorvalordeI.ElvalordeZ >Z ,portantoI >I .

ii)Verdadero.Enelprimercasosetratadelproceso:

He +I He +e

Enelsegundocaso,elprocesoes:

He+I He +e

He +I He +e

Comoseobserva,enambosprocesosseobtieneHe ,portanto,I (He )=I (He).

iii)Verdadero.Elprocesodecaptacióndeunelectrónporpartedeuncatión:

M +e M+AE

está favorecido ya que el catión, especie cargada positivamente, tiene afinidad por lascargasnegativas.


3.126.Deacuerdoasuconfiguraciónelectrónica,¿cuálde lassiguientesespecieses lamásestable? , ,S, .¿Cuáleselnúmerodeoxidaciónmásprobabledelazufre?a) ynúmerodeoxidación0.b) ynúmerodeoxidación‐1.c)Synúmerodeoxidación0.d) ynúmerodeoxidación‐2.


Laconfiguraciónelectrónicaabreviadadelazufrees[Ne]3s 3p .

Si captadoselectronesycompletael subnivel3pse transformaenel ion .Adquiereuna estructura electrónica muy estable de gas inerte, [Ne] 3s 3p . A esta especie lecorrespondeunnúmerodeoxidación‐2.


3.127. En relación con las energías de ionización, ¿cuál de las siguientes propuestas esverdadera?a)Lasenergíasdeionizaciónsucesivasdisminuyenamedidaquelohaceelestadooxidación.b)Enungrupo, la energíade laprimera ionizaciónaumenta con elaumentodelnúmeroatómico.c)Lasenergíasdeionizaciónsucesivasaumentanamedidaquelohaceelestadooxidación.d)Laformacióndeionespositivosessiempreunprocesoexotérmico.




I=1312Zef2

n2


a‐c)Verdadero.Enelcasodeelemento,sunúmerodeoxidaciónaumentaalaumentarelnúmerodeelectronesquepierdeyconellotambiénaumentasucarganuclearefectivaypor tantosuenergíade ionización.Lasenergíasde ionizaciónsucesivasdeunelementosoncadavezmayores.

Laspropuestasaycsonlamisma.

b)Falso.Enungrupolacarganuclearefectivasemantieneconstante,loquehacequeelfactor determinante del valor de la energía de ionización sea el valor de n. Conformeaumentaelvalordenlaenergíadeionizacióndisminuye.

d) Falso. La energía de ionización es la energía necesaria para extraer el electrónmásdébilmenteatraídodeunátomoenestadogaseoso.Correspondealproceso:

M+I M +e

I tienevalorpositivoyaquese tratadeunaenergíaabsorbidapor loqueelprocesoesendotérmico.

Lasrespuestascorrectassonayc.

3.128.¿Cuáldelassiguientespropuestasesverdadera?a)Elradioatómicodelsodioesmayorqueelradioatómicodelrubidio.b)Elradioatómicodelrubidioesmenorqueelradioatómicodelmagnesio.c)Elradioiónicodellitiomonovalentepositivoesmenorqueelradioatómicodellitio.d)Elradiodelioncloruroesmenorqueelradioatómicodelcloro.


a)Falso.Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .

Elelementorubidiopertenecealgrupo1yperiodo5delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Kr]5s .

Amboselementosporperteneceralmismogrupotienenlamismacarganuclearefectiva,por lo que elmayor radio le corresponde al rubidio ya que tiene unmayor número decapaselectrónicas.

b)Falso.Elelementomagnesiopertenecealgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .

Elelementorubidiopertenecealgrupo1yperiodo5delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Kr]5s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes37.

Aunquelacarganuclearefectivadelmagnesioesunpocomayor,elquetienemayorradioeselrubidioyaquetieneunmayornúmerodecapaselectrónicas.

c)Verdadero.Elelementolitiopertenecealgrupo1yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s .

La configuración electrónicadel ion Li es 1s yaque cedeun electrónde su capamásexterna.


Al disminuir el número de electrones disminuye la constante de apantallamiento yaumentalacarganuclearefectiva,loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreel electrónmás externo seamayor. Por tanto, el radio del ion litio esmenor que el delátomodelitio.

d)Falso.Elelementocloropertenecealgrupo17yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .


Al aumentar el número de electrones aumenta la constante de apantallamiento ydisminuyelacarganuclearefectiva,loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamenor.Portanto,elradiodelioncloruroesmayorqueeldelátomodecloro.


3.129. ¿Con qué elemento se necesita menor energía para obtener un ion monovalentepositivo?a)Sodiob)Rubidioc)Flúord)Argón


La energíanecesariapara formarun ionmonovalentepositivo es la primera energía deionización,I ,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:

I =1312Zef2

n2





Elemento F Na Ar Rb

Z 9 11 18 37

estructuraelectrónica [He]2s 2p [Ne]3s [Ne]3s 3p [Kr]5s

(aprox.) 7 1 8 1

n 2 3 3 5

La menor energía de ionización le corresponde rubidio que es el elemento con mayorvalordenymenorvalordeZ .


Rb(403)<Na(496)<Ar(1521)<F(1681)



3.130.¿Cuáldelassiguientespropuestasesfalsa?a)Enungrupolaenergíadeionizacióndisminuyealaumentarelnúmeroatómico.b)ElradiodeunaespecieiónicaA–esmayorqueelradioatómicodelelementoA.c)Elelementoquepresentaunaafinidadelectrónicaalta,presentaráasuvez,unaenergíadeionizaciónalta.d)Enunperiodo, losmetalesaumentansuelectronegatividaddederechaaizquierda,y losnometaleslohacendeizquierdaaderecha.


a)Verdadero.Enungrupolacarganuclearefectivasemantieneconstante,loquehacequeel factordeterminantedel valorde la energíade ionización sea el valorden.Conformeaumentaelvalordenlaenergíadeionizacióndisminuye.

b) Verdadero. Al aumentar el número de electrones aumenta la constante deapantallamiento y disminuye la carga nuclear efectiva, lo que hace que la fuerza deatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamenor.Portanto,elradiodelaniónesmayorqueeldelátomoneutro.

c)Falso.Estapropuestanosecumpleenloselementosdelgrupo18(gasesinertes),estoselementos tienen lasmáximas energíasde ionizaciónde cadaperiodo, sin embargo, susafinidadeselectrónicasnoloserányaquenotienentendenciaacaptarelectrones.

d)Falso.LaelectronegatividadenunperiodoaumentaconformeaumentalacarganuclearZ. Esto no se cumple con los elementos del grupo 18 (gases inertes), ya que estoselementosnotienentendenciaaenlazarseporloquenotienenelectronegatividad.


3.131.Enlatablaperiódica:a)Loselementosseordenanporordencrecientedenúmeroatómico.b)Loselementosdeungrupo(columna)tienenpropiedadesdiferentes.c)Loselementosdeunperiodotienenenergíasdeionizaciónparecidas.d)Loselementosseordenanporordencrecientedesusmasasatómicas.


a) Verdadero. En la tabla periódica actual los elementos se ordenan por númerosatómicoscrecientes.

b)Falso.Loselementosdeungrupotienenlamismaestructuraelectrónicaexternaloquehacequetenganpropiedadesquímicassimilares.

c)Falso.Conformeseavanzaenunperiodoaumentalacarganuclearefectivaloquehacequeaumentelaenergíadeionizacióndeloselementos.

d)Falso.En la tablaperiódica actual los elementos se encuentranordenadospormasasatómicas crecientes, excepto en las parejas Ar‐K, Co‐Ni, Te‐I y Th‐Pa, en las que esatendenciaseinvierte.


3.132. ¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas corresponde al átomo demayorelectronegatividad?a)1 2 2 3 b)1 2 2 c)1 2 2 3 3 d)1 2 2 3 3 3 4 4

(O.Q.L.LaRioja2008)


a)Dadalaestructuraelectrónica,elvalormáximoden=3indicaquesetratadeunelementodel3erperiododelsistemaperiódicoycomotiene2electronesdevalencia(s2)pertenecealgrupo2queestáintegradoporloselementos:

BeBerilio(n=2)

MgMagnesio(n=3)

CaCalcio(n=4)

SrEstroncio(n=5)

BaBario(n=6)

RaRadio(n=7)

setratadelelementomagnesio.

b‐c‐d)Dadaslasestructuraselectrónicas,elquetengan7electronesdevalencia(s p )indicaquesetratadeelementosquepertenecenalgrupo17.Losvaloresmáximosden=3,4y5,indican que se trata de elementos del 3º, 4º y 5º periodo del sistema periódico,respectivamente.Elgrupo17estáintegradoporlossiguienteselementos:

FFlúor(n=2)

ClCloro(n=3)

BrBromo(n=4)

IIodo(n=5)

AtAstato(n=6)

Setratadeloselementosflúor,cloroybromo.

Laelectronegatividaddeunelemento,χ,midelafacilidadquetieneunátomoparaatraerhaciasí loselectronesdesuenlaceconotrosátomosydentrodeunperiodoaumentaalaumentar la carganuclear efectiva (númeroatómico),mientrasquedentrodeungrupodisminuyealaumentarelnúmerodecapaselectrónicas(n).

De acuerdo con lo anterior, el menor valor de electronegatividad le corresponde almagnesio, que tienemenor valorde la carganuclear efectiva; y el elemento conmayorelectronegatividaddelostreshalógenoseselflúorquetienemenoscapaselectrónicas.


3.133.¿Cuáldelossiguientesprocesosrequieremayorenergía?a)Na(g) (g)+ b) (g) (g)+ c)Cs(g) (g)+ d) (g) (g)+ e)K(g) (g)+

(O.Q.N.Ávila2009)

Setratadeporcesosdeionizacióndeátomosneutros.Laenergíadeionización,I,sepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:

I=1312Zef2

n2




LamayorenergíadeionizaciónlecorrespondealaespecieconmenorvalordenymayorvalordeZ (Z).

Paralasespeciesdadassepuedeplantearlasiguientetabla:


Elemento Na Cs K

Z 11 11 55 55 19

estructuraelectrónica [Ne]3s [He]2s 2p [Xe]6s1 [Kr]4d 5s 5p [Ar]4s

(aprox.) 1 8 1 8 1

n 3 2 6 5 4

Laespecie conmayorvalordeZ ymenorvalordenes laque tienemayorenergíadeionización,enestecasoesel .


Cs(376)<K(419)<Na(496)<Cs (2421)<Na (4562)


3.134.¿Paracuálde lossiguientesátomossecumplequeelradiodesu ionmás frecuenteesmenorquesuradioatómico?a)Clorob)Nitrógenoc)Sodiod)Azufre

(O.Q.L.Murcia2009)

Enlosnometales,al formarun ionnegativo(anión)aumentaelnúmerodeelectronesyconelloaumentalaconstantedeapantallamientoydisminuyelacarganuclearefectiva,loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamenor.Portanto,elradiodelaniónesmayorqueeldelátomoneutro.

Al contrario, en losmetales, al formar un ion positivo (catión) disminuye el número deelectrones y con ello disminuye la constante de apantallamiento y aumenta la carganuclearefectiva, loquehaceque la fuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayor.Portanto,elradiodelcatiónesmenorqueeldelátomoneutro.

Los elementos cloro, nitrógeno y azufre son no metales y tienden a formar anionesestables, Cl , N y S , respectivamente, que tienen mayor tamaño que los átomosneutros.

Elelementosodioesunmetalytiendeaformarelcatiónestable,Na ,quetienemenortamañoqueelátomoneutro.


3.135.¿Cuáldelossiguientesátomostienelaprimeraenergíadeionizaciónmásalta?a)Sodiob)Aluminioc)Calciod)Fósforo

(O.Q.L.Murcia2009)


I=1312Zef2

n2







Elemento Sodio Aluminio Calcio Fósforo

Z 11 13 20 15

estructuraelectrónica [Ne]3s [Ne]3s 3p [Ar]4s [Ne]3s 3p

(aprox.) 1 3 2 5

n 3 3 4 3

DeacuerdoconlosvaloresdeZ yn,elelementoconmayorenergíadeionizacióneselP.


Na(496)<Al(578)<Ca(590)<P(1012)


3.136.¿Quiénelcreadordelaactualtablaperiódicadeloselementos?a)LordKelvinb)JohnA.R.Newlandsc)DimitriI.Mendeleievd)AmedeoAvogadro

(O.Q.L.Murcia2009)

Latablaperiódicaactualestábasadaenlaquepropusoen1869DimitriI.Mendeleiev.


3.137.Siescuchaestaafirmación:“laenergíadeionizacióndelNaes5,14eVyladelMg7,64eV”ustedcreeque:a)EsalrevésporqueelátomodeMgesmayorqueeldeNa.b)EscorrectaporqueelátomodeMgesmayorqueeldeNa.c)ElátomodeMgesmáspequeñoqueeldeNaporloquetalafirmaciónescorrecta.d)SepuedeasegurarquelasegundaenergíadeionizacióndelNaesmenorquelasegundadelMg.

(O.Q.L.Murcia2009)


I=1312Zef2

n2







Elemento Na Mg

Z 11 12 11 12


[Ne]3s [Ne]3s [He]2s 2p [Ne]3s

(aprox.) 1 2 8 1

n 3 3 2 3

Como se trata de elementos delmismo periodo (n = 3) el factor quemás influye en lamayorenergíade ionizacióneselvalordecarganuclearefectivaynoel tamaño,yaqueconsultandolabibliografía,losvaloresdelosradiosatómicos(pm)sonmuysimilaresportratarsedeelementoscontiguosdelmismoperiodo:Na(186)yMg(160).

DeacuerdoconlosvaloresdeZ yn,lasenergíadeionización(kJ/mol)son:

Na(496)<Mg(738)<Mg (1450)<Na (4562)


3.138.Indicarenlassiguientesespecieselordenenquedisminuyenlosradios:a) > >Ar> > b)Ar> > >< > c) > >Ar> > d)Ar> > > >

(O.Q.L.Madrid2009)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.Asturias2012)(LaRioja2012)

Se trata de especies que tienen lamisma configuración electrónica y que se denominanisoelectrónicas, por estemotivo, todas tienen lamisma constante de apantallamiento loquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayorenelnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,eltamañodelaespeciedecrecealaumentarelnúmeroatómico.

No obstante, no se puede aplicar este criterio al Ar, ya que, no tiene sentido compararradiosiónicosconradiosatómicos.Portanto,elordencorrecto(pm)es:

(184)> (181)> (138)> (100)>Ar(98)

Atendiendoalosvaloresdelabibliografía,ningunadelasordenacionespropuestaseslacorrecta.SinosetieneencuentaalAr,larespuestacorrectaeslac.

(EnLaRioja2009sepideordenacióncrecienteyenAsturias2012nofiguranS yCa ).

3.139.Siunelementotiene6electronesensucapadevalencia,seráunelementodelgrupode:a)Losgasesnoblesb)Loshalógenosc)Eloxígenod)Losalcalinos



Si un elemento tiene 6 electrones en su capa de valencia es que su configuraciónelectrónicaesns (n–1)d np ,porlotantopertenecealgrupo16delSistemaPeriódicointegrado por los elementos oxígeno (O), azufre (S), selenio (Se), telurio (Te) y polonio(Po).


3.140.Enrelaciónconlosvaloresdelaenergíadeionización,¿cuáleslapropuestacorrecta?a)Lasenergíasde ionización sucesivas,paraunmismoelemento, tienenvaloresabsolutosmenores.b)Elvalorabsolutodelaprimeraenergíadeionizaciónenungrupoaumentaconelnúmeroatómico.c)Lasenergíasdeionizacióncorrespondensiempreaprocesosexotérmicos.d)Loselementosalcalinostienenvaloresde laprimeraenergíade ionizaciónmenoresqueloselementosgasesnobles.



I=1312Zef2

n2


a)Falso.Conformeunátomovaperdiendoelectronesaumentasucarganuclearefectiva,Zef,yconelloelvalordelaenergíadeionización.

b)Falso.Dentroungrupo,lacarganuclearefectiva,Z ,semantienemientrasqueelvalordenaumenta,portanto,elvalordelaenergíadeionizacióndisminuye.

c) Falso. La energía de ionización es la energía necesaria para extraer el electrón másdébilmenteatraídodeunátomoenestadogaseoso.Correspondealproceso:

M(g)+I M (g)+e


d)Verdadero.Dentroungrupo,lacarganuclearefectiva,Z ,esmínimaparaelelementoalcalino ymáxima para el elemento gas inerte,mientras que el valor de n semantieneconstante para ambos, por tanto, el valor de la energía de ionización es menor que elalcalinoqueparaelgasinerte.


3.141.Considerandoelconceptodeafinidadelectrónicadeunátomo,¿cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)Losvaloresmáximoscorrespondenalosgasesnobles.b)Generalmenteesunamagnitudendotérmica.c)Esunaenergíaconstanteparatodosloselementosdeungrupo.d)Esunaenergíaconstanteparatodosloselementosdeunperiodo.


La afinidad electrónica, AE, sedefine como la energíaquedesprendeun átomo gaseosocuandocaptaunelectrón.Eslaenergíaasociadaalprocesodeformacióndeanionesyserepresentamedianteelsiguienteprocesoexotérmico:

X(g)+e X (g)+AE


a)Falso.Losgases inertesportenersucapadevalenciacompletanotienentendenciaacaptarelectrones,porello,susvaloresdelaafinidadelectrónicasonpositivosyaquehayquecomunicarenergíaparaintroducirelelectrónesunaestructuramuyestable.

b)Falso.Losvaloresdela2ªafinidadelectrónicasonpositivosyaquehayquecomunicarenergíavencer larepulsiónqueexperimentaelelectrónquesequiere introducirenunaestructuraconcarganegativaneta.

c‐d)Falso.Losvaloresdelaafinidadelectrónicanosiguenunatendenciaregularnidentrodeungruponideunperiodo.

Nohayningunarespuestacorrecta.

3.142.Enrelaciónconlosvaloresdelaenergíadeionizacióndeloselementosquímicos,¿cuáldelassiguientespropuestasesverdadera?a)Laenergíadeionizacióndisminuyeconelaumentodelcaráctermetálico.b)Laenergíade ionizacióndependedelnúmerodeneutronesqueexistenenelnúcleodelelemento.c)Laenergíadeionizacióndisminuyeconelaumentodelestadooxidación.d)Laenergíadeionizaciónesindependientedelnúmeroatómico.



I=1312Zef2

n2


a) Verdadero. Conforme aumenta el carácter metálico de un elemento aumenta sucapacidad para perder electrones. Esto determina que la energía de ionización delelementodisminuya.

b)Falso.Laenergíadeionizaciónnotieneningunarelaciónconelnúmerodeneutronesdelnúcleodeunátomo.

c)Falso.Enelcasodeelemento,sunúmerodeoxidaciónaumentaalaumentarelnúmerodeelectronesquepierdeyconellotambiénaumentasucarganuclearefectivayportantosuenergíadeionización.Lasenergíasdeionizaciónsucesivasdeunelementosoncadavezmayores.

d)Falso.Laenergíade ionizacióndependede la carganuclearefectiva,Zef, esdecir,delnúmerodeprotonesdelnúcleo.


3.143.Considerandoeltamañodelasespecies (protón), (ionhidruro)yH(hidrógenoatómico),¿cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)Elradiodelprotónesmayorqueeldelhidrógenoatómico.b)Elradiodelionhidruroesmenorqueeldelprotón.c)Elradiodelhidrógenoatómicoesmenorqueeldelionhidruro.d)Todoslostamañossoniguales.


Las tres especies de hidrógeno tienen igual número de protones en su núcleo perodiferenteconstantedeapantallamiento.Éstaesmínimaenelprotónymáximaenel ionhidruro,porloquelacarganuclearefectivaserámáximaenelprotónymínimaenelionhidruro.Portantoelordencrecientedetamañoses:


H <H<H


3.144.Enrelaciónconelvolumenatómicode loselementos,deduzcacuálde lassiguientespropuestasesverdadera:a)Elvolumenatómicoesconstanteenunperiodoporqueelnúmerocuánticoprincipalesconstante.b)Cuantomayoreselnúmeroatómicoenungrupomenoreselvolumenatómico.c)Aumentaenungrupoalaumentarelnúmeroatómico.d)Disminuyeconelaumentodelatemperatura.


Elvolumendeelementoaumentaenun:

Grupoconelnúmerodecapaselectrónicas(n)yelnúmeroatómico(Z)

Periodoaldisminuirlacarganuclearefectiva.


3.145.CuandosedicequeunelementoAesmáselectronegativoqueotroelementoB,noesestamosrefiriendoaqueelelementoA:a)TienemayorvolumenqueelelementoB.b)Esunelementometálico.c)CuandoformauncompuestoconelelementoBtienecarácterpositivo.d)CuandoformauncompuestoconelelementoBtienecarácternegativo.


La electronegatividad, χ,mide la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia sí loselectronesdesuenlaceconotrosátomos.

Siχ >χ quieredecirqueAatraeloselectronesdesuenlaceconB,porloqueelelementoAtienecarácternegativoyelelementoBcarácterpositivo.


3.146. De las afirmaciones relacionadas con la Tabla Periódica que se encuentran acontinuaciónhayunaincorrecta,¿cuáles?a)Loselementossedisponenenordencrecientedemasasatómicas.b)Loselementosdeungrupotienenpropiedadessemejantes.c)Loselementossedisponenenordencrecientedenúmeroatómico.d)Eltamañodelosátomosnocrecedeformauniformealcrecerelnúmeroatómico.e)Deloselementospertenecientesaunmismogrupo,elqueposeemáscapaselectrónicasestásituadomásabajoenelgrupo.

(O.Q.L.CastillayLeón2009)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)

a)Falso. El orden creciente demasas atómicas se rompe en cuatro puntos en la TablaPeriódica,conlasparejasAr‐K,Co‐Ni,Te‐IyTh‐Pa.

b) Verdadero. Los elementos de un grupo tienen elmismo número de electrones en sucapadevalencialoquelesconfieresimilarespropiedadesquímicas.

c) Verdadero. Los elementos en la Tabla Periódica se encuentran ordenados por ordencrecientedenúmeroatómico.

d)Verdadero.El tamañode losátomossóloexperimentaunavariaciónuniformedentrodelostresprimerosperiodosdelaTablaPeriódica.


e)Verdadero.Dentrodeungrupo, loselementossedisponenenelsistemaperiódicodemenosamáscapaselectrónicas.


3.147. ¿Cuáles de los siguientes elementos químicos exhibirán mayor semejanza en suspropiedadesfísicasyquímicas?a)AlyPb)BeySc)OyNd)FyCl


Los elementos F y Cl tienen la misma configuración electrónica externa ns np ypertenecenalmismogrupodeTablaPeriódica,porloquesuspropiedadesfísicasysobretodoquímicassonsimilares.


3.148.LastresprimerasenergíasdeionizacióndelelementoXson735,1445y7730kJ/mol,porlosquelaformadelionmásestabledeXes:a) b) c) d)


Suponiendoquelaenergíadeionizacion,I,esproporcionalalacarganuclearefectiva,Z ,yhaciendolaaproximacióndequeunelectrónapantallaaunprotón,losvaloresdeZ =1,2,3,…determinanqueloselectronesqueseencuentranenunmismoorbitalpresentanlarelaciónI/Z ≈cte.

Enestecaso:

I =7351

=735kJmol

I =14452

=722,5kJmol

I =77303

=2576,7kJmol

Losdosprimerosvalores,I ≈I , indicanquelosdosprimeroselectronesestánsituadosenunorbitalns.

Elsiguientevalor,I muchomayorquelosanteriores,indicaqueelsiguienteelectrónestásituadoenlacapaanterior,enunorbital(n–1)p.

Por tanto, si el elemento X pierde los dos electrones más externos queda con la capaanteriorcompletayformaelion .


3.149.Dadaslasconfiguracioneselectrónicasdelosátomos:

A=1 2 2 3 B=1 2 2 3 a)Btienequesercalcio.b)AyBpertenecenalmismogrupodelatablaperiódica.c)ElradioatómicodeAesmenorqueeldeB.d)LaenergíadeionizacióndeBesmayorqueladeA.

(O.Q.L.Murcia2010)


a‐b)Falso.Lasconfiguracióneselectrónicasdeamboselementosquesetratadeelementosdelmismoperiodo (n = 3). El elementoA tiene un electrón de valencia (s ) por lo quepertenecealgrupo1delsistemaperiódicoysetratadelsodio;mientrasqueelementoBtienedoselectronesdevalencia(s )porloquepertenecealgrupo2delsistemaperiódicoysetratadelmagnesio.


Elemento A(Na) B(Mg)

estructuraelectrónica [Ne]3s [Ne]3s

(aprox.) 1 2

n 3 3

c)Falso.El radiode loselementosdeunperiododisminuyeconformeaumenta la carganuclearZdelelemento,portantoelradiodelelementoAesmayorqueeldelelementoB.Consultandolabibliografía,losvaloresdelosradiosatómicos(pm)sonmuysimilaresportratarsedeelementoscontiguosdelmismoperiodo:Na(186)yMg(160).

d) Verdadero. La energía de ionización, I, se puede calcular mediante la siguienteexpresión:

I=1312Zef2

n2





Como se trata de elementos delmismo periodo (n = 3) el factor quemás influye en lamayorenergíadeionizacióneselvalordecarganuclearefectivaynoeltamaño,portanto,elelementoconmayorenergíadeionizaciónesB.

Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ/mol)son,Na(496)yMg(738).


3.150.¿Quéecuaciónrepresentalaprimeraenergíadeionizacióndelcalcio?a)Ca(s) (g)+ b)Ca(g) (g)+ c) (g) (g)+ d) (g)+ (g)

(O.Q.L.LaRioja2010)

Laenergíaoptencialdeionización,I,eslaenergíaquedebeabsorberunátomoenestadogaseosoparapoderquitarleelelectrónmásdébilmenteatraidoporelnúcleo.Laecuaciónquímicacorrespondientealprocesoes:

Ca(g) (g)+



3.151.CuandolosátomosBa,Cs,MgyNaseordenansegúntamaño,enordencreciente,¿cuáleslaseriecorrecta?a)Cs<Na<Mg<Bab)Mg<Na<Ba<Csc)Mg<Ba<Na<Csd)Ba<Mg<Na<Cs

(O.Q.L.LaRioja2010)

ElelementodesímboloBaeselbarioquepertenecealgrupo2yperiodo6delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Xe] 6s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes56.

ElelementodesímboloCseselcesioquepertenecealgrupo1yperiodo6delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Xe] 6s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes55.

El elemento de símboloMg es elmagnesio que pertenece al grupo 2 y periodo 3 delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes12.

ElelementodesímboloNaeselsodioquepertenecealgrupo12yperiodo3delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes11.

Siendo elementos de diferentes periodos, Ba y Cs (n = 6) y Mg y Na (n =3), el factordeterminante del tamaño es el número de capas electrónicas, por tanto, Ba y Cs tienenmayortamañoqueMgyNa.

Respecto elementos de un mismo periodo, es la carga nuclear efectiva el factordeterminantedel tamaño.Enunperiodo,éstaesmayorenelelementoquetienemayornúmeroatómicoloquehacequelaatracciónnuclearseamayor,portanto,eltamañoserámenor.

Atendiendoloscriteriosanteriores,elordencrecientedetamañosatómicos(pm)es:

Mg(160)<Na(186)<Ba(222)<Cs(265)


3.152.Laelectronegatividadatómicacambiaalolargodeunperiodoyatravésdeungrupo.En general, bajando en un grupo, y recorriendo unperiodode izquierda aderecha, estoscambiosson:a)Aumenta,aumentab)Aumenta,disminuyec)Disminuye,aumentad)Disminuye,disminuye

(O.Q.L.LaRioja2010)

La electronegatividad, χ,mide la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia sí loselectronesdesuenlaceconotrosátomos.Suvalorsepuedecalcularapartirdelosvaloresde la energíade ionización, I, y de la afinidad electrónica,AE, de formaque aumenta alaumentarambaspropiedades.

La electronegatividad de un elemento es mayor cuanto menor es su radio atómico ycuantomayoressucarganuclearefectiva.Portanto,laelectronegatividaddeunátomoenun:

‐grupodisminuyeaumentarelvalordelnúmerocuánticoprincipaln.


‐periodoaumentaalaumentarelvalordelnúmeroatómico.


3.153.Delossiguienteselementosindicaelqueposeemayorafinidadelectrónica:a)Clb)Nc)Od)S


Laafinidadelectrónicadeunátomosedefinecomolaenergíaqueestedesprendecuandocaptaunelectrón.

Esta afinidad será tantomayor cuantomenor sea su tamaño ymayor su carga nuclearefectiva.



LaafinidadelectrónicalecorrespondealelementoconmenorvalordenymayorvalordeZ (Z).


Elemento N O S Cl

estructuraelectrónica [He]2s 2p [He]2s 2p [Ne]3s 3p [Ne]3s 3p

(aprox.) 5 6 6 7

n 2 2 3 3

El cloro es el elemento con mayor afinidad electrónica del sistema periódico ya quecombina una elevada carga y un tamaño adecuado que hace que la repulsióninterlectrónicanoseatanelevadacuandoseincorporaelnuevoelectrón.

Deloselementosdados,eldemenorafinidadelectrónicaeselnitrógenoyaqueposeeunúnico electrón en cada uno de los tres orbitales p lo que confiere una máximamultiplicidadymenortendenciaacaptarunelectrón.

Elordendecrecientedelaafinidadelectrónica(kJ/mol)paraestoselementoses:

Cl(‐349)>S(‐200)>O(‐181)>Na(‐7)


3.154.Elordendepotencialdeionizacióndelossiguienteselementoses:a)Cl>S>Fe>Nab)S>Cl>Na>Fec)Na>Fe>S>Cld)Fe>Na>S>Cl




I=1312Zef2

n2






Elemento Na S Cl Fe

estructuraelectrónica [Ne]3s [Ne]3s 3p [Ne]3s 3p [Ar]4s 3d

(aprox.) 1 6 7 2

n 3 3 3 4

SalvoelcasodelFe,setratadeelementosdelmismoperiodo(mismovalorden)por loque el factor determinante del valor de I es Z . La energía de ionización aumentaconformeaumentaelvalordeZ .

Los valores menores corresponden a Fe y Na, respectivamente, y en el caso del Na elmenorvaloresdebidoaquelacargaefectivaesmuchomenor.

Elordendecrecientedelaenergíadeionización(kJ/mol)paraestoselementoses:

Cl(1251)>S(1000)>Fe(763)>Na(496)


3.155.¿Quéprocesorequieremayorcantidaddeenergía?a)O(g) (g)+e–b) (g) (g)+e–c) (g) (g)+e–d)O(g)+e– (g)


Losprocesospropuestosena)yb)secorresponden laenergíade la1ªy2ª ionización ,respectivamente.Setratadeprocesosendotérmicosenlosqueserequiereenergía.

ComolacarganuclearefectivadelO esmayorqueladelO,portanto,laenergíadela2ªionizaciónesmuchomayorquelacorrespondienteala1ª.

Elprocesopropuestoenc)eselopuestoalcorrespondienteala2ªafinidadelectrónicadeloxígeno. Como la 2ª afinidad electrónica tiene signo positivo debido a que se trata deintroducirunelectrónenunaespecieconcarganegativa,laenergíadelprocesoc)tendrásignocontrario,esdecir,seliberaenergíaenelproceso.

Elprocesopropuestoend)eselcorrespondienteala1ªafinidadelectrónicadeloxígeno.Setratadeunprocesoexotérmicoenelqueseliberaenergía.



3.156.Delossiguientesátomoseldemayorafinidadelectrónicaes:a)Clb)Brc)Fd)I


Laafinidadelectrónicadeunátomosedefinecomolaenergíaqueéstedesprendecuandocaptaunelectrón.

Esta afinidad será tantomayor cuantomenor sea su tamaño ymayor su carga nuclearefectiva.



LaafinidadelectrónicalecorrespondealelementoconmenorvalordenymayorvalordeZ (Z).


Elemento F Cl Br I

estructuraelectrónica [He]2s 2p [Ne]3s 3p [Ar]3d 4s 4p [Kr]4d 5s 5p

(aprox.) 7 7 7 7

n 2 3 4 5

Elcloroeselelementoconmayorafinidadelectrónicadelsistemaperiódicoyaquecombina una elevada carga y un tamaño adecuado que hace que la repulsióninterlectrónicanoseatanelevadacuandoseincorporaelnuevoelectrón.

Elordendecrecientedelaafinidadelectrónica,AE(kJ/mol),paraestoselementoses:

Cl(‐349)>F(‐328)>Br(‐325)>I(‐270)


3.157. ¿Cuálde las siguientespropuestascorrespondealordencrecientecorrectode radioatómicoyenergíadeionización,respectivamente?a)S,O,F,yF,O,Sb)F,S,O,yO,S,Fc)S,F,O,yS,F,Od)F,O,S,yS,O,Fe)O,F,SyO,F,S


Elelementoazufrepertenecealgrupo16yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes [Ne]3s 3p . Sumandosuselectrones seobtienequesunúmeroatómicoes16.





Elemento O F S

estructuraelectrónica [He]2s 2p [He]2s 2p [Ne]3s 3p

(aprox.) 6 7 6

n 2 2 3

Siendoelementosdediferentesperiodos,OyF(n=2)yS(n=3),elfactordeterminantedeltamañoeselnúmerodecapaselectrónicas,portanto,OyFtienenmenortamañoqueS.

Respecto elementos de un mismo periodo, es la carga nuclear efectiva el factordeterminantedel tamaño.Enunperiodo,estaesmayorenelelementoquetienemayornúmeroatómicoloquehacequelaatracciónnuclearseamayor,portanto,eltamañoserámenor.Portanto,eltamañodelFesmenorqueeldelO.

Atendiendoloscriteriosanteriores,elordencrecientederadiosatómicoses:

F<O<S


I=1312Zef2

n2




LamenorenergíadeionizaciónlecorrespondealelementoconmayorvalordenymenorvalordeZ (Z),setratadelS.

Los elementos restantes son del segundo periodo (n =2), la energía de ionizaciónúnicamentedependedelvalordeZ .Deacuerdoconestosvalores,elelementoconmayorvalordeZ eseldemayorenergíadeionizaciónqueeselF.

Elordencrecientedeenergíasdeionizaciónes:

S<O<F


3.158.Delátomocuyonúmeroatómicoes33,sepuedeafirmartodolosiguiente,EXCEPTO:a)Tienelosorbitales3dcompletos.b)Estásituadoenelcuartoperiododelatablaperiódicac)Sicaptasetreselectronesseconvertiríaenunanióncuyaestructuraelectrónicaseríaladeungasnoble.d)Esunmetaldetransición.

(O.Q.L.LaRioja2011)


LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=33es:

[Ar]3d 4s 4p

El valormáximo de n = 4 indica que se trata de un elemento del 4º periodo del sistemaperiódico y como tiene 5 electrones de valencia (s p ) pertenece al grupo 15 que estáintegradoporloselementos:

NNitrógeno(n=2)

PFósforo(n=3)

AsArsénico(n=4)

SbAntimonio(n=5)

BiBismuto(n=6)

a)Verdadero.Tieneloscincoorbitales3dcompletos.

b)Verdadero.Seencuentraenelcuartoperiododelsistemaperiódico.

c)Verdadero. Si capta tres electrones suestructuraelectrónicapasaa ser [Ar]3d 4s 4p quecoincideconladelkriptón.

d)Falso.Setratadeunmetaloide.


3.159. Las siguientes series de átomos están ordenadas según su primera energía deionización.¿Cuáldeellasescorrecta?a)Sn<As<Sr<Brb)Br<Sr<Sn<Asc)Sr<Sn<As<Brd)Sr<As<Br<Sn

(O.Q.L.LaRioja2011)


I=1312Zef2

n2






Elemento As Br Sr Sn

estructuraelectrónica [Ar]3d 4s 4p [Ar]3d 4s 4p [Kr]5s [Kr]4d 5s 5p

(aprox.) 5 7 2 4

n 4 4 5 5

Loselementosconmenorvalorden,AsyBr,tienenmayorenergíaqueionizaciónquelosotrosdos,SrySn,quetienenunvalordensuperior.


EntreloselementosAsyBr,esteúltimoeselqueposeeelvalordeZ máselevado,portanto, le corresponde una energía de ionización más alta. Se puede aplicar el mismorazonamiento a los dos elementos con valor de n = 5, lo que indica que la energía deionzacióndelSnesmayorqueladelSr.


Sr(549)<Sn(709)<As(947)<Br(1140)


3.160.Señalecuáldelaspropuestasescorrecta:a)Laenergíadeionizaciónessiempreexotérmica.b)Lasenergíasdeionizaciónsucesivadeunátomosoncadavezmayores.c)Loselementosalcalinos tienenvaloresde laprimeraenergíade ionizaciónmayoresquelosgasesnoblesdelmismoperiodo.d)Laenergíade ionizaciónes laenergíaquehayquecomunicaraunátomoensuestadofundamentalparaqueganeunelectrón.



I=1312Zef2

n2


a) Falso. La energía de ionización es la energía necesaria para extraer el electrónmásdébilmenteatraídodeunátomoenestadogaseoso.Correspondealproceso:

M+I M +e


b)Verdadero. Conforme un átomo va perdiendo electrones aumenta su carga nuclearefectiva,Z ,ydisminuyesutamañocon loquevaaumentandoelvalorde laenergíadeionización.

c) Falso. Dentro un periodo, la carga nuclear efectiva, Z , es mínima para el elementoalcalino ymáxima para el elemento gas inerte,mientras que el valor de n semantieneconstante para ambos, por tanto, el valor de la energía de ionización es menor que elalcalinoqueparaelgasinerte.

d) Falso. La energía de ionización corresponde al proceso en el que un átomo cede unelectrón.


3.161.Elnitrógenotienenúmeroatómicoiguala7,luegosepuedeafirmarqueelionnitruro,,tiene:

a)Unnúmeroatómicoiguala10.b)Treselectronesdesapareados.c)Elnúmeroatómicoiguala7.d)Unradiomenorqueelátomodenitrógenoneutro.


a‐b) Falso. De acuerdo con el diagrama de Moeller, la configuración electrónica delelementoconZ=7es1s 2s 2p .





2s 2p

ElionN ganatreselectronesporloquesuconfiguraciónelectrónicaes1s 2s 2p :

2s 2p

Nopresentaningúnelectróndesapareado.

c)Verdadero.Elnúmeroatómicocoincideconelnúmerodeprotones,queeselmismoqueeldeelectrones.Esteúltimocambiacuandoseformaelion.

d) Falso. Al formarse el anión disminuye la carga nuclear efectiva, lo que provoca unadisminuciónenlaatracciónnuclearsobreloselectronesyconellounaumentodeltamañodelaespecieformada.


3.162.Definiendolaelectronegatividadcomolatendenciaquetieneunelementoparaatraerelectroneshaciasímismo,elelementomáselectronegativoserá:a)Ungasnobleb)Unalcalinoc)Elflúord)Eloxígeno


La electronegatividad, χ,mide la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia sí loselectronesdesuenlaceconotrosátomos.Suvalorsepuedecalcularapartirdelosvaloresde la energíade ionización, I, y de la afinidad electrónica,AE, de formaque aumenta alaumentar ambas propiedades. La electronegatividad de un elemento es mayor cuantomenoressuradioatómicoycuantomayoressucarganuclearefectiva.

Elflúoreselelementoconmayorelectronegatividadyaquecombinaunamáximacarganuclearefectivaconunmenorradioatómico.


3.163.OrdenarlosátomosLi,Be,ByNademenoramayorradioatómico:a)Li,Be,B,Nab)Li,Na,B,Bec)Na,Li,Be,Bd)B,Be,Li,Na




El radio dentro de un grupo crece a medida que aumenta el número de capaselectrónicas(n).

Sepuedeescribirlasiguientetablaparaloselementosdados:

Elemento Li Be B NaZ 3 4 5 11n 2 2 2 3

SeparandoalNaqueseencuentraenelperiodon=3,por loque lecorrespondeelmayorradio,delostreselementosrestantes,elmásgrandeseráelLiquetienemenorcarganuclear(Z=3)yelmáspequeñoseráelBconmayorcarganuclear(Z=5).

Elordencrecientederadiosatómicoses(pm):

B(83)<Be(112)<Li(152)<Na(186)


3.164.Indicalarespuestacorrecta.Losnúmerosatómicosdetreselementosconsecutivosdeunamismafamiliadetransiciónson:a)28,47,76b)38,56,88c)39,57,89d)31,49,81e)19,37,55


a)Falso.Sontresmetalesdetransiciónperodedistintafamilia.

LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=28es[Ar]4s 3d .

El valormáximo de n = 4 indica que se trata de un elemento del 4º periodo del sistemaperiódico,ylasumadelossuperíndicesiguala10indicaquepertenecealgrupo10queestáintegradoporloselementos:

Ni(n=4),Pd(n=5),Pt(n=6)yDs(n=7).Níquel(metaldetransición).

LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=47es[Kr]5s 4d .


Cu(n=4),Ag(n=5),Au(n=6)yRg(n=7).Plata(metaldetransición).

LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=76es[Xe]4f 6s 5d .

El valormáximo de n = 6 indica que se trata de un elemento del 6º periodo del sistemaperiódico,ylasumadelossuperíndices(exceptosubnivelf)iguala8indicaquepertenecealgrupo8queestáintegradoporloselementos:

Fe(n=4),Ru(n=5),Os(n=6)yHs(n=7).Osmio(metaldetransición).

b)Falso.Sontresmetalesalcalinotérreos.

LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=38es[Kr]5s .



Be (n = 2), Mg (n = 3), Ca (n = 4), Sr (n = 5), Ba (n = 6) y Ra (n = 7). Estroncio(alcalinotérreo).

LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=56es[Xe]6s .


Be (n = 2), Mg (n = 3), Ca (n = 4), Sr (n = 5), Ba (n = 6) y Ra (n = 7). Bario(alcalinotérreo).

LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=88es[Rn]7s .


Be (n = 2), Mg (n = 3), Ca (n = 4), Sr (n = 5), Ba (n = 6) y Ra (n = 7). Radio(alcalinotérreo).

c)Verdadero.Sontresmetalesdetransicióndelgrupo3.

LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=39es[Kr]5s 4d .


Sc(n=4),Y(n=5),La(n=6)yAc(n=7).Itrio(metaldetransición).

LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=57es[Xe]6s 5d


Sc(n=4),Y(n=5),La(n=6)yAc(n=7).Lantano(metaldetransición).

LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=89es[Rn]7s 6d


Sc(n=4),Y(n=5),La(n=6)yAc(n=7).Actinio(metaldetransición).

d)Falso.Sontresmetaloidesdelgrupo13.

LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=31es[Ar]3d 4s 4p .


B(n=2),Al(n=3),Ga(n=4),In(n=5)yTl(n=6).Galio(metaloide).


LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=49es[Kr]4d 5s 5p .


B(n=2),Al(n=3),Ga(n=4),In(n=5)yTl(n=6).Indio(metaloide).

LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=81es[Xe]4f 5d 6s 6p .


B(n=2),Al(n=3),Ga(n=4),In(n=5)yTl(n=6).Talio(metaloide).

e)Falso.Sontresmetalesalcalinos.

LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=19es[Ar]4s .


Li(n=2),Na(n=3),K(n=4),Rb(n=5),Cs(n=6),Fr(n=7).Potasio(alcalino).

LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=37es[Kr]5s .


Li(n=2),Na(n=3),K(n=4),Rb(n=5),Cs(n=6),Fr(n=7).Rubidio(alcalino).

LaconfiguraciónelectrónicaabreviadadelelementoconZ=55es[Xe]6s .


Li(n=2),Na(n=3),K(n=4),Rb(n=5),Cs(n=6),Fr(n=7).Cesio(alcalino).


3.165.Deloselementosconnúmerosatómicos4,11,17y33,elmáselectronegativoes:a)4b)11c)17d)33

(O.Q.L.Murcia2012)






Z=4[He]2s Z=11[Ne]3s

Z=17[Ne]3s 3p Z=33[Ar]3d 4s 4p


Elemento 4 11 17 33

(aprox.) 2 1 7 5

n 2 3 3 4

TeniendoencuentalosvaloresdenydeZ ,elelementoconmayorelectronegatividadeselquetienemayorvalordeZ ymenorvalorden.Delospropuestos,eselelementoconnúmeroatómicoZ=17.


3.166.¿Cuáleselordencorrectoparalosvaloresdelaprimeraenergíadeionizacióndeloselementossiguientes?a)He<Li<F<Neb)He>Li<F<Nec)He>Li>F>Ned)He>Li>F<Ne



I=1312Zef2

n2






Elemento He Li F Ne

Z 2 3 9 10

estructuraelectrónica 1s [He]2s [He]2s 2p [He]2s 2p

(aprox.) 2 1 7 8

n 1 2 2 2

Elhelioeselementodelsistemaperiódicoqueposeelaprimeraenergíadeionizaciónmáselevada. Esto se debe a que la carga nuclear efectiva es grande para un elemento tanpequeño.


De los elementos del 2º periodo la menor energía de ionización le corresponde a litio(mínimaZ )ylamayoralneón(máximaZ ).


Li(801)<F(1681)<Ne(2081)<He(2372)


3.167.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)Laadicióndeunelectrónal esunprocesoendotérmico.b)LapérdidadeunelectróndelLi(g)esunprocesoexotérmico.c)LaadicióndeunelectrónalF(g)esunprocesoendotérmico.d)LapérdidadeunelectróndelH(g)esunprocesoexotérmico.


a)Verdadero.Elprocesopropuestoeselcorrespondienteala2ªafinidadelectrónicadeloxígeno.Setratadeunprocesoendotérmicoyaquesetratadeintroducirunelectrónenunaespecieconcarganegativa.

b‐d) Falso. El procesopropuesto es el correspondiente a la formaciónde un catión y laenergía asociada al mismo es la energía de ionización. Esta se define como la energíanecesariaparaextraerelelectrónmásalejadodelnúcleodeunátomoenestadogaseoso,portantosetratadeunprocesoendotérmico.

c) Falso. El proceso propuesto es el correspondiente a la formación de un anión y laenergíaasociadaalmismoeslaafinidadelectrónica.Estasedefinecomolaenergíaquesedesprendecuandounátomoenestadogaseosocaptaunelectrón,portantosetratadeunprocesoexotérmico.


3.168.Enlossiguientesiones,¿cuáleslaclasificacióncorrectasegúnelordendecrecientedetamaño?a) , , , b) , , , c) , , , d) , , ,


El ion Br es el demayor tamaño de todos los propuestos ya que que el bromo es unelemento del cuarto periodo, mientras que el resto son iones de elementos del tercerperiodo y el tamaño de una especie crece conforme aumenta el número de capaselectrónicas.

Elresto,sonespeciesquetienenlamismaconfiguraciónelectrónica,[Ne]3s 3p yquesedenominan isoelectrónicas, por este motivo, todas tienen la misma constante deapantallamiento loquehaceque la fuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexterno seamayor en el núcleo conmayor número de protones (número atómico). Enotraspalabras,eltamañodelaespeciedecrecealaumentarelnúmeroatómico.

No obstante, no se puede aplicar este criterio al Ar, ya que, no tiene sentido compararradiosiónicosconradiosatómicos.Portanto,elordencorrecto(pm)es:

(196)> (184)> (138)> (100)



(SimilaralapropuestaenMadrid2009yLaRioja2009,aquísereemplazanAryCl porBr ).

3.169.¿CuáldelasafirmacionesnoescorrectaparaelelementodeZ=80?a)Esunmetal.b)Esunelementodelgrupo12.c)Esunelementodelsextoperiodo.d)Esunsólidoatemperaturaambienteyalapresiónatmosférica.


El elemento de número atómico 80 tiene la configuración electrónica abreviada[Xe]4f 5d 6s .Pertenecealgrupo12integradoporloselementos:

ZnCinc(n=4)

CdCadmio(n=5)

HgMercurio(n=6)

CnCopernicio(n=7)

Setratadelmercurio,unodelospocoselementosqueeslíquidoa25°Cy1atm.


(SimilaralapropuestaenCastilla‐LaMancha2004,2008,2009,2010y2011).

3.170.¿Quégruposde latablaperiódicatienenelementosenestadosólido, líquidoygasa25°y1atm?a)Grupo1(Li‐Cs)b)Grupo15(N‐Bi)c)Grupo16(O‐Te)d)Grupo17(F‐I)


a)Falso.Elgrupo1notieneelementosgaseosos,yaqueel hidrógeno no puede considerarse un elementoalcalino. Además, cesio y francio no funden hasta los28°C y 27°C, respectivamente, por tanto, en lascondicionesdadassonsólidos.

b‐c) Falso. Los grupos 15 y 16 no tienen elementoslíquidos.

d)Verdadero.Flúoryclorosonelementosgaseososenlascondicionesdadas.Elbromoesunelementolíquidoquenovaporizahastalos59°C.El iodoesunelementosólidoquenofundehastalos83°C.


3.171.Señalalaespeciequímicaparalacuálesmayorlaenergíanecesariaparaarrancarleotroelectrón:a) b) c) d)



1 15 16 17

3 7 8 9

Li N O FLitio Nitrógeno Oxígeno Flúor

11 15 16 17

Na P S ClSodio Fosforo Azufre Cloro

19 33 34 35

K As Se BrPotasio Arsénico Selenio Bromo

37 51 52 53

Rb Sb Te IRubidio Antimonio Telurio Iodo

55 83 84 85

Cs Bi Po AtCesio Bismuto Polonio Astato

87 115 116 117

Fr LvFrancio Livermorio



M (g)+I M (g)+e



Mg[Ne]3s Mg [Ne]3s

Al[Ne]3s 3p Al [Ne]3s

Cl[Ne]3s 3p Cl [Ne]3s 3p


I=1312Zef2

n2




Tendrá menor 2ª energía de ionización el elemento que presente mayor valor de n ymenorvalordeZ .

Paralasespeciesdadassepuedeescribirlasiguientetabla:

Especie

Z 11 12 13 17

estructuraelectrónica [He]2s 2p [Ne]3s [Ne]3s [Ne]3s 3p

(aprox.) 8 1 2 6

n 2 3 3 3

Deacuerdo con losvaloresdeZ yn, la especie conmayor2ª energíade ionizaciónes.


Mg (1450)<Al (1816)<Cl (2297)<Na (4562)


3.172.Cuáldelossiguientesionestieneunradiomáspróximoaldelionlitio, :a) b) c) d)

(O.Q.L.Galicia2012)



El radio dentro de un grupo crece a medida que aumenta el número de capaselectrónicas(n).

Paralasespeciesdadassepuedeescribirlasiguientetabla:

Especie

Z 3 4 11 12 13

estructuraelectrónica 1s 1s [He]2s 2p [He]2s 2p [He]2s 2p

n 1 1 2 2 2

Lasdosespeciesmáscercanasenlatablaperiódica,Be yNa sonlasquetienenradiosmás diferentes al Li .Muchomás grande es el Na ya que aunque tenga similar cargaefectivatieneunacapaelectrónicamás.MuchomáspequeñoeseselBe yaqueaunquetengalasmismascapaselectrónicaspresentamayorcargaefectiva.

Lasotrasdosespecies,Mg yAl , tienenelmismonúmerodecapaselectrónicas,unamásqueLi ,motivoporelquetendránuntamañomayorqueeste,peroeslaespecie laquetienemayorcarganuclearefectivadelasdos,porloquesutamañoserámenorymásparecidoaldelion .

Consultandolabibliografíaseobtienenlosvaloresderadiosiónicos(pm):

(59)Be (27)Na (99)Mg (72) (53)


3.173. Los siguientes elementos se encuentran ordenados por su energía de ionizacióncreciente.Indicacuáleselordencorrecto:a)Na<Mg<Al<Si<P<Cl<Arb)Na<Mg<Al<Si<S<P<Cl<Arc)Na<Al<Mg<Si<S<P<Cl<Ard)Na<Al<Mg<Si<S<P<Cl=Are)Na<Al<Mg<Si<S=P<Cl<Ar



I=1312Zef2

n2







Elemento Na Mg Al Si P S Cl Ar

Z 11 12 13 14 15 16 17 18

Estruc.electr.

[Ne]3s

[Ne]3s

[Ne]3s 3p

[Ne]3s 3p

[Ne]3s 3p

[Ne]3s 3p

[Ne]3s 3p

[Ne]3s 3p

(aprox.)

1 2 3 4 5 6 7 8

n 3 3 3 3 3 3 3

Se trata de elementos del tercer periodo, por tanto, la energía de ionización crece decuerdoconelvalordeZ .Noobstante,seregistranunpardeanomalíasenlasparejasMg‐AlyP‐S.

Laanomalíaexistenteenelcasodeloselementosmagnesioyaluminiosedebeaqueelúnico electrón p del aluminio se encuentra bien protegido por los electrones s y losinternos. Por tanto, se necesita menos energía para arrancar ese electrón p que paraquitarunodeloselectroness apareadosdelmismoniveldeenergía.

La anomalía existente en el caso de los elementos fósforo y azufre se debe a que, deacuerdo con la regla de Hund, el fósforo tiene los tres electrones p desapareados enorbitalesdiferentes, sinembargo,elazufre tienedoselectronesapareadosenunmismoorbitalploqueprovocaqueexistarepulsiónelectrostáticaentreellosyfacilite,portanto,laeliminacióndeesteúltimoelectrón.



Na(496)<Al(578)<Mg(738)<Si(787)<S(1000)<P(1012)<Cl(1251)<Ar(1521)


3.174.Las siguientes especies se encuentranordenadaspor su tamaño creciente. Indicaelordencorrecto:a) < < < < < b) < < < < < c) < < < < < d) < < < < < e) < < < = =


Lasconfiguracioneselectrónicasdelasespeciespropuestasson:

ElelementocuyosímboloesAleselaluminioypertenecealgrupo13yperiodo3delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes13.

LaconfiguraciónelectrónicadelionAl es[He]2s 2p yaquecedetreselectronesdesucapamásexterna.

ElelementocuyosímboloesMgeselmagnesioypertenecealgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes12.



ElelementocuyosímboloesNaeselsodioypertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes11.


ElelementocuyosímboloesFeselflúorypertenecealgrupo17yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes9.


El elemento cuyo símbolo esO es el oxígeno y pertenece al grupo 16 y periodo2 delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes8.


ElelementocuyosímboloesNeselnitrógenoypertenecealgrupo15yperiodo2delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes7.

LaconfiguraciónelectrónicadelionN es[He]2s 2p yaquecaptatreselectronesensucapamásexterna.

Se trata de especies que tienen lamisma configuración electrónica y que se denominanisoelectrónicas,porestemotivo,todastienenlamismaconstantedeapantallamientoloquehacequelafuerzadeatraccióndelnúcleosobreelelectrónmásexternoseamayorenelnúcleoconmayornúmerodeprotones(númeroatómico).Enotraspalabras,eltamañodelaespeciedecrecealaumentarelnúmeroatómico.

Lasespeciesiónicasordenadasportamañocrecienteson:

< < < < <

Consultandolabibliografía,seobtienequelostamaños(pm)son:

Al (53)<Mg (72)<Na (99)<F (133)<O (140)<N (171)



4.PROBLEMASdeSISTEMAPERIÓDICO

4.1.Imagineunprocesoenelquelosátomosdelitio,Li,emitieranrayosα(partículasde ).BasándosesolamenteenlaenergíadeloselectronesdescritaporelmodelodeBohr:a)Juzguesiendichoprocesoseabsorbeosedesprendeenergíayenquémedida(determínelocuantitativamente).Dato:Laenergíacorrespondienteacadaunade lasórbitas (segúnelmodelodeBohr)vienedadaporlaexpresión:

E=‐13,6 / b)¿Cómosería ladiferenciaentre lasenergíasde ionizacióndelátomode litioyde laespecieresultante?c) Calcule la relación porcentual que existiría entre el tamaño de la especie resultante y eltamañodelátomodelitio.

(Murcia1999)

a)Elprocesopropuestoes:

Li H+α

Teniendoencuentaquelapartículaαseemiteyquelasestructuraselectrónicasson:

Li1s 2s ,luegoZ=3yn=2

H1s ,luegoZ=1yn=1

lavariacióndeenergíaasociadaalprocesoes:

ΔE=EH–ELi

EH=‐13,612

12=‐13,6eV

ELi=‐13,632

22=‐30,6eV

ΔE=‐13,6eV– ‐30,6eV =17eV

Comoseobserva,ΔE>0,luegosetratadeunprocesoendotérmico.

b) La energía de ionizaciónde un átomo, I, corresponde al salto electrónicodesde n =valordelnúmerocuánticoprincipaldelelectróndiferenciadorhastan =.

I=E∞–En 13,6Z2

n2

Lasenergíasdeionizaciónysudiferenciason:

IH=13,612

12=13,6eV

ILi=13,632

22=30,6eV

ILi–IH=30,6eV–13,6eV=17eV

Valorquecoincideconlavariacióndeenergíaasociadaalprocesodelapartadoanterior.

c)LaecuaciónqueproporcionaeltamañodelosátomosenelmodelodeBohres:

r=kn2

Z


siendo k una constante, Z el número atómico del elemento y n el número cuánticoprincipaldelelectróndiferenciador.

LarelaciónentreeltamañodelátomodeHyeldeLies:

rHrLi=k12

1

k22

3

=34rH=

34rLi

4.2.Sedisponede12,80gdeunóxidodehierroqueporunprocesodereducciónoriginan7,66gdehierro.Elrendimientodeesteprocesohasidodel85,58%.a)Determinelafórmuladelóxidodehierro.b)Nombreelóxidoobtenidodedosformas(dosnomenclaturas).c)Indiquelasvalenciasiónicasdelhierroydeloxígenoenesteóxido.d)Escribalasconfiguracioneselectrónicasdelosionesresultantesdelapartadoc.

(Extremadura1999)

a) Lamasa de Fe que se debería de haber obtenido teniendo en cuenta el rendimientodadoes:

7,66gFe100gFe teo85,58gFe exp

=8,95gFe

LamasadeOquecontieneelóxidoes:

12,80goxido–8,95gFe=3,85gO

Lafórmulaempíricadelóxidodehierroes:

3,85gO8,95gFe

1molO16gO

55,8gFe1molFe

=3molO2molFe

Formulaempırica:

b)ElnombrequecorrespondealcompuestoFe O es:

Nomenclaturasistemática:trióxidodedihierro

NomenclaturadeStock:óxidodehierro(III)

c)Lavalenciaiónicadeunelementovienedadaporelnúmerodeelectronesqueganaopierdeparaformarunionestable.Enestecaso,altratarsedehierro(III)quieredecirseformaelcatiónFe ,porloqueátomodeFepierdetreselectronesylavalenciaiónicaes+3.Comosetieneunóxido,seformaelaniónO ,elátomodeOganadoselectronesylavalenciaiónicaes‐2.

d) La estructura electrónica abreviada del O, elemento del 2º periodo y grupo 16 delsistemaperiódicoes[He]2s 2p .SielátomoOganadoselectronessetransformaenelionO ,cuyaconfiguraciónelectrónicaes[He] .

LaestructuraelectrónicaabreviadadelFe,elementodel4ºperiodoygrupo8delsistemaperiódico es [Ar] 4s 3d . Si el átomoFepierde tres electrones se transformaen el ionFe ,cuyaconfiguraciónelectrónicaes[Ar] .


4.3.SifueseaplicableelmodeloatómicodeBohr,calculecuáldeberíaserlasegundaenergíadeionizaciónparaellitio,deacuerdocondichomodelo.(Dato:Laenergíadeionizacióndelhidrógenoes2,179·10 J)

(Murcia2000)

Laenergíadeionizacióndelhidrógenoes:

IH=2,179·10J

atomo6,022·1023atomos

mol1kJ

103J=1312

kJmol

Laexpresiónquepermitecalcularlaenergíadeionización(kJ·mol )deunelementoes:

IX 1312Z2

n2

Lasegundaionizacióndellitiocorrespondealproceso:

Li (g)Li (g)+e

LaestructuraelectrónicadelLi es1s ,porlotanto,n=1.

ComoelLi noesunátomohidrogenoideseránecesariocalcularsucarganuclearefectiva.Alelectrón1s sóloleapantallaelelectrón1s ,porloqueaplicandolasegundaregladeSlaterparaelcálculodeconstantesdeapantallamiento:

“Para cada electrón conn igualal electrónapantallado la contribución es0,35porcadaelectrónapantallado,exceptoparael1squedichacontribuciónes0,31”.

Portanto,seobtienequelaconstantedeapantallamientoparaelLi es0,31.

La carga nuclear efectiva se obtiene restando a la carga nuclear la constante deapantallamiento,enestecaso:

Zef=Zσ=3–0,31=2,69

Sustituyendolosvaloresobtenidosenlaexpresióndelaenergíadeionización:

I =13122,692

12=9494kJ·mol

Este valor es superior al encontrado en la bibliografía para la segunda energía deionización del litio, 7297 kJ·mol , lo cual quiere decir que el modelo de Bohr no esaplicableenestecaso.

4.4.LaprimeraenergíadeionizacióndelNaesde500kJ/mol.Calculalaenergíanecesariaparaextraerunelectrónaunátomodesodio.

(Dato.NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )(Valencia2001)

CambiandolasunidadesdeI:

I1=500kJmol

1mol

6,022·1023atomo103J1kJ

=8,3·1019J

átomo


4.5.Ordena,dentrodecadapareja:a)Laespeciedemayortamaño: y ; y ;NyO;SiyN; y .b)Laespeciedemayorenergíadeionización:NayBe;MgyAl;AlyC;NyO;SyF.

(Valencia2001)

a)EltamañodeunaespecieaumentaalaumentarelvalordelnúmerocuánticoprincipalnydisminuyealaumentarnúmeroatómicoyconellosucarganuclearefectivaZef.

Z =Z–σ siendoσlaconstantedeapantallamiento.

Na –F

ElelementoconsímboloNaeselsodioypertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes11.Laconfiguraciónelectrónicadel ionNa es[He]2s 2p yaquecedeunelectróndesucapamásexterna.

ElelementoconsímboloFesel flúorypertenecealgrupo17yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes9.LaconfiguraciónelectrónicadelionF es[He]2s 2p yaquecaptaunelectrónensucapamásexterna.

Setratadeespeciesisoelectrónicas,quetienenidénticaestructuraelectrónica,yporello,tienenlamismaconstantedeapantallamientoσ,sinembargo,lacarganuclearefectiva,Z esmayorenelionsodioquetienemayornúmeroatómicoZ.

Ambos iones tienenelmismovalorden=2, sinembargo,comoZ (Na )>Z (F ),eltamañodel esmayorqueeldel .

Consultandolabibliografía,losvaloresdelradio(pm)son,F (133)>Na (99).

N –F

El elemento con símbolo N es el nitrógeno y pertenece al grupo 15 y periodo 2 delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p .Sumando sus electrones se obtiene que su número atómico es 7. La configuraciónelectrónica del ion N es [He] 2s 2p ya que capta tres electrones en su capa másexterna.

ElelementoconsímboloFesel flúorypertenecealgrupo17yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes9.LaconfiguraciónelectrónicadelionF es[He]2s 2p yaquecaptaunelectrónensucapamásexterna.

Setratadeespeciesisoelectrónicas,quetienenidénticaestructuraelectrónica,yporello,tienenlamismaconstantedeapantallamientoσ,sinembargo,lacarganuclearefectiva,Z esmayorenelionfluoruroquetienemayornúmeroatómicoZ.

Ambos iones tienenelmismovalorden=2, sinembargo,comoZ (F )>Z (N ),eltamañodel esmayorqueeldel .

Consultandolabibliografía,losvaloresdelradio(pm)son,N (171)>F (133).

N–O

El elemento con símbolo N es el nitrógeno y pertenece al grupo 15 y periodo 2 delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes7.


ElelementoconsímboloOeseloxígenoypertenecealgrupo16yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes8.

Setratadeátomosquepertenecenalmismoperiodoporloquetienenelmismovalorden=2,sinembargo,comoZ (O)>Z (N),eltamañodelNesmayorqueeldelO.

Consultandolabibliografía,losvaloresdelradio(pm)son,N(75)>O(73).

Si–N

ElelementoconsímboloSieselsilicioypertenecealgrupo14yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes14.


Se trata de átomos que pertenecen a diferente periodo por lo que el factor n esdeterminantealahoradedeterminareltamañodelátomo.Comon(Si)>n(N),eltamañodelSiesmayorqueeldelN.

Consultandolabibliografía,losvaloresdelradio(pm)son,Si(117)>N(75).

Fe –Fe3+

El elemento con símboloFe es elhierroyperteneceal grupo8yperiodo4del sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s 3d .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes26.

Laconfiguraciónelectrónicadel ionFe es[Ar]3d yaquecededoselectronesdesuorbitalmásexterno(4s).

LaconfiguraciónelectrónicadelionFe es[Ar]3d yaquecedetreselectrones,dosdesuorbitalmásexterno(4s),yotrodelanterior(3d).

Comoseobserva,elfactornnoesdeterminantealahoradedeterminareltamañodelaespecie, sinembargo, la carganuclearefectiva,Z , esmayorparael ionFe yaque suconstante de apantallamiento σ es menor. Por tanto, como Z (Fe ) < Z (Fe ), eltamañodel esmayorqueeldel .

Consultandolabibliografía,losvaloresdelradio(pm)son,Fe (77)>Fe (65).

b) La energía de ionización de una especie química puede calcularse mediante laexpresión:

I=1312Zef2

n2

1312esunaconstanteenkJ mol Zefeslacarganuclearefectivaneselnúmerocuánticoprincipalqueindicaelperiodo

Lacarganuclearefectiva,Zef,secalculamediantelaexpresión:

Z =Z–σ

dondeσes laconstantedeapantallamiento.EstaaumentaenunperiodoalaumentarelvalordeZ,portanto,Z aumentaenunperiodoalaumentarelnúmerodeelectronesdevalencia.


Na–Be

ElelementoconsímboloNaeselsodioypertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes11.

ElelementoconsímboloBeeselberilioypertenecealgrupo2yperiodo2delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes4.

Elsodiotienen=3yelberilion=2.Además,Z (Be)>Z (Na),yaqueelprimerotienemáselectronesdevalencia(s )queelsegundo(s ).Portanto,teniendoencuentaambosfactores,BetienemayorenergíadeionizaciónqueNa.

Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ/mol)son,IBe(900)>INa(496).

Mg‐Al

El elemento con símbolo Mg es el magnesio y pertenece al grupo 2 y periodo 3 delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes12.

El elemento con símbolo Al es el aluminio y pertenece al grupo 13 y periodo 3 delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes13.

Amboselementospertenecenalmismoperiodoporloquetienenelmismovalorden=3,loquehacequeestefactornoinfluyaalahoradedecidirelmayorvalordelaenergíadeionización.Porotraparte,Z (Al)>Z (Mg),yaqueelprimerotienemáselectronesdevalencia (s p ) que el segundo (s ). Por tanto, teniendo en cuenta ambos factores, laenergíadeionizacióndelAldeberíasermayorqueladelMg.Sinembargo,consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ·mol )son,IMg(738)>IAl(578).Estaanomalíasedebeaqueelúnicoelectrónp delaluminioseencuentrabienprotegidoporloselectroness ylosinternos.Portanto,senecesitamenosenergíaparaarrancareseelectrónp queparaquitarunodeloselectroness apareadosdelmismoniveldeenergía.

Al–C

El elemento con símbolo Al es el aluminio y pertenece al grupo 13 y periodo 3 delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes13.

ElelementoconsímboloCeselcarbonoypertenecealgrupo14yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes6.

Elaluminio tienen=3yelcarbonon=2.Además,Z (C)>Z (Al),yaqueelprimerotiene más electrones de valencia (s p ) que el segundo (s p ). Por tanto, teniendo encuentaambosfactores,CtienemayorenergíadeionizaciónqueAl.

Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ·mol )son,IC(1087)>IAl(578).

N–O



ElelementoconsímboloOeseloxígenoypertenecealgrupo16yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes8.

Amboselementospertenecenalmismoperiodoporloquetienenelmismovalorden=2,loquehacequeestefactornoinfluyaalahoradedecidirelmayorvalordelaenergíadeionización. Por otra parte, Z (O) > Z (N), ya que el primero tienemás electrones devalencia (s p ) que el segundo (s p ). Por tanto, teniendo en cuenta ambos factores, laenergíade ionizacióndelOdeberíasermayorque ladelN.Sinembargo,consultando labibliografía,losvaloresdeI(kJ·mol )son,IN(1402)>IO(1314).Estaanomalíasedebeaqueelnitrógeno,deacuerdoconlaregladeHund,tienelostreselectronespdesapareadosen orbitales diferentes, mientras que el oxígeno tiene dos electrones apareados en unmismoorbitalploqueprovocaqueexistarepulsiónelectrostáticaentreellosyfacilite,portanto,laeliminacióndeesteúltimoelectrón.


S–F

ElelementoconsímboloSeselazufreypertenecealgrupo16yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes16.

ElelementoconsímboloFesel flúorypertenecealgrupo17yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes9.

Elazufretienen=3yelflúorn=2.Además,Z (F)>Z (S),yaqueelprimerotienemáselectronesdevalencia(s p )queelsegundo(s p ).Portanto,teniendoencuentaambosfactores,FtienemayorenergíadeionizaciónqueS.

Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ·mol )son,IF(1681)>IS(1000).

4.6.Sabiendoquelaenergíadelelectróndelátomodelhidrógeno,ensuestadofundamental,es‐13,6eV,calcule:a)Laenergíadeionizacióndelos4primerosátomoshidrogenoidesensuestadonoexcitado.b) ¿Cuál de estos 4 átomos puede tener un electrón con mayor velocidad? Incluya laposibilidaddecualquierestadodeexcitación.c)Cadaunodeestosátomosestácaracterizadoporunespectrodeemisiónenelcualexistenvariaslíneascomunesatodosellos.Deestas,¿cuáleslaenergíacorrespondientealalíneadefrecuenciamásalta?SupongaaplicableelmodeloatómicodeBohracualquierátomohidrogenoide.(Consideraremosátomoshidrogenoidesalosquedisponendeunelectrónyunciertonúmerodeprotones).

(Dato.1eV=1,6·10 J)(Murcia2002)

a)Laionizacióndeunátomohidrogenoidesuponeelsaltoelectrónicodesden =1hastan =.Teniendoencuentaquelaenergíadeunelectrónenunnivelcuánticovienedadaporlaexpresión:

E=‐13,6Z2

n2

Laenergíadeionización(eV)vendrádadaporlaexpresión:


I=E∞–E1=13,6Z2

12=13,6Z2

CambiandoaunidadesdelS.I.:

IX=13,6Z2 eVatomo

1,602·10 J

1eV6,022·1023atomos

1mol1kJ

103J=1312Z2

kJmol

Lasenergíasdeionizacióndeloscuatroprimerosátomoshidrogenoidesserán:

I1=1312·12= kJ·mol 1I2=1312·2

2= kJ·mol 1

I3=1312·32= kJ·mol 1I4=1312·4

2= kJ·mol 1

b)EnelmodelodeBohrsecumpleque:

mv2

r=

14πε0

Ze2

r2

mvr=nh2π

v=Ze2

2hε01n

Para los átomos hidrogenoides n = 1, y si se establece la comparación entre átomoshidrogenoidesqueseencuentranenunestadoexcitadotalqueelvalordeneselmismoparatodosellos,lavelocidaddeunelectrónencualquieradeestosátomossólodependedelvalordeZ.Porlotanto,semueveconmayorvelocidadelelectrónqueseencuentreenelátomohidrogenoideconmayorvalordeZ.

c) La frecuenciamásalta correspondealsaltoelectrónico entre losniveles cuánticos = 1 a = . La energía de ese salto electrónico coincide con la energía de

ionizacióndelátomosegúnsehademostradoenelapartadoa).

4.7.Agrupa los ionescon lamismaconfiguraciónelectrónica: , , , , ,, , , , , , .

(Valencia2002)

Lasconfiguracioneselectrónicasdelosionespropuestosson:

ElelementocuyosímboloesLiesellitioypertenecealgrupo1yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s .Laconfiguraciónelectrónicadelion es yaquecedeunelectróndesucapamásexterna.

ElelementocuyosímboloesBeselboroypertenecealgrupo15yperiodo2delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p . Laconfiguraciónelectrónicadel ion es yaquecedetreselectronesdesucapamásexterna.

El elemento cuyo símbolo es Ca es el calcio y pertenece al grupo 2 y periodo 4 delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ar] 4s . Laconfiguraciónelectrónicadelion es[Ne] yaquecededoselectronesdesucapamásexterna.

ElelementocuyosímboloesAleselaluminioypertenecealgrupo13yperiodo3delsistemaperiódicopor loque su configuración electrónica abreviada es [Ne]3s 3p . Laconfiguraciónelectrónicadelion es[He] yaquecedetreselectronesdesucapamásexterna.


ElelementocuyosímboloesMgeselmagnesioypertenecealgrupo2yperiodo3delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s . Laconfiguraciónelectrónicadelion es[He] yaquecededoselectronesdesucapamásexterna.

El elemento cuyo símbolo es S es el azufre y pertenece al grupo 16 y periodo 3 delsistemaperiódicopor loque su configuración electrónica abreviadaes [Ne]3s 3p . Laconfiguraciónelectrónicadel ion es[Ne] yaquecaptadoselectronesensucapamásexterna.

ElelementocuyosímboloesFeselflúorypertenecealgrupo17yperiodo2delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p . Laconfiguraciónelectrónicadelion es[He] yaquecaptaunelectrónensucapamásexterna.

ElelementocuyosímboloesHeselhidrógenoypertenecealgrupo1yperiodo1delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es 1s . Laconfiguración electrónica del ion es ya que capta un electrón en su capa másexterna.

El elemento cuyo símbolo es Cl es el cloro y pertenece al grupo 17 y periodo 3 delsistemaperiódicopor loque su configuración electrónica abreviadaes [Ne]3s 3p . Laconfiguraciónelectrónicadelion es[Ne] yaquecaptaunelectrónensucapamásexterna.

El elemento cuyo símbolo esO es el oxígeno y pertenece al grupo 16 y periodo2 delsistemaperiódicopor loque su configuraciónelectrónica abreviadaes [He]2s 2p . Laconfiguraciónelectrónicadelion es[He] yaquecaptadoselectronesensucapamásexterna.

ElelementocuyosímboloesNeselnitrógenoypertenecealgrupo15yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Laconfiguraciónelectrónicadelion es[He] yaquecaptatreselectronesensucapamásexterna.

El elemento cuyo símbolo es P es el fósforo y pertenece al grupo 15 y periodo 3 delsistemaperiódicopor loque su configuración electrónica abreviadaes [Ne]3s 3p . Laconfiguraciónelectrónicadelion es[Ne] yaquecaptatreselectronesensucapamásexterna.

Las especies químicas que tienen la misma configuración electrónica se denominanisoelectrónicas:

, y tienenlaconfiguraciónelectrónica o[He].

, , , y tienenlaconfiguraciónelectrónica[He] o[Ne].

, , y tienenlaconfiguraciónelectrónica[Ne] o[Ar].

4.8.Explicalasdiferenciasentrelospotencialesdeionización(eV)delasparejassiguientes:a)Na(5,1)yNe(21,6)b)Li(5,4)yBe(9,3)c)Be(9,3)yB(8,3).

(Valencia2002)

Laenergíaopotencialdeionizacióndeunaespeciequímicapuedecalcularsemediantelaexpresión:


I=1312Zn

1312esunaconstanteenkJ·mol Z eslacarganuclearefectivaneselnúmerocuánticoprincipalqueindicaelperiodo

Lacarganuclearefectiva(Z )secalcula,deformaaproximada,mediantelaexpresión:


LacarganuclearefectivaenunperiodocrecealaumentarelnúmeroatómicoZ,mientrasqueenungruposemantieneconstante.

a)ElelementoconsímboloNaeselsodioypertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes11.

ElelementoconsímboloNeeselneónyperteneceal grupo18yperiodo2del sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes10.

Elsodiotienen=3yelneónn=2.Además,Z (Ne)>Z (Na),yaqueelprimerotienemás electrones de valencia (s p ) que el segundo (s ). Por tanto, teniendo en cuentaambosfactores,INe(21,8eV)>INa(5,1eV).

b)El elementoconsímboloLi esel litioyperteneceal grupo1yperiodo2del sistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes3.

ElelementoconsímboloBeeselberilioypertenecealgrupo2yperiodo2del sistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes4.

Amboselementostienenn=2porloqueestefactornoinfluyealcompararlasenergíasdeionización. Sin embargo, Z (Be) > Z (Li), ya que el primero tienemás electrones devalencia(s )queelsegundo(s ).Por tanto, teniendoencuentaambos factores,IBe(9,3eV)>ILi(5,4eV).

c)ElelementoconsímboloBeeselberilioypertenecealgrupo2yperiodo2delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes4.

El elemento con símbolo B es el boro y pertenece al grupo 13 y periodo 2 del sistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes5.

Amboselementospertenecenalmismoperiodoporloquetienenelmismovalorden=2,loquehacequeestefactornoinfluyaalahoradedecidirelmayorvalordelaenergíadeionización.Porotraparte, Z (B)>Z (Be), yaque elprimero tienemás electronesdevalencia (s p ) que el segundo (s ). Por tanto, teniendo en cuenta ambos factores, laenergía de ionización del B debería ser mayor que la del Be. Sin embargo, según elenunciado, losvaloresde I (eV)son, IBe(9,3)> IB(8,3).Estaanomalía sedebeaqueelúnicoelectrónp delboroseencuentrabienprotegidoporloselectroness ylosinternos.Portanto,senecesitamenosenergíaparaarrancareseelectrónp queparaquitarunodeloselectroness apareadosdelmismoniveldeenergía.


4.9. Considera los elementos A, B y C, cuyos números atómicos son 12, 16 y 17,respectivamente.Apartirdesusconfiguracioneselectrónicascontestademanerarazonadalassiguientescuestiones:a)Indicaelionmásestablequeformarácadaunodelostreselementos.b)LaestequiometríamásprobableparaelcompuestoformadoporlacombinacióndeAyC.

(Valencia2003)

Lasconfiguracioneselectrónicasdeloselementos A, By Bson,respectivamente:

A[Ne]3s B[Ne]3s 3p C[Ne]3s 3p

a)Elionmásestabledecadaelementodebetenerconfiguraciónelectrónicaconcapallenaosemillenadeelectrones.

Si el elemento Apierde losdoselectronesdelorbital3s adquiereunaconfiguraciónelectrónicadegasinertemuyestable, :

[Ne]3s 2e–

[He]2s 2p

Si el elemento B capta dos electrones en el orbital 3p adquiere una configuraciónelectrónicadegasinertemuyestable, :

[Ne]3s 3p +2e–

[Ne]3s 3p

Si el elemento C capta un electrón en el orbital 3p adquiere una configuraciónelectrónicadegasinertemuyestable, :

[Ne]3s 3p +1e–

[Ne]3s 3p

b)LaestequiometríadelcompuestoformadoentreloselementosAyCes yaqueelelementoAcededoselectronesyelelementoCganaunelectrónpara formarambosunionestableydeesaformasecumplelacondicióndeelectroneutralidad.

4.10. Relaciona razonadamente los valores del primer potencial de ionización (kJ· )496,1680y2008conloselementosdenúmeroatómico9,10y11.

(Valencia2003)

Lasconfiguracioneselectrónicasabreviadasdeloselementosdenúmeroatómico9,10y11son,respectivamente:

Z=9[He]2s 2p Z=10[He]2s 2p Z = 11 [He] 2s 2p 3s


I=1312Zn






ElelementoconZ=11,tienen=3yelmenornúmerodeelectronesdevalenciaporloquelecorrespondeelmenorvalordepropuesto, =496kJ· .

LoselementosZ=10yZ=9,tienenelmismovalorden=2,sinembargo,Z (10)>Z (9),yaqueelprimerotienemáselectronesdevalencia(s p )queelsegundo(s p ),portanto, =2008kJ· e =1680kJ· .

4.11. Ordena las siguientes especies por su tamaño creciente, justificando la respuesta:, , , , , ,Ne.

(Valencia2003)(Valencia2005)(Valencia2007)


ElelementocuyosímboloesAleselaluminioypertenecealgrupo13yperiodo3delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s 3p .Sumando sus electrones se obtiene que su número atómico es 13. La configuraciónelectrónica del ion es [He] ya que cede tres electrones de su capa másexterna.

El elemento cuyo símbolo esO es el oxígeno y pertenece al grupo 16 y periodo2 delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p .Sumando sus electrones se obtiene que su número atómico es 8. La configuraciónelectrónica del ion es [He] ya que capta dos electrones en su capa másexterna.

ElelementocuyosímboloesMgeselmagnesioypertenecealgrupo2yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes12.Laconfiguraciónelectrónicadelion es[He] yaquecededoselectronesdesucapamásexterna.

ElelementocuyosímboloesFeselflúorypertenecealgrupo17yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes9.Laconfiguraciónelectrónicadelion es[He] yaquecaptaunelectrónensucapamásexterna.

ElelementocuyosímboloesNaeselsodioypertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes11.Laconfiguraciónelectrónicadel ion

es[He] yaquecedeunelectróndesucapamásexterna.

ElelementocuyosímboloesNeselnitrógenoypertenecealgrupo15yperiodo2delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p .Sumando sus electrones se obtiene que su número atómico es 7. La configuraciónelectrónica del ion es [He] ya que capta tres electrones en su capa másexterna.

El elemento cuyo símbolo es Ne es el neón y pertenece al grupo 18 y periodo 2 delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes10.


Lasespeciesiónicasordenadasportamañocrecienteson:


< < < < <

Consultandolabibliografía,seobtienequelostamaños(pm)son:

Al (53)< (71)< Mg (72)< Na (99)< F (133)< O (140)< N (171)

Como se observa, el valor del Ne se sale de la tendencia. Esto se debe a que se estácomparando una especie atómica (Ne) cuyo radio es un valor estimado, con especiesiónicas,cuyosvaloressehandeterminadoexperimentalmentemediantemedidasenredescristalinas.

4.12.Apartirde loselementosdenúmerosatómicos12,17y37.Respondea lassiguientescuestiones:a)¿Quéelementosson:nombre,familiayperiodo?b)¿Cuántoselectronesdesapareadostienecadaunodeellosensuestadofundamental?c)¿Cuálesseríanlosionesmásestablesqueseobtendríanapartirdelosmismos?d)¿Cuáldeelloseselmáselectronegativo?

(Canarias2004)

Z=12

a) El elemento cuyo número atómico es 12 tiene la configuración electrónica abreviada[Ne] .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo2yelvalorden=3indicaqueperteneceal3erperiodo.Setratadelmagnesio(Mg).

b)De acuerdo con el Principio deMáximaMultiplicidad deHund, la distribución de loselectronesenelorbital3ses:

3s

Comoseobserva,nopresentaelectronesdesapareados.

c) Si cede los dos electrones del orbital 3s adquiere una configuración electrónicamuyestabledegasinerte[He] ysetransformaenelion .

Z=17

a) El elemento cuyo número atómico es 17 tiene la configuración electrónica abreviada[Ne] .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo17(esprecisotenerencuentaqueelsubniveldnocomienzaallenarsehastael4ºperiodo)yelvalorden=3indicaqueperteneceal3erperiodo.Setratadelcloro(Cl).

b)De acuerdo con el Principio deMáximaMultiplicidad deHund, la distribución de loselectronesenlosorbitales3sy3pes:

3s 3p


c)Sicaptaunelectróncompletaelsubnivel3pyadquiereunaconfiguraciónelectrónicamuyestabledegasinerte[Ne] ysetransformaenelion .

Z=37

a) El elemento cuyo número atómico es 37 tiene la configuración electrónica abreviada[Kr] .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo1yelvalorden=5indicaqueperteneceal5ºperiodo.Setratadelrubidio(Rb).


b)De acuerdo con el Principio deMáximaMultiplicidad deHund, la distribución de loselectronesenelorbital5ses:

5s


c)Sicedeelelectróndelorbital5sadquiereunaconfiguraciónelectrónicamuyestabledegasinerte[Ar] ysetransformaenelion .

d)Laelectronegatividaddeunelementoaumentaenun:

Grupoaldisminuirelvalordelnúmerocuánticoprincipaln.

Periodoalaumentarelvalordelnúmeroatómico(carganuclearefectiva).

EltamañodelRb(n=5)conmáscapaselectrónicasesmayorqueeldelMgyCl(n=3).

Cl (Z=17) tienemayornúmero atómicoqueMg (Z=12), por estemotivo tienemayorcarganuclearefectiva.Portanto,delostreselementospropuestos,Cleselelementoconmayorelectronegatividad.

4.13. Indica justificando brevemente la respuesta, en cada una de las siguientes parejas:Rb‐Mg,Mg‐Al,B‐O,N‐O,O‐Te;elelementoquetiene:a)Mayortamaño.b)Mayorenergíadeionización.c)Mayorelectronegatividad.


a)Eltamañodeunátomoaumentaenun:

Grupoalaumentarelvalordelnúmerocuánticoprincipaln.

Periodoaldisminuirelvalordelnúmeroatómicoyconellosucarganuclearefectiva.

b)Laenergíaopotencialdeionizacióndeunaespeciequímicapuedecalcularsemediantelaexpresión:

I=1312Zn





c)Laelectronegatividaddeunátomoaumentaenun:


Periodoalaumentarelvalordelnúmeroatómico.

Rb–Mg

El elemento cuyo símbolo es Rb es el rubidio y pertenece al grupo 1 y periodo 5 delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Kr]5s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes37.


El elemento cuyo símbolo esMg es elmagnesio y pertenece al grupo2 y periodo3 delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes12.

EltamañodelRb(n=5)conmáscapaselectrónicasesmayorqueeldelMg(n=3).

Mg(s )yRb(s )tienensimilarescargasnuclearesefectivas,sinembargo,laenergíadeionizacióndelMg(n=3)esmayorqueladelRb(n=5)yaqueelfactordeterminanteeselvalorden.

LaelectronegatividaddelMg,conmenornúmeroatómicoysimilarcargaefectiva,esmayorqueladelRb.

Mg–Al


El elemento cuyo símbolo es Al es el aluminio y pertenece al grupo 13 y periodo 3 delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes13.

Se trata de elementos delmismo periodo por lo que el factor determinante es la cargaefectivaqueesmayorenelAlquetienemásprotonesensunúcleo.

EltamañodelMgconmenorcargaefectiva(s )esmayorqueeldelAl.

Amboselementospertenecenalmismoperiodoporloquetienenelmismovalorden=3, por loque este factorno influye a la horade decidir elmayor valorde la energía deionización.Porotraparte,Z (Al)>Z (Mg),yaqueelprimerotienemáselectronesdevalencia (s p ) que el segundo (s ). Por tanto, teniendo en cuenta ambos factores, laenergíadeionizacióndelAldeberíasermayorqueladelMg.Sinembargo,consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ·mol )son,IMg(738)>IAl(578).Estaanomalíasedebeaqueelúnicoelectrónp delaluminioseencuentrabienprotegidoporloselectroness ylosinternos.Portanto,senecesitamenosenergíaparaarrancareseelectrónp queparaquitarunodeloselectroness apareadosdelmismoniveldeenergía.

LaelectronegatividaddelAl, conmayor número atómico ymayor carga efectiva,esmayorqueladelMg.

B–O

ElelementocuyosímboloesBeselboroypertenecealgrupo13yperiodo2delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes5.

El elemento cuyo símbolo es O es el oxígeno y pertenece al grupo 16 y periodo 2 delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes8.

Se trata de elementos delmismo periodo por lo que el factor determinante es la cargaefectivaqueesmayorenelOquetienemásprotonesensunúcleo.

EltamañodelBconmenorcargaefectiva(s p )esmayorqueeldelO.

LaenergíadeionizacióndelOconmayorcargaefectiva(s p )esmayorqueladelB.


LaelectronegatividaddelO, conmayor número atómico ymayor carga efectiva, esmayorqueladelB.

N–O

El elemento cuyo símbolo esN es el nitrógeno y pertenece al grupo15 y periodo2 delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes7.


Se trata de elementos delmismo periodo por lo que el factor determinante es la cargaefectivaqueesmayorenelOquetienemásprotonesensunúcleo.

EltamañodelNconmenorcargaefectiva(s p )esmayorqueeldelO.

Amboselementospertenecenalmismoperiodoporloquetienenelmismovalorden=2,loquehacequeestefactornoinfluyaalahoradedecidirelmayorvalordelaenergíadeionización. Por otra parte, Z (O) > Z (N), ya que el primero tienemás electrones devalencia (s p ) que el segundo (s p ). Por tanto, teniendo en cuenta ambos factores, laenergíade ionizacióndelOdeberíasermayorque ladelN.Sinembargo,consultando labibliografía,losvaloresdeI(kJ·mol )son,IN(1402)>IO(1314).Estaanomalíasedebeaqueelnitrógeno,deacuerdoconlaregladeHund,tienelostreselectronespdesapareadosen orbitales diferentes, mientras que el oxígeno tiene dos electrones apareados en unmismoorbitalploqueprovocaqueexistarepulsiónelectrostáticaentreellosyfacilite,portanto,laeliminacióndeesteúltimoelectrón.


LaelectronegatividaddelO, conmayor número atómico ymayor carga efectiva, esmayorqueladelN.

O–Te


El elemento cuyo símbolo es Te es el telurio y pertenece al grupo 16 y periodo 5 delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Kr]4d 5s 5p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes52.

Setratadeelementosdelmismogrupo,conlamismacarganuclearefectiva,porloqueelfactordeterminanteeselnúmerodecapaselectrónicasn.

EltamañodelTe(n=5)conmáscapaselectrónicasesmayorqueeldelO(n=2).

LaenergíadeionizacióndelO(n=2)conmenoscapaselectrónicasy,portanto,conelelectrónmásexternomáscercadelnúcleoesmayorqueladelTe(n=5).

LaelectronegatividaddelO,conmenoscapaselectrónicas,esmayorqueladelTe.

Consultandolabibliografía,seobtienenlossiguientesvaloresparaloselementosdados:


Elemento B N O Mg Al Rb Ter/pm 83 77 75 160 143 248 143

I/kJ·mol 801 1402 1314 738 578 403 869 2,04 3,04 3,44 1,31 1,61 0,82 2,10

4.14.DadosloselementosA(Z=19),B(Z=35)yC(Z=38).Sepide:a)¿Quéelementosson:nombre,familiayperiodo?b)¿Quéionesmásestablesformaríancadaunodeellos?c)¿Cuáldeelloseselmáselectronegativo?d)¿Cuáldeellostendríamayorradioatómico?

(Canarias2005)

Z=19

a) El elemento cuyo número atómico es 19 tiene la configuración electrónica abreviada[Ar] .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo1yelvalorden=4indicaqueperteneceal4ºperiodo.Setratadelpotasio(K).

b)Sicedeelelectróndelorbital4sadquiereunaconfiguraciónelectrónicamuyestabledegasinerte[Ne] ysetransformaenelion .

Z=35

a) El elemento cuyo número atómico es 35 tiene la configuración electrónica abreviada[Ar] . La sumade los superíndices indica que pertenece algrupo17 y elvalorden=4indicaqueperteneceal4ºperiodo.Setratadelbromo(Br).

b)Sicaptaunelectróncompletaelsubnivel4pyadquiereunaconfiguraciónelectrónicamuyestabledegasinerte[Ar] ysetransformaenelion .

Z=38

a) El elemento cuyo número atómico es 38 tiene la configuración electrónica abreviada[Kr] .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo2yelvalorden=5indicaqueperteneceal5ºperiodo.Setratadelestroncio(Sr).

b) Si cede los dos electrones del orbital 5s adquiere una configuración electrónicamuyestabledegasinerte[Ar] ysetransformaenelion .

c)Laelectronegatividaddeunelementoaumentaenun:



EltamañodelSr(n=5)conmáscapaselectrónicasesmayorqueeldelBryK(n=4).

Br(Z=35)tienemayornúmeroatómicoqueK(Z=19),porestemotivotienemayorcarganuclear efectiva. Por tanto, de los tres elementos propuestos, Br es el elemento conmayorelectronegatividad.

d)Elradiodeunátomoaumentaenun:


Periodoaldisminuirelvalordelnúmeroatómico(carganuclearefectiva).

ElradiodelSr(n=5)conmáscapaselectrónicasesmayorqueeldelBryeldelK(n=4).


4.15.Ordenaloselementossodio(Z=11),magnesio(Z=12),fósforo(Z=15)ycloro(Z=17)segúnelordencrecientedesu:a)Electronegatividad.b)Volumenatómico.c)Potencialdeionización.d)Afinidadelectrónica.

(Canarias2006)

El elemento cuyo número atómico es 11 tiene la configuración electrónica abreviada[Ne] .Sucarganuclearefectivaaproximadaes1(coincideconelnúmerodeelectronesdevalencia).

El elemento cuyo número atómico es 12 tiene la configuración electrónica abreviada[Ne] .Sucarganuclearefectivaaproximadaes2(coincideconelnúmerodeelectronesdevalencia).

El elemento cuyo número atómico es 15 tiene la configuración electrónica abreviada[Ne] . Su carga nuclear efectiva aproximada es 5 (coincide con el número deelectronesdevalencia).

El elemento cuyo número atómico es 17 tiene la configuración electrónica abreviada[Ne] . Su carga nuclear efectiva aproximada es 7 (coincide con el número deelectronesdevalencia).

a)Laelectronegatividaddeunátomoaumentaenun:



Como todos loselementospertenecenalmismoperiodo (n=3), lamayorcarganuclearefectivadeterminacuáldeellostienemayorelectronegatividad:

sodio<magnesio<fósforo<cloro

b)Elvolumendeunátomoaumentaenun:


Periodoaldisminuirelvalordelnúmeroatómico(carganuclearefectiva).

Como todos loselementospertenecenalmismoperiodo (n=3), lamayorcarganuclearefectivadeterminacuáldeellostienemenorvolumen:

cloro<fósforo<magnesio<sodio

c)Laenergíaopotencialdeionizacióndeunaespeciequímicapuedecalcularsemediantelaexpresión:

I=1312Zn






Como todos loselementospertenecenalmismoperiodo (n=3), lamayorcarganuclearefectivadeterminacuáldeellostienemayorpotencialdeionización:


d) La afinidad electrónica de un átomo varía de la misma forma que el potencial deionización.

Como todos loselementospertenecenalmismoperiodo (n=3), lamayorcarganuclearefectivadeterminacuáldeellostienemayorafinidadelectrónica:


4.16.Lasenergíasdeionizaciónmedidasexperimentalmentedealgunoselementosaparecenenlasiguientetabla:

Elemento 1ªEIexperimental(eV) 1ªEIcalculada(eV)H 13,6He 24,6Li 5,4Be 9,3B 8,3C 11,3N 14,5O 13,6F 17,4Ne 21,5Na 5,2K 4,3Rb 4,2Cs 3,9

AsumiendoqueelmodeloatómicodeBohresaplicableatodoslosátomos,podríamoscalcularlaenergíaasociadaacadaunadelascapasmediantelaecuaciónE=‐13,6 / (eV).a)Deacuerdoconlosdatosexperimentalesindiquecómovaríalaprimeraenergíadeionizaciónenelsegundoperiodoyenelgrupo1.Señalelasexcepcionesqueobservaalasreglasgeneralesysugierasusposiblescausas.b)Calcule,deacuerdoconelmodeloatómicodeBohr,lasprimerasenergíasdeionizacióndeloselementosqueaparecenenlatabla.Insertelosresultadosenlacolumnacorrespondiente.c)Analicecualessonlasdiferenciasycoherenciasentreresultadosexperimentalesycalculadosparaelsegundoperiodoyelgrupo1.d)Discuta(conargumentos)sobre lavalidezdelmodeloatómicodeBohrdeacuerdocon losdatosanteriores.

(Murcia2006)

a)Laenergíaopotencialdeionizacióndeunaespeciequímicapuedecalcularsemediantelaexpresión:

I=1312Zn






Deacuerdoconestoúltimo,dentrodeunperiododelsistemaperiódicolaenergíadeionizaciónaumentaalaumentarennúmeroatómicoZ.Noobstante, se registranunpardeanomalías:

Be‐B

Amboselementospertenecenalmismoperiodoporloquetienenelmismovalorden=2,loquehacequeestefactornoinfluyaalahoradedecidirelmayorvalordelaenergíadeionización.Porotraparte, Z (B)>Z (Be), yaque elprimero tienemás electronesdevalencia (s p ) que el segundo (s ). Por tanto, teniendo en cuenta ambos factores, laenergía de ionización del B debería ser mayor que la del Be. Sin embargo, según elenunciado, losvaloresde I (eV)son, IBe(9,3)> IB(8,3).Estaanomalíasedebeaqueelúnicoelectrónp delboroseencuentrabienprotegidoporloselectroness ylosinternos.Portanto,senecesitamenosenergíaparaarrancareseelectrónp queparaquitarunodeloselectroness apareadosdelmismoniveldeenergía.

N–O

Amboselementospertenecenalmismoperiodoporloquetienenelmismovalorden=2,loquehacequeestefactornoinfluyaalahoradedecidirelmayorvalordelaenergíadeionización. Por otra parte, Z (O) > Z (N), ya que el primero tienemás electrones devalencia (s p ) que el segundo (s p ). Por tanto, teniendo en cuenta ambos factores, laenergíade ionizacióndelOdeberíasermayorque ladelN.Sinembargo,consultando labibliografía,losvaloresdeI(eV)son,IN(14,5)>IO(13,6).Estaanomalíasedebeaqueelnitrógeno,de acuerdo con la regladeHund, tiene los tres electronespdesapareadosenorbitalesdiferentes,mientrasqueeloxígenotienedoselectronesapareadosenunmismoorbitalploqueprovocaqueexistarepulsiónelectrostáticaentreellosyfacilite,portanto,laeliminacióndeesteúltimoelectrón.


b)Considerando aplicable elmodelo deBohr a los elementos dados, los valores para laenergíadeionización(eV)sepuedencalcularmediantelaexpresiónanterior:

Periodo1

IH=13,612

12=13,6eVIHe=13,6

22

12=66,4eV

Periodo2

ILi=13,612

22=3,4eVIBe=13,6

22

22=13,6eVIB=13,6

32

22=30,6eVIC=13,6

42

22=54,4eV

IN=13,652

22=85,0eVIO=13,6

62

22=122,4eVIF=13,6

72

22=166,6eVINe=13,6

82

22=217,6eV


Grupo1

INa=13,612

32=1,5eVIK=13,6

12

42=0,8eVIRb=13,6

12

52=0,5eVICs=13,6

12

622=0,4eV

c‐d)Losvalorescalculadosobtenidossoncoherentesrespectoalavariacióndentrodeun:

periodo,aumentanalaumentarZ (exceptolasanomalíasvistasenelapartadoa)

grupo,disminuyenalaumentarelvalorden

Sin embargo, los valores numéricos calculados difieren notablemente de los valoresexperimentales.EstoquieredecirqueelmodelodeBohrnoesaplicablealoselementosenlas condiciones dadas. Además, no se están utilizando las cargas nucleares efectivasrigurosasquesedeberíacalcularmediantelasreglasdeSlater.

4.17.Escribe las configuraciones electrónicasde los siguientes átomos indicando, en cadacaso,elgrupodelsistemaperiódicoalquepertenecen:Númeroatómico(Z)=16,19,31,35y56.


El elemento cuyo número atómico es 16 tiene la configuración electrónica abreviada[Ne] y la suma de los superíndices indica que pertenece al grupo 16 (el 3 periodonopresentaelectronesd).

El elemento cuyo número atómico es 19 tiene la configuración electrónica abreviada[Ar] ylasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo1.



El elemento cuyo número atómico es 56 tiene la configuración electrónica abreviada[Xe] ylasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo2.

4.18.Ordena lossiguienteselementosenordencrecienteasuradioatómico, justificando larespuesta:Mg,K,Ne,Rb,Ca,Cs,Ar,P,Cl.


Elradiodeunátomoaumentaenun:



ElmenorradiodetodoslecorrespondeaNe(n=2):

Nepertenecealgrupo18yperiodo2del sistemaperiódicopor loquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes10.

Acontinuación,loselementosdel3erperiodo(n=3)ordenadosdemenoramayortamaño(mayoramenorZ):Ar(18),Cl(17),P(15)yMg(12).


Ar perteneceal grupo18yperiodo3del sistemaperiódicopor loque su configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes18.

Cl pertenece al grupo17 y periodo3 del sistemaperiódicopor lo que su configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes17.

P pertenece al grupo 15 y periodo 3 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes15.

Mg pertenece al grupo2 y periodo 3 del sistemaperiódicopor lo que su configuraciónelectrónica abreviada es [Ne] 3s . Sumando sus electrones se obtiene que su númeroatómicoes12.

Le siguen los elementos del 4º periodo (n = 4) ordenados de menor a mayor tamaño(mayoramenorZ):Ca(20)yK(19).

Ca pertenece al grupo 2 y periodo 4 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónica abreviada es [Ar] 4s . Sumando sus electrones se obtiene que su númeroatómicoes20.

K pertenece al grupo 1 y periodo 4 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónica abreviada es [Ar] 4s . Sumando sus electrones se obtiene que su númeroatómicoes19.

Finalmente,quedanloselementosdel5ºperiodo,Rbydel6ºperiodo,Cs.

Rb pertenece al grupo 1 y periodo 5 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónica abreviada es [Kr] 5s . Sumando sus electrones se obtiene que su númeroatómicoes37.

Cs pertenece al grupo 1 y periodo 6 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónica abreviada es [Xe] 6s . Sumando sus electrones se obtiene que su númeroatómicoes55.

Consultandolabibliografía,losvaloresdelradio(pm)son:

Ne(71)<Ar(98)<Cl(99)<P(110)<Mg(160)<Ca(197)<K(227)<Rb(248)<Cs(265)

4.19.Delassiguientesparejasdeelementos,justificacuáltienemayor :a)Mg‐Al b)P‐S c)K‐Se d)Ca‐Rb



I=1312Zn






a)Mg–Al


El elemento cuyo símbolo es Al es el aluminio y pertenece al grupo 13 y periodo 3 delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes13.

Amboselementospertenecenalmismoperiodoporloquetienenelmismovalorden=2,loquehacequeestefactornoinfluyaalahoradedecidirelmayorvalordelaenergíadeionización.Porotraparte,Z (Al)>Z (Mg),yaqueelprimerotienemáselectronesdevalencia (s p ) que el segundo (s ). Por tanto, teniendo en cuenta ambos factores, laenergía de ionización del Al debería ser mayor que la del Mg. Sin embargo, según elenunciado,losvaloresdeI(kJ·mol )son,IMg(738)>IAl(578).Estaanomalíasedebeaqueelúnicoelectrónp delboroseencuentrabienprotegidoporloselectroness ylosinternos. Por tanto, se necesita menos energía para arrancar ese electrón p que paraquitarunodeloselectroness apareadosdelmismoniveldeenergía.

b)P–S

ElelementocuyosímboloesPeselfósforoypertenecealgrupo15yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes15.

ElelementocuyosímboloesSeselazufreypertenecealgrupo16yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes16.

Amboselementospertenecenalmismoperiodoporloquetienenelmismovalorden=2,loquehacequeestefactornoinfluyaalahoradedecidirelmayorvalordelaenergíadeionización. Por otra parte, Z (S) > Z (P), ya que el primero tienemás electrones devalencia (s p ) que el segundo (s p ). Por tanto, teniendo en cuenta ambos factores, laenergíade ionizacióndelSdebería sermayorque ladelP. Sinembargo, consultando labibliografía,losvaloresdeI(kJ·mol )son,IP(1012)>IS(1000).Estaanomalíasedebeaqueelnitrógeno,deacuerdoconlaregladeHund,tienelostreselectronespdesapareadosen orbitales diferentes, mientras que el oxígeno tiene dos electrones apareados en unmismoorbitalploqueprovocaqueexistarepulsiónelectrostáticaentreellosyfacilite,portanto,laeliminacióndeesteúltimoelectrón.


c)K–Se

ElelementocuyosímboloesKeselpotasioypertenecealgrupo1yperiodo4delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ar] 4s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes19.

El elemento cuyo símbolo es Se es el selenio y pertenece al grupo 16 y periodo 4 delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]3d 4s 4p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes34.

Amboselementospertenecenalmismoperiodopor loqueal tenerelmismovalordenestefactornoinfluye,sinembargo,lacargaefectiva,Z ,delSe(s p )esmuchomayorqueladelK(s ).Portanto,laenergíadeionizacióndelSeesmayorqueladelK.


Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ·mol )son,ISe(941)>IK(419).

d)Ca–Rb

ElelementocuyosímboloesCaeselcalcioypertenecealgrupo2yperiodo4delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ar] 4s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes20.

El elemento cuyo símbolo es Rb es el rubidio y pertenece al grupo 1 y periodo 5 delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Kr]5s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes37.

Ambos elementos tienen similarvalorde la cargaefectiva, Z , yaque se encuentranengruposcontiguos,sinembargo,elvalordenesmayorparaRb(n=5)queparaCa(n=4).Portanto,laenergíadeionizacióndelCaesmayorqueladelCs.

Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ·mol )son,ICa(590)>ICs(376).

4.20.Delasespeciessiguientes: ; ; yS;indicalasquesonparamagnéticas.(Datos.Númerosatómicos:F=9;Ca=40;Fe=26;S=16)

(Valencia2006)

Unaespeciequímicaesparamagnéticasipresentaelectronesdesapareados.

El elemento cuyo símbolo es F y número atómico 9 es el flúor cuya configuraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo17(esteperiodonotieneelectronesd)yelvalorden=2queesunelementodel2ºperiodo.LaconfiguraciónelectrónicadelionF es[He] yaqueganaunelectrónensucapamásexterna.DeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHund,ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales2sy2pes:

2s 2p

Comoseobserva,laespecie nopresentaelectronesdesapareados,portanto,noesunaespecieparamagnética.

El elemento cuyo símbolo es Ca y número atómico20 es elcalcio cuya configuraciónelectrónica abreviada es [Ar] 4s . La suma de los superíndices indica que pertenece algrupo 2 y el valor de n = 4 que es un elemento del 4º periodo. La configuraciónelectrónica del ion Ca es [Ne] ya que pierde dos electrones de su capamásexterna.DeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHund,ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales3sy3pes:

3s 3p

Comoseobserva, laespecie nopresentaelectronesdesapareados,portanto,noesunaespecieparamagnética.

El elementocuyosímboloesFeynúmeroatómico26es elhierro cuyaconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s 3d .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo 8 y el valor de n = 4 que es un elemento del 4º periodo. La configuraciónelectrónica del ion Fe es [Ar] ya que pierde los dos electrones del orbital másexterno(4s).DeacuerdoconelPrincipiodeMáximaMultiplicidaddeHund,ladistribucióndeloselectronesenlosorbitales3des:


4s 3d

Comoseobserva, laespecie presentacuatroelectronesdesapareados,portanto,síesunaespecieparamagnética.

El elemento cuyo símbolo es S y número atómico 16 es el azufre cuya configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne] .Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo16(esteperiodonotieneelectronesd)yelvalorden=3queesunelementodel3erperiodo.

De acuerdo con el Principio de Máxima Multiplicidad de Hund, la distribución de loselectronesenlosorbitales3sy3pes:

3s 3p

Comoseobserva,laespecieSpresentadoselectronesdesapareados,portanto,síesunaespecieparamagnética.

4.21.Elcatiónsodioyelneónson isoelectrónicos.Paraextraerunelectrónaunátomodeneón senecesitan2081kJ· .Para extraerun electrónaun catión sodio senecesitan4562kJ· .Justificaestosvalores.¿Porquénosonigualesestosvalores?

(Valencia2006)

Elelementosodiopertenecealgrupo1yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes11. La configuraciónelectrónicadel ionNa es [He]2s 2p yaquecedeunelectróndesucapamásexterna.



I=1312Zn





Por tratarse de especies isoelectrónicas, ambas tienen la misma constante deapantallamientoσ,sinembargo,lacarganuclearefectiva,Z esmayorenelionsodioquetienemayornúmeroatómicoZ.

Paraambasespeciesn=2,perocomoZ (Na )>Z (Ne),setieneque:

I (4562kJ)>INe(2081kJ)

Elqueambosvaloresnoseanigualesesdebidoaqueaunqueelnúmerodeelectronesqueejercenefectopantallaentreelnúcleoyelelectrónmásexternoeselmismo,losnúcleosdelasdosespeciesquímicassondiferentes.


4.22.Elige,encadapardeelementos,aquelquetieneunmayorvalordelaprimeraenergíadeionización.Justificalarespuesta.a)H‐He b)O‐Se c)Li‐Be d)P‐S d)He‐Ne



I=1312Zn





a)H–He

El elemento cuyo símbolo es H es el hidrógeno y pertenece al grupo 1 y periodo 1 delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónica1s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes1.

ElelementocuyosímboloesHeeselhelioypertenecealgrupo18yperiodo1delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica es 1s . Sumando sus electrones seobtienequesunúmeroatómicoes2.

Amboselementospertenecenalmismoperiodopor loqueal tenerelmismovalordenestefactornoinfluye,sinembargo,lacargaefectiva,Z ,delHe(s )esmayorqueladelH(s ).Portanto,laenergíadeionizacióndelHeesmayorqueladelH.

Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ·mol )son,IHe(2372)>IH(1312).

b)O–Se

Amboselementospertenecenalgrupo16porloquesuconfiguraciónelectrónicaexternaesns np loquedeterminaquetenganlamismacarganuclearefectiva.Sinembargo,sediferencianenelvalorden,esdecir,elperiodoalquepertenecen,asíparaelO(n=2)yparaelSe(n=4).Portanto,laenergíadeionizacióndelOesmayorqueladelSe.

Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ·mol )son,IO(1314)>ISe(941).

c)Li–Be

ElelementocuyosímboloesLiesel litioypertenecealgrupo1yperiodo2delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes3.

ElelementocuyosímboloesBeeselberilioypertenecealgrupo2yperiodo2delsistemaperiódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [He] 2s . Sumando suselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes4.

Amboselementospertenecenalmismoperiodopor loqueal tenerelmismovalordenestefactornoinfluye,sinembargo,lacargaefectiva,Zef,delBe(s )esmayorqueladelLi(s ).Portanto,laenergíadeionizacióndelBeesmayorqueladelLi.

Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ·mol )son,IBe(900)>ILi(520).


d)P–S

ElelementocuyosímboloesPeselfósforoypertenecealgrupo15yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes15.

ElelementocuyosímboloesSeselazufreypertenecealgrupo16yperiodo3delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes16.

Amboselementospertenecenalmismoperiodoporloquetienenelmismovalorden=2,loquehacequeestefactornoinfluyaalahoradedecidirelmayorvalordelaenergíadeionización. Por otra parte, Z (S) > Z (P), ya que el primero tienemás electrones devalencia (s p ) que el segundo (s p ). Por tanto, teniendo en cuenta ambos factores, laenergíade ionizacióndelSdebería sermayorque ladelP. Sinembargo, consultando labibliografía,losvaloresdeI(kJ·mol )son,IP(1012)>IS(1000).Estaanomalíasedebeaqueelnitrógeno,deacuerdoconlaregladeHund,tienelostreselectronespdesapareadosen orbitales diferentes, mientras que el oxígeno tiene dos electrones apareados en unmismoorbitalploqueprovocaqueexistarepulsiónelectrostáticaentreellosyfacilite,portanto,laeliminacióndeesteúltimoelectrón.


e)He–Ne

Ambos elementos pertenecen al grupo 18 por lo que sus configuraciones electrónicasrespectivas son1s para elHey [He]2s 2p para elNe, loquedeterminaque tengan,aproximadamente,lamismacarganuclearefectiva.Sinembargo,sediferencianenelvalorden,esdecir,elperiodoalquepertenecen,asíparaelHe(n=1)yparaelNe(n=2).Portanto,laenergíadeionizacióndelHeesmayorqueladelNe.

Consultandolabibliografía,losvaloresdeI(kJ·mol )son,IHe(2372)>INe(2081).

4.23.Ordenaloselementosoionesencadaunodelossiguientesgruposenordendecrecientedesuderadioatómicooiónico.Justificalarespuesta.a)S,Cl,Sib)Co,Ti,Crc)Zn,Hg,Cdd) , , e) , ,


Elradiodeunaespeciequímicaaumentaenun:



a)S,ClySi

Los treselementospertenecen3erperiodo (n=3)por loqueel factordeterminantedeltamañovienedadoporsucarganuclearefectivaquedependedesunúmeroatómico.

Lasconfiguracioneselectrónicasabreviadasynúmerosatómicosson,respectivamente:

S(Z=16)[Ne]3s 3p Cl(Z=17)[Ne]3s 3p Si(Z=14)[Ne]3s 3p


Portanto,elordencrecientederadiosesCl<S<Si.

b)Co,TiyCr

Los tres elementospertenecen4ºperiodo (n=4)por loqueel factordeterminantedeltamañovienedadoporsucarganuclearefectivaquedependedesunúmeroatómico.


Co(Z=28)[Ar]4s 3d Ti(Z=22)[Ar]4s 3d Cr(Z=24)[Ar]4s 3d

Portanto,elordencrecientederadiosesCo<Cr<Ti.

c)Zn,CdyHg

Lostreselementospertenecenalgrupo12,loquehacequetenganlamismacarganuclearefectiva,porloqueelfactordeterminantedeltamañovienedadoporelvalordelnúmeronqueindicaelperiodoalquepertenecen.

Lasconfiguracioneselectrónicasabreviadasson,respectivamente:

Zn[Ar]4s 3d Cd[Kr]5s 4d Hg[Xe]4fd 6s 5d

Portanto,elordencrecientederadiosesZn(n=4)<Cd(n=5)<Hg(n=6).

d)Mg ,Ca yBa

Lostreselementospertenecenalgrupo2loquehacequetenganlamismacarganuclearefectiva,porloqueelfactordeterminantedeltamañovienedadoporelvalordelnúmeronqueindicaelperiodoalquepertenecen.

Lasconfiguracioneselectrónicasabreviadasson,respectivamente:

Mg[Ne]3s Ca[Ar]4s Ba[Xe]6s

Sipierdenlosdoselectronesexternos,lostresquedanconlaconfiguraciónelectrónicadelgasinertemáspróximo,asípues:

Mg [He]2s 2p Ca [Ne]3s 3p Ba [Kr]4d 5s 5p

Portanto,elordencrecientederadios(pm)es (72)< (100)< (135).

e)S ,Cl yP

Los treselementospertenecen3erperiodo (n=3)por loqueel factordeterminantedeltamañovienedadoporsucarganuclearefectivaquedependedesunúmeroatómico.


S(Z=16)[Ne]3s 3p Cl(Z=17)[Ne]3s 3p P(Z=15)[Ne]3s 3p

Si captan dos, uno y tres electrones, respectivamente, adquieren la configuraciónelectrónicadelgasinertemáspróximo,asípues:

S [Ne]3s 3p Cl [Ne]3s 3p P [Ne]3s 3p



Portanto,elordencrecientederadios(pm)es (181)< (184)< (212).

4.24.Razonasi los iones y son isoelectrónicos.Encasoafirmativo,razonarcuáldelasdosespeciestendríamayortamaño.

(Canarias2008)(Canarias2011)

El F tiene una configuración electrónica [He] 2s 2p , mientras que el Na tiene comoconfiguraciónelectrónica[Ne]3s .Cuandoseformaelionfluoruro(F )ganaunelectrónquedandoconlaconfiguración[He]2s 2p ,mientrasqueelionNa pierdeunelectrónyqueda con lamisma configuración. Luego se puede concluir que sí son isoelectrónicos.Paravercuáleseldemayortamañosedebetenerencuentaqueambos iones tienenelmismonúmero de electrones, pero el ion F tiene 9 protones,mientras que el ionNa tiene 11 protones. Además al alojar un electrón en la última capa en el ion F loselectrones tienden al repelerse (son de la misma carga), por todo ello, al tener menosprotonesymáselectroneselion tendrámayortamaño.

(Elenunciadopropuestoen2011essimilar).

4.25.Ordenalossiguienteselementosenordencrecientedesuradioatómico,justificandolarespuesta:K,Al,Ca,Ar,Ba,Ne,SyMg.





ElmenorradiodetodoslecorrespondeaNe(n=2):


Acontinuación,loselementosdel3erperiodo(n=3)ordenadosdemenoramayortamaño(mayoramenorZ):Ar(18),S(16),Al(13)yMg(12).

Ar perteneceal grupo18yperiodo3del sistemaperiódicopor loque su configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes18.

S pertenece al grupo 16 y periodo 3 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes16.

Al pertenece al grupo13yperiodo3del sistemaperiódicopor loque su configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes13.

Mg pertenece al grupo2 y periodo 3 del sistemaperiódicopor lo que su configuraciónelectrónica abreviada es [Ne] 3s . Sumando sus electrones se obtiene que su númeroatómicoes12.

Le siguen los elementos del 4º periodo (n = 4) ordenados de menor a mayor tamaño(mayoramenorZ):Ca(20)yK(19).


Ca pertenece al grupo 2 y periodo 4 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónica abreviada es [Ar] 4s . Sumando sus electrones se obtiene que su númeroatómicoes20.

K pertenece al grupo 1 y periodo 4 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónica abreviada es [Ar] 4s . Sumando sus electrones se obtiene que su númeroatómicoes19.

Finalmente,quedaunelementodel6ºperiodo,Ba.

Ba pertenece al grupo 2 y periodo 6 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónica abreviada es [Xe] 6s . Sumando sus electrones se obtiene que su númeroatómicoes56.

Como Z (Ba) > Z (K), este factor determina que aunque el Ba tenga más capaselectrónicas(n=6),elvalordesuradioseaalgomenorqueeldelK.

Consultandolabibliografía,losradios(pm)son:

Ne(71)<Ar(98)<S(104)<Al(143)<Mg(160)<Ca(197)<Ba(222)<K(227)

4.26.Ordena, justificando la respuesta, las siguientesespeciesquímicasdemenoramayorenergíanecesariaparaarrancarunelectrón:Ne,O,Na,Fy .



I=1312Zn





Paralosespeciesdadassepuedeplantearlasiguientetabla:

Elemento O F Ne Na Z 8 9 10 11 12

EstructuraElectrónica [He]2s 2p [He]2s 2p [He]2s 2p [Ne]3s [He]2s 2p

Zef(aprox.) 6 7 8 1 >8n 2 2 2 3 2

De los elementos dados, el que presenta menor energía de ionización es el que tengamenorvalordeZ ymayorvalorden,elNa(Z =1)elementodel3erperiododelsistemaperiódico(n=3)porloquetienelamenorenergíadeionizacióndetodosellos.

Lesiguenloselementosdel2ºperiodo(n=2),O(Z =6),F(Z =7)yNe(Z =8).

Finalmente,Mg (Z >8)yaquehaperdidolosdoselectronesdesucapamásexternaytienecargamáxima.

Portanto,lasespeciesordenadasdemenoramayorenergíadeionización(kJ·mol )son:


Na(496)<O(1314)<F(1681)<Ne(2081)< (7733)

4.27.Elelectrónmásexternodelátomo,enestadofundamental,deciertoelementotienelosnúmeroscuánticosn=3,l=2, =2, =½.Suponiendoquenohayotroelectrónconlamismaenergía,indica,justificandolarespuesta:a)¿Cuáleselnúmeroatómico,Z,dedichoelemento?b)Grupoybloquealquepertenece.c)Símbolodedichoelemento.

(Valencia2008)

a)Teniendoencuentaquelosvaloresdelosnúmeroscuánticosindican:

n=33erniveldeenergíaoperiodo

l=2subniveldeenergíad

estesubniveldeenergía3destádegenerado,perocomodicequenoexisteotroelectrónconlamismaenergíaquieredecirquesólohayunelectrónenlosorbitales3d.Deacuerdocon esto, la estructura electrónica abreviada del elemento en su estado fundamental es[Ar]4s 3d .Comosetratadeunátomoensuestadofundamental,sunúmeroatómico,Z,vienedadoporsunúmerodeelectrones(protones)quees18(Ar)+2(4s)+1(3d)=21.

b)Lasumadelossuperíndicesindicaquepertenecealgrupo3,elvalorden=4queesunelemento del 4º periodo y el que tenga electrones d que pertenece al bloque de losmetalesdetransición.

c)Elgrupo3delsistemaperiódicoestáintegradoporloselementos:

ScEscandio(n=4)

YItrio(n=5)

LaLantano(n=6)

AcActinio(n=6)

elvalorden=4indicaquesetratadelescandio,desímboloSc.

4.28. Ordena los siguientes elementos en orden creciente de su electronegatividad,justificandolarespuesta:Cl(Z=17),Mg(Z=12),F(Z=9),Si(Z=14),Na(Z=11),P(Z=15).

(Valencia2008)





F[He]2s 2p Na[Ne]3s Mg[Ne]3s

Si[Ne]3s 3p P[Ne]3s 3p Cl[Ne]3s 3p

El F es el único elemento que pertenece al 2º periodo (n = 2) y además tiene sieteelectronesdevalenciayporellomayorcargaefectiva, loquehaceque tenga lamáximaelectronegatividaddelsistemaperiódico.


El resto de los elementos pertenecen al 3er periodo (n = 3) por lo que suelectronegatividadaumentaconelnúmeroatómico,esdecir,conelnúmerodeelectronesdevalenciaycargaefectiva:Na,Mg,Si,PyCl.

Consultandolabibliografía,seobtienenlossiguientesvaloresde(escaladePauling):

Na(0,93)<Mg(1,31)<Si(1,90)<P(2,19)<Cl(3,16)<F(3,98)

4.29.Ciertoelementodeltercerperiodotienelassiguientesenergíasdeionizaciónsucesivas(kJ· ):

=786,5 =1577 =3232 =4356 =16090.Identificadichoelementojustificandolarespuesta.

(Valencia2008)

Suponiendoquelaenergíadeionizacion,I,esproporcionalalacarganuclearefectiva,Z ,yhaciendolaaproximacióndequeunelectrónapantallaaunprotón,losvaloresdeZ =1,2,3,…determinanqueloselectronesqueseencuentranenunmismoorbitalpresentanlarelaciónI/Z ≈cte.

Enestecaso:

I1=786,51

=786,5kJ·mol I2=15772

=788,5kJ·mol I3=32323

=1077,3kJ·mol

I4=43564

=1089kJ·mol I5=160905

=3218kJ·mol

Teniendo en cuenta que se trata de un elemento del 3er periodo, su configuraciónelectrónicadeberíaser:1s 2s 2p 3s 3p ,siendoxeyelnúmerodeelectronesen lacapamásexterna.

Losdosprimerosvalores,I ≈I , indicanquelosdosprimeroselectronesestánsituadosenorbitales3p.

Los dos valores siguientes, I ≈ I , mayores que los anteriores, indican que los dossiguienteselectronesestánsituadosenelorbitalanterior,3s.

Finalmente,elsiguientevalor,I muchomayorquelosanteriores,indicaqueelsiguienteelectrónestásituadoenlacapaanterior,enelorbital2p.

Elelementocuyaconfiguraciónelectrónicaexternaes estásituadoenelgrupo14integradoporloselementos:

Carbono(n=2)

Silicio(n=3)

Germanio(n=4)

Estaño(n=5)

Plomo(n=6)

elvalorden=3indicaquesetratadelsilicio.

4.30.Ordenalossiguienteselementosenordencrecientedesuradioatómico,justificandolarespuesta:F,Sn,Br,O,He,Rb,Ne,As.





ElmenorradiodetodoslecorrespondeaHe(n=1):


Hepertenecealgrupo18yperiodo1delsistemaperiódicopor loquesuconfiguraciónelectrónicaes1s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes2.

Acontinuación,loselementosdel2ºperiodo(n=2)ordenadosdemenoramayortamaño(mayoramenorZ):Ne(10),F(9)yO(8).


F pertenece al grupo 17 y periodo 2 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes9.

O pertenece al grupo 16 y periodo 2 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes8.

Acontinuación,loselementosdel4ºperiodo(n=4)ordenadosdemenoramayortamaño(mayoramenorZ):Br(35)yAs(33).

Br perteneceal grupo17yperiodo4del sistemaperiódicopor loque su configuraciónelectrónica abreviada es [Ar] 3d 4s 4p . Sumando sus electrones se obtiene que sunúmeroatómicoes35.

As perteneceal grupo15yperiodo4del sistemaperiódicopor loque su configuraciónelectrónica abreviada es [Ar] 3d 4s 4p . Sumando sus electrones se obtiene que sunúmeroatómicoes33.

Le siguen los elementos del 5º periodo (n = 5) ordenados de menor a mayor tamaño(mayoramenorZ):Sn(50)yRb(37).

Sn perteneceal grupo14yperiodo5del sistemaperiódicopor loque su configuraciónelectrónica abreviada es [Kr] 4d 5s 5p . Sumando sus electrones se obtiene que sunúmeroatómicoes50.

Rb pertenece al grupo 1 y periodo 5 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónica abreviada es [Kr] 5s . Sumando sus electrones se obtiene que su númeroatómicoes37.


He(50)<Ne(71)<F(72)<O(73)<Br(114)<As(120)<Sn(140)<Rb(248)

4.31.Ordena, justificando la respuesta, las siguientesespeciesquímicasdemenoramayorenergíaparaarrancarunelectrón:Ge,O,Ca,Si,Rb,Ne,N.



I=1312Zn







Elemento N O Ne Si Ca Ge RbZ 7 8 10 14 20 32 37

EstructuraElectrónica

[He]2s 2p

[He]2s 2p

[He]2s 2p

[Ne]3s 3p

[Ar]4s

[Ar]3d 4s 4p

[Kr]5s

(aprox.) 6 6 8 4 2 4 1n 2 2 2 3 4 4 5

De los elementos dados, el que presenta menor energía de ionización es el que tengamenorvalordeZ ymayorvalorden, elRb (Z =1) elementodelquintoperiododelsistemaperiódico(n=5)porloquetienelamenorenergíadeionizacióndetodosellos.

Lesiguenloselementosdelcuartoperiodo(n=4):Ca(Z =2)yGe(Z =4).

Acontinuación,elelementodeltercerperiodo(n=3):Si(Z =4).

Finalmente, los elementos del segundo periodo (n = 2): N (Z = 5), O (Z = 6) y Ne(Z = 8) que es el que posee el valor más alto de la energía de ionización para loselementosdados.

EnelcasodelaparejaN−O,laenergíadeionizacióndelOdeberíasermayorqueladelN.Sin embargo, consultando la bibliografía, los valoresde I (kJ·mol ) son, IN (1402)> IO(1314).Estaanomalíasedebeaqueelnitrógeno,deacuerdoconlaregladeHund,tienelostreselectronespdesapareadosenorbitalesdiferentes,mientrasqueeloxígenotienedos electrones apareados en un mismo orbital p lo que provoca que exista repulsiónelectrostáticaentreellosyfacilite,portanto,laeliminacióndeesteúltimoelectrón.

Portanto,lasespeciesordenadasdemenoramayorenergíadeionización(kJ/mol)son:

Rb(403)<Ca(590)<Ge(762)<Si(787)<O(1314)<N(1402)<Ne(2081)

4.32. Ordena los siguientes iones en orden creciente de su radio iónico, justificando larespuesta: , , , , .

(PreselecciónValencia2010)(PreselecciónValencia2011)


El elemento cuyo símbolo es Cl es el cloro y pertenece al grupo 17 y periodo 3 delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes17.

Laconfiguraciónelectrónicadel ion es[Ne] yaquecaptaunelectrónensucapamásexterna.

El elemento cuyo símbolo es P es el fósforo y pertenece al grupo 15 y periodo 3 delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes15.

Laconfiguraciónelectrónicadelion es[Ne] yaquecaptatreselectronesensucapamásexterna.

El elemento cuyo símbolo es Ca es el calcio y pertenece al grupo 2 y periodo 4 delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes20.


Laconfiguraciónelectrónicadelion es[Ne] yaquecededoselectronesdesucapamásexterna.

El elemento cuyo símbolo es S es el azufre y pertenece al grupo 16 y periodo 3 delsistema periódico por lo que su configuración electrónica abreviada es [Ne] 3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes16.

Laconfiguraciónelectrónicadelion es[Ne] yaquecaptadoselectronesensucapamásexterna.

El elemento cuyo símbolo es K es el potasio y pertenece al grupo 1 y periodo 4 delsistemaperiódicoporloquesuconfiguraciónelectrónicaabreviadaes[Ar]4s .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes19.

La configuración electrónica del ion es [Ne] yaque cede un electrón de sucapamásexterna.


Lasespeciesiónicasordenadasportamañocreciente(pm)son:

(100)< (138)< (181)< (184)< (212)

4.33.Ordena, justificando la respuesta, las siguientesespeciesquímicasdemenoramayorenergíaparaarrancarunelectrón:O,Ne, ,F, .

(PreselecciónValencia2010)(PreselecciónValencia2012)


I=1312Zn






Elemento O F NeZ 3 4 8 9 10

EstructuraElectrónica 1s 1s

[He]2s 2p

[He]2s 2p

[He]2s 2p

(aprox.) >2 >>2 6 7 8n 1 1 2 2 2

Delasespeciesdadas,laquepresentamenorenergíadeionizacióneslaquetengamenorvalorde Z ymayor valorden. ElO (Z = 6) es un elementodel segundoperiododelsistemaperiódico(n=2)porloquetienelamenorenergíadeionizacióndetodosellos.


Lesiguenlosotroselementosdelsegundoperiodo(n=2),F(Zef=7)yNe(Zef=8).

Acontinuación,elionLi (n=1),yunZ muyelevadoportratarsedeunion.

Finalmente,elionBe (n=1),yunZ bastantemayorqueeldelLi ,eslaespeciequeposeeelvalormásaltodelaenergíadeionizacióndetodaslasespeciesdadas.


O(1314)<F(1681)<Ne(2081)< (7297)< (14846)

4.34.Dados los elementosA (Z = 6),B (Z = 9) y C (Z = 19) y sin necesidad de tener queidentificarlos,sepide:a)Elnúmerodeelectronesdevalenciadecadauno.b)Indicarcuálessonmetalesycuálesnometales.c)LafórmuladeloscompuestosqueBpuedeformarcontodoslosdemás,indicandocuálesoniónicosycuálescovalentes.d)Elelementoquepresentarámayorafinidadelectrónica.c)Elelementomenoselectronegativo.

(Canarias2011)

Z=6

a) El elemento cuyo número atómico es 6 tiene la configuración electrónica abreviada[He]2s 2p .Tienecuatroelectronesdevalencia.

b)Formaenlacescovalentescompartiendocuatroelectronesconotrosátomos,setratadeunnometal.

Z=9

a) El elemento cuyo número atómico es 9 tiene la configuración electrónica abreviada[He]2s 2p .Tienesieteelectronesdevalencia.

b)Tiendeacaptar(formandounenlaceiónico)oacompartirunelectrónconotroátomo(formandounenlacecovalente),setratadeunnometal.

Z=19

a) El elemento cuyo número atómico es 19 tiene la configuración electrónica abreviada[Ar]4s .Tieneunelectróndevalencia.

b) Tiende a ceder un electrón a otro átomo formando un enlace iónico, se trata de unmetal.

c)LafórmulamásprobableparalacombinacióndeBconAes ,yaqueAcompartecuatro electrones mientras que B solo uno para conseguir ambos una estructuraelectrónicamuy estable de gas inerte. Al tratarse de elementos que no tienden a cederelectroneselenlaceespredominantementecovalente.

LafórmulamásprobableparalacombinacióndeBconCesCB,yaqueCcedeunelectrónmientrasqueBlocaptaparaconseguirambosunaestructuraelectrónicamuyestabledegasinerte.Altratarsedeelementosunodeloscualestiendeacederelectronesyelotroacaptarloselenlaceespredominantementeiónico.

d)De lostreselementospropuestoselquepresentamayorafinidadelectrónicaesdelnúmero atómico Z = 9 ya que tiene siete electrones de valencia y tiene una elevadatendenciaacompletarsucapadevalenciacaptandoocompartiendounúnicoelectrón.


e) De los tres elementos propuestos el que presentamenorelectronegatividad es delnúmero atómicoZ=19 ya que tieneunúnico electrónde valencia y tieneuna elevadatendenciaacederloparadejarsucapaanteriorcompleta.

4.35.Ordena, justificando la respuesta, las siguientesespeciesquímicasdemenoramayorenergíaparaarrancarunelectrón:S,Si,Rb, ,Ar,P.



I=1312Zn






Elemento Si P S Ar RbZ 11 14 15 16 18 37

EstructuraElectrónica

[He]2s 2p

[Ne]3s 3p

[Ne]3s 3p

[Ne]3s 3p

[Ne]3s 3p

[Ar]5s

(aprox.) >8 4 5 6 8 1n 2 3 3 3 3 5

Delasespeciesdadas,laquepresentamenorenergíadeionizacióneslaquetengamenorvalordeZ ymayorvalorden,elRb(Z =1)elementodelquintoperiododelsistemaperiódico(n=5)porloquetienelamenorenergíadeionizacióndetodosellos.

Lesiguenloselementosdeltercerperiodo(n=3),Si,(Z =4),P(Z =5),S(Z =6)yAr(Z =8).

Finalmente,elionNa (n=2),yunZ muyelevadoportratarsedeunion,eslaespeciequeposeeelvalormásaltodelaenergíadeionizacióndetodaslasespeciesdadas.

EnelcasodelaparejaP−S,laenergíadeionizacióndelSdeberíasermayorqueladelP.Sin embargo, consultando la bibliografía, los valores de I (kJ·mol ) son, IP (1012)> IS(1000).Estaanomalíasedebeaqueelfósforo,deacuerdoconlaregladeHund,tienelostres electronespdesapareados enorbitalesdiferentes,mientrasque el azufre tienedoselectrones apareados en un mismo orbital p lo que provoca que exista repulsiónelectrostáticaentreellosyfacilite,portanto,laeliminacióndeesteúltimoelectrón.


Rb(403)<Si(787)<S(1000)<P(1012)<Ar(1521)< (4562)

4.36.Dados loselementosNa(Z=11),magnesio(Z=12),K(Z=19)yCa(Z=20),indicar,razonando la respuesta, cuálde ellos es elquenecesitarámás energíaparaque se ioniceperdiendounelectrón.

(Canarias2012)

ElelementoNa(Z=11)tienelaconfiguraciónelectrónicaabreviada[Ne] .


ElelementoMg(Z=12)tienelaconfiguraciónelectrónicaabreviada[Ne] .

ElelementoK(Z=19)tienelaconfiguraciónelectrónicaabreviada[Ar] .

ElelementoCa(Z=20)tienelaconfiguraciónelectrónicaabreviada[Ar] .


I=1312Zn






Elemento Na Mg K CaZ 11 12 19 20

EstructuraElectrónica [Ne]3s [Ne]3s [Ar]4s [Ar]4s

(aprox.)

1 2 1 2

n 3 3 4 4

Delasespeciesdadas,laquepresentamayorenergíadeionizacióneslaaquellaquetengamayorvalordeZ ymenorvalorden.

Los dos elementos alcalinotérreos,Mg y Ca, son los que tienenmayor valor de la carganuclearefectiva(Z =2),peroMg,elementodel3 periodo,elquepresentamenorvalorden(n=3).Portanto,Mgeselelementodadoquetienemayorenergíadeionización,esdecir,elquenecesitamásenergíaparaqueseioniceperdiendounelectrón.

Losvaloresdelaenergíadeionización(kJ·mol )encontradosenlabibliografíason:

K(419)<Na(496)<Ca(590)<Mg(738)

4.37.Ordena lassiguientesespeciesenordencrecientedesuradioatómico, justificando larespuesta: ,Sr,Ne,O,CsyS.





Las especies demenor tamaño serán las correspondientes a los elementos del segundoperiodo:

Be pertenece al grupo 2 y periodo 2 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónica abreviada es [He] 2s . Sumando sus electrones se obtiene que su númeroatómicoes4.Sipierdelosdoselectronesdelorbital2ssetransformaenelion que


debidoalagrancarganuclearefectivaqueposeereduceconsiderablementesutamañoyporelloeslaespeciedemenortamaño.


O pertenece al grupo 16 y periodo 2 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónicaabreviadaes[He]2s 2p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes8.

Lessigue,laespeciepertenecientealtercerperiodo(n=3):

S pertenece al grupo 16 y periodo 3 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónicaabreviadaes[Ne]3s 3p .Sumandosuselectronesseobtienequesunúmeroatómicoes16.

Acontinuación,laespeciepertenecientealquintoperiodo(n=5):

Sr pertenece al grupo 2 y periodo 5 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónica abreviada es [Kr] 5s . Sumando sus electrones se obtiene que su númeroatómicoes38.

Finalmente,laespeciepertenecientealsextoperiodo(n=6):

Cs pertenece al grupo 1 y periodo 6 del sistema periódico por lo que su configuraciónelectrónica abreviada es [Xe] 6s . Sumando sus electrones se obtiene que su númeroatómicoes55.


(27)<Ne(71)<O(73)<S(104)<Sr(215)<Cs(265)


5.CUESTIONESdeENLACEyGEOMETRÍAMOLECULAR

5.1.Lageometríadeunamoléculaquenotieneenlacesmúltiples,ytieneunátomocentralconcincoparesdeelectronesenlazanteses:a)Tetraédricab)Cuadradaplanac)Bipirámidetrigonald)Octaédricae)Trigonalplana

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Extremadura2005)

De acuerdo con el modelo RPECV se trata de una sustancia cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomo central se ajusta a la fórmula AX5 a la que corresponde unnúmeroestérico(m+n)=5porloquesudisposiciónygeometríaesdeBIPIRÁMIDETRIGONAL.


5.2. ¿Qué geometrías son posibles para compuestos cuyos enlaces pueden describirseutilizandoorbitaleshíbridos ?a)Tetraédrica,angularybipirámidetrigonal.b)Tetraédrica,linealyangular.c)Tetraédrica,trigonalplanaylineal.d)Tetraédrica,piramidaltrigonalyangular.e)Tetraédrica,piramidaltrigonalylineal.

(O.Q.N.Navacerrada1996)

Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienecuatroorbitaleshíbridosdeestetipo,porloquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico4.Estenúmeroestáasociadoaespeciesdeltipo:

AX tetraédrica AX E piramidal AX E angular


5.3.¿Cuáldelassiguientesmoléculasesapolar?a)Amoníacob)Ácidosulfhídricoc)Dióxidodecarbonod)Diclorometano

(O.Q.L.Murcia1996)

LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:


a) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el NH3 es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX3E a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.

Comoelnitrógeno(=3,04)esmáselectronegativoqueelhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.

b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el H2S es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmulaAX2E2a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesANGULAR.

Como el azufre ( = 2,58) es más electronegativo que elhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=0,978D)ylamoléculaesPOLAR.

c)Verdadero. De acuerdo con elmodeloRPECV el CO2 esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX2 a la que corresponde un número estérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.

Como el oxígeno ( = 3,44) es más electronegativo que elcarbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

d)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCH2Cl2 es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX4 a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesdeTETRAEDROIRREGULAR.

Como el cloro ( = 3,16) y el carbono ( = 2,55) sonmáselectronegativosqueelhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomento dipolar no es nula (μ = 1,60D) y lamolécula esPOLAR.



5.4.Lamoléculadeaguaes:a)Linealypolarb)Angularypolarc)Angularyapolard)Piramidalypolar

(O.Q.L.Murcia1996)

LaestructuradeLewisdelaguaes:

De acuerdo con elmodelo RPECV el H2O es una sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX2E2a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría esANGULAR.

Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.


5.5.Lamoléculadeamoníacoposeeunageometría:a)Tetraédricab)Pirámidetriangularc)Triangularplanad)Lineale)Bipirámidetriangularf)Pirámidecuadradag)Planacuadrada

(O.Q.L.Murcia1996)(O.Q.L.Almería2005)

LaestructuradeLewisdelamoníaco es:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelNH3esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX3E a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesPIRAMIDALTRIANGULAR.


(Estacuestiónhasidopropuestadosvecescontodasesasrespuestasposibles).


5.6.¿Cuántosenlacesσyenlacesπhay,respectivamente,enlamoléculade = ?a)5y1b)4y2c)5y2d)4y1e)6y0

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Extremadura2003)

La molécula de F2C=CF2 presenta cuatro enlacessencillos C‒F que son enlaces σ y un enlace dobleC=Cformadoporunenlaceσyotroπ.Entotal,son5enlacesσyunenlaceπ.


5.7.Laformageométricadelamoléculadeformaldehído( )es:a)Linealb)Triangularplanac)Angulard)Piramidaltriangulare)Tetraédrica


LaestructuradeLewisdelformaldehído es:

De acuerdo con el modelo RPECV H2CO es una sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX3alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULARPLANA.


5.8. La geometría de unamolécula que no tiene enlacesmúltiples, y que tiene un átomocentralcondosparesdeelectronesenlazantesyunparsolitario,es:a)Angularb)Piramidaltriangularc)Lineald)Tetraédricae)Triangularplana


De acuerdo con el modelo RPECV es una sustancia cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX2Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposicióntriangularysugeometríaesANGULAR.

UnasustanciadeestetipoeselSO2.



5.9.¿Cuáldelassiguientesmoléculassepodríaexplicarmedianteunahibridaciónsp?a)HCNb) = c)HCHOd)

(O.Q.L.Murcia1997)

En una molécula con hibridación sp el átomo central está rodeado por dos pareselectronesalojadosendosorbitaleshíbridosseparados180°porloquelageometríadelamoléculaesLINEAL.


a)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelHCNesunasustanciacuyadistribuciónde ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmulaAX2alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.

b)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelC2H4esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX3 a la que corresponde un número estérico (m+n) = 3 por lo que su disposición estriangularysugeometríaesPLANA.

c)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelHCHOesunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX3 a la que corresponde un número estérico (m+n) = 3 por lo que su disposición ygeometríaesTRIANGULARPLANA.

d)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCH4esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX4 a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición ygeometríaesTETRAÉDRICA.


5.10.Sedicequelamoléculade esresonanteporque:a)Susenlacesnosoniónicosnicovalentes.b)Puedeasignárselevariasestructuras.c)Susángulosdeenlaceseabrenycierranenmovimientodevibración.d)Losdoselementosquelaformanestánenlamismacolumnadelsistemaperiódico.


LaestructuradeLewisdelamoléculadeSO es:

Experimentalmente, la longitud de los enlaces S‒O no se corresponde ni con la de unenlacesencilloniconladeunenlacedoble,sinoqueestácomprendidaentreambos.PorestemotivoparapoderdescribirlamoléculaesprecisoescribirdosestructurasdeLewisenlasquesecambialaposicióndelenlacedoble.



(Enlacuestiónpropuestaen1997secambiaSO porSO ).

5.11.Enlamoléculade :a)ElenlaceentreelátomodeCyeldeClescovalentenopolar.b)ElenlaceentreelátomodeCyeldeClesdoble.c)Lageometríaesplana.d)Elmomentodipolaresnulo.


LaestructuradeLewisdelasustanciapropuestaes:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelCCl esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Como el cloro ( = 3,16) esmás electronegativo que elcarbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.


(EnCastillayLeón2008dicequeelenlaceescovalentepolar).

5.12.Indicaparaloscompuestossiguientessialgunonoposeealgúnátomoconhibridación :a) b) c) d) e)HCHO


Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienecuatroorbitaleshíbridosdeestetipo,porloquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico4.Estenúmeroestáasociadoaespeciesdeltipo:

AX tetraédrica AX E piramidal AX E angular


(EnCastillayLeón2008seeliminaelHCHOysecambiaCCl porCF ).

Cuesti

5.13.a)b)c)d)e)

Lase

Decuyasolitafórm(m+nTETR

Decuyasolitafórm(m+ngeom

De asustaelectalaf(m+nLINE

Decuyasolitafórm(m+ngeom

Lasr

ionesyProble

Cuálesdela

estructurasd

acuerdocondistribució

arios alredemula AX an) = 4 porRAÉDRICA.


arios alredemula AX E an) = 4 pormetríaesAN

cuerdo conancias cuyaronessolitafórmulaAXn) = 2 porEAL.


arios alredemula AX E an) = 4 pormetríaesPIR

respuestasc

masdelasOlim

assiguientes

deLewisde

nelmodeloón de ligaedor del ála que corr lo que su

nelmodeloón de ligaedor del áa la que colo que su d

NGULAR.

elmodeloa distribuciariosalrededalaquecor lo que su

nelmodeloón de ligaedor del áa la que corlo que su dRAMIDAL.

orrectasson

mpiadasdeQu

smoléculasa

lassustanci

RPECVelCandos y paátomo centresponde uu disposició

RPECVelHandos y paátomo centrresponde udisposición

RPECV el Bión de ligadordelátomorrespondeu disposició

RPECVelNandos y paátomo centrresponde udisposición

ncyd.

uímica.Volume

adoptaráng

iaspropuest

CCl esunasares de eltral se ajusun númeroón y geom

H Oesunasares de eltral se ajusun númeroes tetraédr

BeCl y el Candos y pmocentralsunnúmeroón y geom

NH esunasares de eltral se ajusun númeroes tetraédr

en4.(S.Menar

geometríalin

tasson:

sustanciaectronessta a laestérico

metría es

sustanciaectronessta a laestéricorica y su

C H sonpares deseajustaestérico

metría es

sustanciaectronessta a laestéricorica y su

rgues&F.Latre

neal:

(O.Q.L.

e)

CastillayLeón

319

n1997)


5.14.Paralassiguientesmoléculas: , y :a) En las tresmoléculas, el átomo central tiene cuatro pares de electrones en orbitalesenlazantes.b)ElánguloH−Si−HesmenorqueelánguloH−P−H.c)Enlostrescasoselátomocentralpresentahibridación .d)Laúnicamoléculanopolares .e)Laúnicalineales .

(O.Q.N.Burgos1998)

a)Falso.LasestructurasdeLewisdelastressustanciaspropuestasson:

Comoseobserva, sólo lamoléculadeSiH tienecuatroparesdeelectronesenorbitalesenlazantes.

b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV se trata de sustancias cuya distribución deligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajustan a lafórmulasAX EparaelPH ,AX E paraelH SyAX paraelSiH alasquecorrespondeunnúmero estérico (m+n) = 4 por lo que todas presentan una disposición tetraédrica deligandosyparesdeelectronesalrededordelátomocentral.Sinembargo,comolamoléculadePH tieneunaparsolitariosobreelfósforosugeometríaesPIRAMIDALTRIGONALconángulosdeenlacemenoresde109,5°,mientrasquelamoléculadeSiH quenotieneparessolitariosesTETRAÉDRICAcontodoslosángulosdeenlacede109,5°.

AX tetraédrica(α=109,5°) AX E piramidal(α =93,3°)

c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVsetratadesustanciascuyadistribuciónde ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajustan a lafórmulasAX EparaelPH ,AX E paraelH SyAX4paraelSiH alasquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloqueelátomocentraldetodasellastienehibridaciónsp .

d) Falso.De acuerdo con elmodeloRPECV el PH es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.

Como el fósforo ( = 2,19) es ligeramente menoselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomentodipolarnoesnula(μ=0,574D)ylamoléculaesPOLAR.


e) Falso.De acuerdo con elmodelo RPECV elH S es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa la fórmula AX E a la que corresponde un númeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULAR.


5.15.Señalelaproposicióncorrecta:a)Lamoléculadeaguaeslineal.b)Elvolumenmolardelhieloesmenorqueeldelagualíquida.c)Enaguasólosedisuelvencompuestosiónicos.d)LamoléculadeaguapuedeactuarcomoácidoycomobasedeBrönsted‐Lowry.e)Enlamoléculadeagua,eloxígenopresentahibridación .

(O.Q.N.Burgos1998)

a)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeH O es:

De acuerdo con el modelo RPECV es una sustancia cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E ala que correspondeunnúmero estérico (m+n)= 4 por loque su disposición es tetraédrica y su geometría esANGULAR.

b)Falso.Elvolumenmolardelhieloesmayorqueeldelagualíquida,yaqueladensidaddel hielo (ρ = 0,9 g·cm ) es menor que la del agua a la misma temperatura (ρ = 1,0g·cm ).Asípues,losvolúmenesmolaresrespectivosson:

Vhielo=18g

0,9g·cm=20cm Vagua =

18g1,0g·cm

=18cm

c)Falso.Elaguadebidoasuelevadomomentodipolar(μ=1,85D)disuelvemuybienaloscompuestos iónicos (tipo NaCl), pero también disuelve a los compuestos con enlacecovalentepolar(tipoHCl).

d)Verdadero.Elaguaesunanfóteroypuedeactuarcomo:

ácidodeBrönsted(cedeunH ) basedeBrönsted (captaunH )

NH +H ONH +OH HCl+H OCl+H O

e)Falso.Comosehavistoenelapartadoa,elH Otieneunadistribucióntetraédricadeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralquecorrespondeaunnúmeroestérico(m+n)=4porloqueelátomocentraltienehibridaciónsp .



5.16.Laformageométricadelamolécula es:a)Planatriangularb)Bipirámidetriangularc)Pirámidecuadradad)Pirámidetriangulare)Planacuadrada

(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.Almería2005)

LaestructuradeLewisdelPCl es:

Deacuerdo conelmodeloRPECVesuna sustancia cuyadistribuciónde ligandos yparesde electrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloque su disposición es tetraédrica y su geometría es dePIRÁMIDETRIANGULAR.


(En la cuestión propuesta en Murcia 2000 se dice en el enunciado que el fósforo estárodeadodecuatroparesdeelectrones).

5.17. ¿Cuál de las siguientesmoléculas no es una excepción a la regla del octete según lanotacióndeLewis?a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia1998)


Laúnicasustanciaquecumplelaregladeloctetees .


5.18.¿Cuáldelassiguientesmoléculaspresentamomentodipolarnulo?a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia1998)



a) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV elCCl esuna sustancia cuyadistribuciónde ligandos ypares de electrones solitarios alrededor del átomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeun número estérico (m+n) = 4 por lo que sudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelcarbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esageometría la resultante de los vectores momentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

b) Falso. De acuerdo con elmodelo RPECV el H S esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectrones solitarios alrededor del átomo central seajusta a la fórmula AX E a la que corresponde unnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULAR.

Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueel hidrógeno ( = 2,20) los enlaces sonpolares y conesa geometría la resultante de los vectoresmomentodipolar no es nula (μ = 0,978 D) y la molécula esPOLAR.

c) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el SO esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectrones solitarios alrededor del átomo central seajusta a la fórmula AX E a la que corresponde unnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónestriangularysugeometríaesANGULAR.

Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueel azufre ( =2,58) los enlaces sonpolaresy conesageometría la resultante de los vectores momentodipolarnoesnula(μ=1,63D)ylamoléculaesPOLAR.

d) Falso.De acuerdo con elmodeloRPECV elH O esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectrones solitarios alrededor del átomo central seajusta a la fórmula AX E a la que corresponde unnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULAR.

Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueel hidrógeno ( = 2,20) los enlaces sonpolares y conesa geometría la resultante de los vectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.



5.19.¿Cuáldelassiguientesmoléculastieneunageometríaplana?a)Trifluorurodenitrógeno( )b)Triclorurodefósforo( )c)Trifluorurodeboro( )d)Trifluorurodeyodo( )



a‐b)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVNF yPCl sonsustanciascuyadistribuciónde ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que sudisposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.

c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelBF esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría esTRIANGULARPLANA.

d)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVel IF esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa la fórmula AX E a la que corresponde un númeroestérico (m+n) = 5 por lo que su disposición es debipirámide trigonal y su geometría es “FORMAdeT” quetienetodoslosátomosenelmismoplano.


5.20.Lasmoléculasdeuncompuesto ( ) tienenmomentodipolarnulo. ¿Cuáldebe ser lageometríaenlaqueestándispuestossusátomosconstituyentes?a)Linealb)Trigonalplanac)Tetraédricad)Piramidal

(O.Q.L.Murcia1998)


De acuerdo con el modelo RPECV es una sustancia cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaa la fórmulaAX a laquecorrespondeunnúmeroestérico (m+n)=3por loquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULAR.

UnasustanciadeestetipoeselBH .


5.21.¿Cuáldelassiguientesmoléculastendrámayormomentodipolar?a) b) c)HCld)BrCl

(O.Q.L.Murcia1998)

Tresdesustanciasestán formadaspordosátomos (moléculasdiatómicas)y la restanteesporcinco(moléculapoliatómica).

Falso.LasestructurasdeLewisdelascuatrosustanciaspropuestasson:

a)Falso.LamoléculadeF esNOPOLARyaqueestáformadapordosátomosiguales.

b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el SiH es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Como el silicio ( = 1,90) esmenos electronegativo que elhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

c‐d)Lasmoléculasrestantessonpolares.Presentarámayormomentodipolaraquellaenqueseamayorladiferenciadeelectronegatividad.

DeacuerdoconlaescaladeelectronegatividadesdePauling:

χH=2,20;χCl=3,16;χBr=2,96

Lasdiferenciasdeelectronegatividadexistentesencadacompuestoson:

Δχ(H−Cl)=3,16−2,20=0,96 Δχ(Br−Cl)=3,16−2,96=0,20

Portanto,lademayormomentodipolaresH−Cl.


Cuesti

5.22.a)b)c)d)

Lase

Laún

Lare

5.23.a)b)c)d)

Lase

a) Fasustaelectla fó(m+nTETR

Comohidrógeomnula

b) Fasustaelectla fó(m+nTRIA

Como( =resulmolé

ionesyProble

Unadelass

estructurasd

nicasustanci

espuestacor

Delassiguie

estructurasd

also. De acuancia cuyaronessolitarmula AX n) = 4 porRAÉDRICA.

o el carbonógeno ( =metríalaresylamolécu

also. De acuancia cuyaronessolitarmula AX n) = 3 porANGULAR.

oelflúor(2,04) los eltante de loéculaesNOP

masdelasOlim

siguienteses

deLewisde

iaquenocum

rrectaeslad

entesespecie

deLewisde

uerdo con edistribuci

ariosalrededa la que cor lo que s

o ( = 2,55 2,20) lossultantedellaesNOPO

uerdo con edistribuci

ariosalrededa la que cor lo que s

=3,98)esenlaces sonos vectoresPOLAR.

mpiadasdeQu

speciesnocu

lascuatros

mplelaregla

d.

es,¿cuálserá

lascuatros

el modelo Rón de ligdordelátomorrespondesu disposic

5) esmás elenlaces sonlosvectoresLAR.

el modelo Rón de ligdordelátomorrespondesu disposic

máselectropolares y cmomento

uímica.Volume

umplelaregl

ustanciaspr

adeloctetee

polar?

(O.Q.L

ustanciaspr

RPECV el CHgandos ymocentrals un númeroción y geom

lectronegatin polares ysmomento

RPECV el Bgandos ymocentrals un númeroción y geom

onegativoqucon esa geodipolar es

en4.(S.Menar

ladelocteto

ropuestasso

es .

.CastillayLeón

ropuestasso

H es unapares deseajustaao estéricometría es

ivo que ely con esadipolares

F es unapares deseajustaao estéricometría es

ueelboroometría lanula y la

rgues&F.Latre

o:

(O.Q.L.

on:

n1998)(O.Q.L.

on:

e)

CastillayLeón

.CastillayLeón

326

n1998)

n1999)

Cuesti

c) FasustasolitaAX aloqu

Comoberilila remolé

d)VesustasolitaAX Epor lANGU

Comohidrógeomesnu

Lare

5.24.a)Lab)Lac)Lad)La

a)Faenlacsondasoci

b)Fa

Deacdistralredquecsudi

Comohidróvecto

c)Faátomconfi

d)Ve

ionesyProble

also. De acuanciacuyadarios alredealaquecoruesudisposi

o el hidrógeio(=1,57esultante deéculaesNOP

erdadero.Danciacuyadarios alredeE a la quelo que su dULAR.

o el azufreógeno ( =metría la resula(μ=0,97

espuestacor

IndiquecuáaenergíadeamoléculaXespecieahibridación

also.Unamocesdiferentediferentes, liadaaunen

also.Unaesp

cuerdoconeibución dededordelátcorrespondesposicióny

o el nitrógeógeno ( =oresmomen

also.Laconfmodeargóniguraciónele

erdadero.L

masdelasOlim

uerdo con edistribuciónedor del átorrespondeuiciónygeom

eno ( = 2,27)losenlacee los vectorPOLAR.

Deacuerdocdistribuciónedor del átocorresponddisposición

( = 2,58= 2,20) lossultante de78D)ylamo

rrectaeslad

áldelassiguunenlaceseX–Y–Zesnoptieneconfigndelcarbon

oléculaquees,unenlaceaenergíaasnlacedoble.

peciedeltip

elmodeloRligandos y

tomocentraeunnúmersugeometr

eno ( = 3,02,20) los entodipolarn

figuraciónelse lequitaectrónicade

Laestructura

mpiadasdeQu

el modelo Rdeligandos

omo centralunnúmeroemetríaesLIN

20) esmásessonpolares moment

conelmodedeligandos

omo centralde un númees tetraédr

8) es más eenlaces solos vectoreoléculaesP

d.

uientespropoencilloeslampolar.guracióndeoenelcomp

presenteuneσyunenlsociadaaun

oX–Y–Zpod

RPECV,HCNy pares deal seajustaroestérico (íaesLINEAL

04) esmásenlaces sonnoesnula(μ

lectrónicaaunelectrónegasinerte.

adelLewis

uímica.Volume

RPECV el Bsyparesdese ajusta aestérico(mNEAL.

electronegaresyconesato dipolar e

eloRPECVelsyparesdese ajusta a

ero estéricorica y su ge

electronegaton polaresesmomentoOLAR.

osicionesesmitaddeun

egasinerte.puesto

nenlacedobaceπ.Comonenlacesen

dríaserelH

esunasustaelectronesa la fórmula(m+n)=2pL.

electronegapolares y cμ=2,98D)y

abreviadadense transfo

delCH Cles

en4.(S.Menar

eH es unaeelectronesa la fórmula+n)=2por

ativo que elageometríaes nula y la

lH Sesunaeelectronesa la fórmula (m+n) = 4eometría es

tivo que ely con esa

o dipolar no

cierta:enalcedobl

es .

bleentredoolasenergíancillonunca

HCN,ysuest

anciacuyasolitariosaAX a lapor loque

ativo que cacon esa geoylamolécul

elAr,gasineormaenel i

s:

rgues&F.Latre

asar

laa

asa4s

lao

eentrelosm

(O.Q.L.

sátomosidasdeambosaserálamit

tructuradeL

arbono ((ometría la raesPOLAR

erte,es[Ne]onAr por

e)

mismosátom

CastillayLeón

dénticostiensenlacestamtaddelaen

Lewises:

= 2,55) y qresultante dR.

]3s 3p .Sr loquepier

327

mos.

n1998)

nedosmbiénnergía

que elde los

iaunrde la

Cuesti

Deacparesquehibri

Lare

5.25.a)Unb)Unc)Sied)Lapae)La

a)Veparesgeom

b)Veparesorbites Telectmolé

c)Veelectrespodebe

d) VcentrcincosustacentrestérBIPIRmismencu

ionesyProble

cuerdoconsdeelectrocorrespondidación

espuestacor

Sólounadenamoléculanamoléculaenel seahibridaciónaresdeelectramoléculade

erdadero.Ens electronesmetríadelam

erdadero.Ens electronetalesestánoRIANGULARrones enlazéculaesANG

erdadero.Larones de vaonsablesderíanserde9

erdadero. Eral está rodo orbitales hancias cuyaral se ajustrico (m+n)RÁMIDETRmoplanoestentranenu

masdelasOlim

elmodeloRonessolitaride un núme.

rrectaeslad

elassiguientconhibridaconhibridaeutilizanorbn perteronesdesapae espla

nunamolécs por lo qumoléculaes

nunamolécs por lo quocupadospoR PLANA. Szantes y el tGULAR.

aestructuraalencia alojelenlaceson90°yaquee

En una moldeado por cihíbridos. Dea distribucióta a la fórm= 5 por loIGONAL.Lotánseparadnplanoper

mpiadasdeQu

RPECVeltraosalrededoero estérico

d.

tesproposiciciónspeslinción espbitalespuroseneceaunamareados.nacuadrang

culaconhibue tiene dosLINEAL.

culaconhibue tiene treorparesdeSi sólo dostercero por

aelectrónicaados en orbnloselectroestosorbital

lécula con hinco pares ee acuerdo cón de liganmula AX leque su dispstresorbitados120°.Lopendiculara

uímica.Volume

atadeunasuordelátomoo (m+n) =

ionesesfalsaneal.planaytriansdeltipopdmoléculaco

gular.(O.Q.L:Casti

bridaciónsps orbitales h

ridaciónspes orbitaleselectronesorbitales h un par de

adelnitrógbitales atómonesalojadolessonperp

hibridaciónelectrones pcon el modendos alredees corresponposición y galesqueseesdosorbitaalosanterio

en4.(S.Menar

ustanciacuyocentralse4 por lo q

a:

ngular.delN,elángunformadeb

illayLeón199

pelátomochíbridos sep

elátomocs híbridos senlazanteshíbridos estelectrones

genoes [He]micos 2s yosenelorbipendiculares

sp d el átpor lo que telo RPECV eedor del átnde un númgeometría eencuentranalesrestanteores.

rgues&F.Latre

yadistribucajustaalaque el átom

uloesperadobipirámidet

8)(O.Q.N.Vale

centralestáparados 18

centralestáseparados 1lageometrítán ocupadosolitario, la

]2s 2p po2p. Si se coital2plosásentresí.

tomotieneestastomomeroes deenelesse

e)

cióndeliganfórmulaAXmo central

oseráde90triangulary

enciadeD.Juan

rodeadopo80° por lo q

rodeadopo120°. Si losíade lamolos por para geometría

or loque tionsidera quángulosdee

328

ndosyX alatiene

°.sin

n2004)

ordosque la

ortress tresléculaes dede la

ene5ue losenlace


e)Falso.LaestructuradeLewisdelCH es:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelCH esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que tiene disposición y geometríaTETRAÉDRICA.


(EnCastillayLeón1998seomitelapropuestad).

5.26.Paralassiguientesmoléculas: , , :a)Laúnicalineales .b)Laúnicamoléculanopolares .c)Enlostrescasoselátomocentralpresentahibridación .b)ElánguloH−C−HesmenorqueelánguloH−N−H.e)Lastresmoléculastienenmomentodipolar.(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.Baleares2010)(O.Q.L.LaRioja2010)(O.Q.L.Murcia2011)

(O.Q.L.LaRioja2011)

a)Falso.LasestructurasdeLewisdelastressustanciaspropuestasson:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelH Sesunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesANGULAR.

b)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelNH esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico (m+n) = 4 por lo que su disposición estetraédricaysugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.

Comoelnitrógeno(=3,04)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.


c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVsetratadesustanciascuyadistribuciónde ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajustan a lafórmulasAX Eparael ,AX E parael yAX parael alasquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloqueelátomocentraldetodasellastienehibridación

.

d)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCH esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición ygeometríaesTETRAÉDRICA.Elángulodeenlacees109,5°.

Según se ha visto en el apartado b) el NH también tiene número estérico 4 pero lageometríaesdepirámidetrigonalyelángulodeenlaceesligeramentemenordebidoalarepulsiónqueejerceelparsolitariosituadosobreelátomodenitrógeno.

AX tetraédrica(α=109,5°) AX Epiramidal(α=107°)

e) Falso. Según se ha visto en el apartado anterior lamoléculadeCH presentageometríaTETRAÉDRICA.

Comoelcarbono(=2,55)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20),losenlacessonpolaresperoconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.


(EstacuestiónessimilaralapropuestaenBurgos1998).

5.27.¿Cuántosenlacesσyπ,respectivamente,hayenlamolécula ?a)2y2b)2y0c)2y1d)3y0e)3y1


DelaestructuradeLewisdelamoléculadeSCl seobservaque:

presentadosenlacessencillosClSquesonenlacesσ

alnoexistirningúnenlacemúltiplenohayenlacesπ.



5.28. ¿Qué geometrías son posibles para las moléculas o iones cuyos enlaces se puedendescribirmedianteorbitaleshíbridos ?a)Tetraédricayangularb)Piramidaltrigonalyangularc)Trigonalplanayangulard)Trigonalplanayoctaédricae)Trigonalplanaypiramidaltrigonal

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.LaRioja2012)

Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienetresorbitaleshíbridosdeestetipo,porloquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico3.Estenúmeroestáasociadoaespeciesdeltipo:

trigonalplana(α=120°) angular(α <120°)


5.29.Delassiguientesespeciesquímicashayunaquenoesposible:a)Diclorurodeberilio b)Triclorurodefósforoc)Tetraclorurodecarbono d)Pentaclorurodenitrógenoe) f) g) h)

(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2000)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Valencia2002)(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Canarias2009)(O.Q.L.CastillayLeón2010)

LasestructurasdeLewisdetodassustanciasexceptoelNCl son:

Lamoléculade nopuedeexistir, ya que el nitrógeno, un elemento del segundoperiodoydelgrupo15delsistemaperiódico,presentaconfiguraciónelectrónicaexterna2s22p3,peronosepuedehibridar,oenotraspalabras,“expandir”sucapadevalenciayampliarsuocteto,alojandomásdeochoelectronesenlamismayaquenotieneorbitalesddisponiblesensucapadevalencia.


(Estacuestiónhasidopropuestasietevecescontodasesasrespuestasposibles).


5.30.¿Cuáldelassiguientesmoléculaspresentamomentodipolarnulo?a)HCNb)HCHOc) d)

(O.Q.L.Murcia1999)


a)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelHCN es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.

Como el nitrógeno ( = 3,04) y el carbono ( = 2,55) sonmás electronegativos que elhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa geometría la resultante de losvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=2,985D)ylamoléculaesPOLAR.

b)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelHCHOesunasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría esTRIANGULAR.

Como oxígeno ( = 3,44) y el carbono ( = 2,55) son más electronegativos que elhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa geometría la resultante de losvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=2,335D)ylamoléculaesPOLAR.

c)Falso.De acuerdo conelmodeloRPECVel PCl esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.

Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelfósforo(=2,19)losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar no es nula(μ=0,53D)ylamoléculaesPOLAR.

d)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCCl esunasustanciacuyadistribuciónde ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

Cuesti

Comocarbogeomnula

Lare

5.31.a)Dob)Unc)Und)Un

Dela

Lare

5.32.a)b)c)d)e)

Lase

Laún

Lare

(Cues

5.33.a)Elb)Elc)Eld)El

Lase

ionesyProble

o el cloro (ono ( = 2metríalaresuylamolécu

espuestacor

¿Concuántoosσyunπnσydosπnσytresπnσyunπ

aestructura

espuestacor

Unadelass

estructurasd

nicasustanci

espuestacor

stiónsimila

Solounadetienefoesline

esplanonopre

estructurasd

masdelasOlim

( = 3,16)2,55) los enultantedelolaesNOPO

rrectaeslad

osenlacesσy

deLewisde

rrectaeslaa

siguienteses

deLewisde

iaquenocum

rrectaeslac

raCastillay

elassiguientormadetetreal.o.esentaforma

deLewisde

mpiadasdeQu

es más elecnlaces sonosvectoresOLAR.

d.

yπsedescrib

elamolécula

p

a.

speciesnocu

lassustanci

mplelaregla

c.

yLeón1998

tesafirmacioraedroregul

adebipirám

lascuatros

uímica.Volume

ctronegativopolares ymomentod

belamolécul

adeN sed

presentaune

umplelaregl

(O.Q.L

iaspropuest

adeloctetee

8.EnCastilla

onesesfalsalar.

midetrigonal

ustanciaspr

en4.(S.Menar

o que elcon esaipolares

ladenitróge

(O.Q.L.Murcia

educeque:

enlacetriple

ladelocteto

L.CastillayLeó

tasson:

es .

ayLeón199

a:

l.

ropuestasso

rgues&F.Latre

eno?

a1999)(O.Q.L.

eformadop

o:

ón1999)(O.Q.L

99seomiteC

(

on:

e)

CastillayLeón

por 1enlac2enlac

L.Extremadura

CBr ).

(O.Q.L.LaRioja

333

n1999)

ceσ cesπ

a2003)

a2008)

Cuesti

b) Veunaelectla fó(m+nTETR

b)Veunaelectla fó(m+n

c)Vesustaelectla fó(m+nTRIA

d)Veunaelectla fór(m+nBIPIR

Lare

5.34.a)Lab)Lac)Elsincod)Ele)Lacloro

a)Fa

Esta

DeacparesquecLINE

ionesyProble

erdadero. Dsustancia cronessolitarmula AX n) = 4 poRAÉDRICA.

erdadero.Dsustancia cronessolitarmula AX n)=2porlo

erdadero.Deancia cuyaronessolitarmula AX n) = 3 poANGULARPL

erdadero.Dsustancia cronessolitarmulaAX En) = 5 porRÁMIDETR

espuestacor

Conrespectamoléculadageometría

muestrompartir.momentodiapolaridado.

also.Laestru

estructuran

cuerdoconsdeelectrocorrespondeEAL.

masdelasOlim

De acuerdocuya distribariosalrededa la que cor lo que s

Deacuerdoccuya distribariosalrededa la que co

oquesudisp

eacuerdocodistribuci

ariosalrededa la que cor lo que sLANA.

Deacuerdocuya distribariosalrededE a laqueclo que su

RIGONAL.

rrectaeslad

toalateoríade espoldelamolécuracarácter

ipolardeldel es

ucturadeLe

nopuedepr

elmodeloRonessolitarieunnúmer

mpiadasdeQu

con el modbución de ldordelátomorrespondesu disposic

conelmodebución de ldordelátomorrespondeposiciónyge

onelmodeloón de ligdordelátomorrespondesu disposic

conelmodbución de ldordelátomcorrespondedisposición

d.

adeenlace,ilardebidoaulade eácidoporte

esceropdebidaa la

ewisdelamo

resentarreso

RPECVelCOosalrededooestérico(

uímica.Volume

delo RPECVligandos ymocentrals un númerción y geom

eloRPECVeligandos ymocentrals un númereometríaes

oRPECVelBgandos ymocentrals un númerción y geom

deloRPECVligandos ymocentralseunnúmern y geomet

indiquecuálquepresentesbipiramidenerelnitróg

porserunamadiferencia

oléculadeC

onancia.

O esunasuordelátomo(m+n)=2p

en4.(S.Menar

el CH espares deseajustaao estéricometría es

elBeH espares deseajustaao estéricoLINEAL.

BF es unapares deseajustaao estéricometría es

elPCl espares deseajustaaroestéricotría es de

ldelassiguietaestructuradalregular.genodelam

moléculasimdeelectron

CO es:

ustanciacuyocentralseorloquesu

rgues&F.Latre

entesafirmaasresonante

moléculaun

métrica.egatividadd

yadistribuciajustaalaudisposició

e)

acionesescies.

pardeelect

delcarbono

(O.Q.N.Murcia

ióndeliganfórmulaAXónygeomet

334

erta:

trones

ydel

a2000)

ndosyX alatríaes


Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelcarbono(=2,55) losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

b)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadePCl es:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelPCl esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX E a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.

c)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeNH es:

De acuerdo con la teoría ácido‐base de Lewis, el átomo de nitrógeno tiene un par deelectronessolitarioquepuedecederparacompartirporloquesecomportacomoBASE.

d)Verdadero. LaestructuradeLewis de lamoléculadeBeF es:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelBeF esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 2 por lo que su disposición y geometría esLINEAL.

Comoel flúor (=3,98)esmáselectronegativoqueelberilio (=1,57) losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.

e)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeCCl es:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelCCl esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelcarbono(=2,55)losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.



5.35.Indiqueencuáldelassiguientesmoléculasexisteunnúmeroimpardeelectrones:a)NOb) c) d) e)

(O.Q.N.Murcia2000)

a)LasestructuraselectrónicasdeloselementosqueformanelNOson:

N[He]2s 2p 5e –devalencia

O[He]2s 2p 6e devalencia

# devalencia=5+6=11

b)Lasestructuraselectrónicasdeloselementosqueformanel son:

H1s 1e devalencia

C[He]2s 2p 4e devalencia

#e devalencia=(4x1)+(2x4)=12

c)Lasestructuraselectrónicasdeloselementosqueformanel son:

C[He]2s 2p 4e devalencia


#e devalencia=4+(2x6)=16

d)Laestructuraelectrónicadelelementoqueformael es:

N[He]2s 2p 5e devalencia

#e devalencia=(2x5)=10

e)Lasestructuraselectrónicasdeloselementosqueformanel son:

S[Ne]3s 3p 6e devalencia


#e devalencia=6+(2x6)=18


5.36.¿Encuáldelossiguientescompuestoshayorbitaleshíbridos ?a) – – b) –C≡CHc) –CHOH– d) – e) =CH–C≡CH

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Madrid2011)

Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienetresorbitaleshíbridosdeestetipo,porloque de acuerdo con el modelo RPECV le corresponde un número estérico 3 y unadisposiciónTRIGONALdeligandosyparessolitariosalrededordelátomocentral.

a) Falso. En la molécula de propano, – – , todos los carbonos tienen cuatroenlacessimples,característicadeloscarbonosconhibridaciónsp .


b)Falso.En lamoléculadepropino, –C≡CH, elprimercarbono tienecuatroenlacessimples,característicadeloscarbonosconhibridaciónsp ,mientrasquelosdosrestantestienenunenlacesimpleyotrotriple,característicadeloscarbonosconhibridaciónsp.

c)Falso.Enlamoléculade2‐propanol, –CHOH– ,todosloscarbonostienencuatroenlacessimples,característicadeloscarbonosconhibridaciónsp .

d) Falso. En la molécula de metilamina, – , el átomo de carbono tiene cuatroenlacessimples,característicadeloscarbonosconhibridaciónsp yelátomodenitrógenotambién la tiene sólo queunode los cuatro orbitales híbridos está ocupadopor unparsolitario.

e) Verdadero. En la molécula de 1‐buten‐3‐ino, =CH–C≡CH, los dos primeroscarbonostienendosenlacessimplesyunenlacedoble,característicadeloscarbonosconhibridación , mientras que los dos restantes tienen un enlace simple y otro triple,característicadeloscarbonosconhibridaciónsp.


5.37.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera?a)Lahibridacióndeloscarbonosenelacetileno(etino)es .b)Lahibridacióndelátomocentraldelamoléculadeaguaessp.c)Lahibridacióndelátomodeboroenlamoléculadetrifluorurodeboroes .d)Eletilenoesunamoléculaplanaycadaátomodecarbonopresentahibridación .e)Lahibridacióndelátomodenitrógenoenlamoléculadeamoniacoes .


a)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeC H es:

Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienetresorbitaleshíbridosdeestetipo,porloquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico3,mientrasquelamoléculadeC H tienenúmeroestérico2.

b)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeH Oes:

Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienetresorbitaleshíbridosdeestetipo,porloquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico3,mientrasquelamoléculadeH Otienenúmeroestérico4.

c)Verdadero.LaestructuradeLewisdelamoléculadeBF es:

Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienetresorbitaleshíbridosdeestetipo,porloquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico3.

d)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeC H es:


Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienecuatroorbitaleshíbridosdeestetipo,porloquedeacuerdoconelmodeloRPECV lecorrespondeunnúmeroestérico4,mientrasquelamoléculadeC H tienenúmeroestérico3aunquesíesunamoléculaplana.

e)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeNH es:

Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienecuatroorbitaleshíbridosdeestetipo,porloquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico4.


(En2009secambiaBF porNH yseproponehibridaciónsp paraeteno).

5.38.Unadelassiguientesmoléculasnocumplelaregladelocteto:a) b) c) d)KBr



LaúnicasustanciaquenocumplelaregladelocteteesBF ,aunqueelKBresunasustanciaconenlaceiónicoyloqueserepresentamediantelanotacióndeLewissonlasestructurasdelosionesqueformandichasustancia.


5.39.Lahibridacióndelfósforoenel es:a) b) c) d) e)sp


LaestructuradeLewisdelamoléculadePCl es:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelPCl esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=5porloquesudisposiciónygeometríaesdeBIPIRÁMIDETRIGONAL.Unasustanciaquepresentaestadisposiciónelátomocentral,tiene5orbitaleshíbridos .



5.40.LamoléculadeNO:a)Tieneunenlaceiónico.b)Cumplelaregladelocteto.c)Esparamagnéticayaquetieneunnúmeroimpardeelectrones.d)Esungasmuyreactivo.e)Esuncomponentedelacontaminaciónatmosférica.


a)Falso.Unenlacepuedeconsiderarseiónicosiladiferenciadeelectronegatividadentrelos elementos que forman el enlace es Δ > 2. El oxígeno ( = 3,44) es algo máselectronegativoqueelnitrógeno(=3,04)porloqueenestecasoΔ=0,40.Atendiendoaestevalor,esteexamenseclasificacomocovalentepolar.

b)Falso.LaestructuradeLewisdeestasustanciaes:

Comoseobserva,elátomodedenitrógenonocumplelaregladelocteto.

c)Verdadero.Unaespecieesparamagnéticasipresentaelectronesdesapareados.Estassustanciasinteraccionanconuncampomagnético.

d) Falso. La reactividad de una sustancia es algo relativo, depende de cuáles sean lassustanciasquereaccionan.

e)Verdadero.LacombustióndelN atmosféricoaelevadastemperaturasenlosmotoresdelosautomóvilesproduceNOyNO deacuerdoconlassiguientesreacciones:

N (g)+O (g)2NO(g)

2NO(g)+O (g)2NO (g)

El NO es capaz de reaccionar directamente con el agua formando ácidos según lasreacciones:

2NO (g)+H O(g)HNO (aq)+HNO (aq)

3NO (g)+H O(g)2HNO (aq)+NO(g)

ElNOformadoenestaúltimareacciónfavorecequesesigaformandoácidonítrico,HNO .

Lasrespuestascorrectassonlacylae.

5.41.Señalelaproposicióncorrecta.Paralasmoléculas y :a)Tienenelmismoángulodeenlace.b) Al tener el átomo central el mismo número de pares de electrones de valencia, lageometríaeslamismaenlosdoscasos.c)Lamoléculade eslinealylamoléculade esangular.d)LosátomosdeBeySutilizandosorbitaleshíbridosdetiposp.e)ElátomodeStienedosparesdeelectronesnoenlazantes,porloquetienehibridación .f)Ambosátomoscentralestienenlamismahibridación.g)Lasdosmoléculassonapolares.

(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Madrid2010)(O.Q.L.Murcia2012)

a‐g)Falso.LasestructurasdeLewisdelasdossustanciaspropuestasson:

Cuesti

DeacparesquecLINEdistrajustsudide10moléelectmomcontrmolé

b) Fasusta

c)Velade

d)Fapor lcentrtiene

e)Veátom

f)Fal

Lasr

(Algu

5.42.a)Cúb)Linc)Trid)Te

Laes

ionesyProble

cuerdoconesdeelectrocorrespondeEAL con unibución detaalafórmuisposiciónes09,5°debidéculas exisronegativid

mento dipolarario, los veéculaespola

also. Comoanciastiene

erdadero.Cesang

also.En lamloque tieneralestárodeecuatroorbi

erdadero.Cmodeazufre

lso.Segúnh

respuestasc

unasdelasp

Lageometrúbicanealigonaletraédrica

structurade

masdelasOlim

elmodeloRonessolitarieunnúmerángulo deligandos yulaAX E astetraédricoa larepulsten dipoload. En el caar se anulaectores no sar.

se observdistintonúm

Comosehadgular.

moléculadeedosorbitaeadodecuaitaleshíbrid

Comosehatienehibrid

acomentad

orrectasson

propuestasc

ríadelátomo

Lewisdelet

mpiadasdeQu

RPECVelosalrededooestérico(enlace depares de ellaquecorraysugeomlsiónejercidos ya queaso dely la molécse anulan d

a en las esmerodeelec

demostrado

BeCl elátleshíbridostropareseldossp .

demostradodaciónsp .

doenlosapa

nlacylae.

cambiande

odecarbono

tenoes:

uímica.Volume

esunasordelátomo(m+n)=2p180°, mientectrones sorespondeunmetríaesANdapor lospe los ele, debido

cula es apodebido a la

structurasctronesdev

oenelapart

tomocentrassp,mientrlectrones,do

oenelapar

artadosdye

unasprueb

oenlamoléc

en4.(S.Menar

ustanciacuyocentralseorloquesutras que elolitarios alrennúmeroesNGULARconparesdeelecmentos ena la geomeolar. En lageometría a

de Lewis, evalencia.

tadoa)lam

alestárodearasqueen lossolitarios

rtadoanteri

e.

asaotras).

culadeeten

rgues&F.Latre

yadistribucajustaalaudisposició

es unaededor del ástérico(m+nnunánguloctronessolinlazados tetría lineal,molécula dangular y p

el átomo ce

moléculade

adodedosamoléculasydosenlaz

ioren lamo

oes:

e)

cióndeliganfórmulaAXónygeometa sustanciaátomo centn)=4porldeenlacemitarios.Enatienen difelos dos vecde ocurpor esemot

entral de a

eslin

pareselectdeH Selázantesporl

oléculadeH

(O.Q.L.Murcia

340

ndosyX alatríaes cuyaral seoquemenorambaserentectoresrre loivo la

ambas

nealy

ronesátomooque

H Sel

a2001)


Unátomodecarbonoconundobleenlacepresentahibridaciónsp ytienetresorbitaleshíbridosdeestetipo.DeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico3porloqueladisposicióndeligandosalrededordelátomocentralesTRIGONAL.


5.43.¿Cuáldelassiguientesmoléculastendrámomentodipolarcerosegúnsugeometría?a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia2001)


a)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelH Sesunasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectrones solitarios alrededor del átomo central seajusta a la fórmula AX E a la que corresponde unnúmeroestérico (m+n)=4por loque sudisposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULAR.

Comoelazufre(=2,58)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=0,978D)ylamoléculaesPOLAR.

b)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelPF esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico (m+n) = 4 por lo que su disposición estetraédricaysugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.

Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que elfósforo ( = 2,19) los enlaces son polares y con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,03D)ylamoléculaesPOLAR.

c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelBeF esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.

Comoel flúor (=3,98)esmáselectronegativoqueelberilio (=1,57) losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.


d)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelNH esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico (m+n) = 4 por lo que su disposición estetraédricaysugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.

Comoelnitrógeno(=3,04)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.


5.44.¿Cuáleslahibridacióndelátomocentralenelcompuesto ?a) b) c) d)sp


LaestructuradeLewisdelAlCl es:

Deacuerdo conelmodeloRPECVelAlCl esuna sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloque sudisposición y geometría esTRIANGULARPLANA.Un átomoque se rodea de tres orbitales híbridos presentahibridación .


5.45.Indicacuáldelaspropuestassiguientesdeorbitaleshíbridosesaplicableal :a) b) c) d)dsp


LaestructuradeLewisdelPH es:

De acuerdo con el modelo RPECV el PH es una sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4por lo que su disposición es tetraédrica y geometría esPIRAMIDAL. Un átomo que se rodea de cuatro orbitales

Cuesti

híbri

Lare

5.46.a)Sub)Suc)Tied)Es

Laes

DeaccuyasolitaAX Epor lPIRAorbit

Lare

5.47.

Pueda)Cieb)Fac)Cied)Cie

1)Cinúme

2)Ciformlarep

3)Fa

Comocarboreso

3)Fa

ionesyProble

dospresent

espuestacor

Delamolécugeometríaeugeometríaeenecincopasunamolécu

structurade

cuerdocondistribució

ariosalredeEa laquecolo que su dAMIDALTRtaleshíbrido

espuestacor

Sehacenlas1)Lavalendesaparea2)Sediceq3)Eloxiclo4)Eldióxid

deconsiderarertas1y3alsas2,3y4ertas2y3ertas1y2

ierto.Lavalerodeelect

erto.Elenlamanlosenlacpulsiónentr

also.Laestru

o se observono y oxígenancia.

also.Laestru

masdelasOlim

tahibridació

rrectaeslab

culadecloruestrigonalpespiramidaaresdeelectrulaangularc

LewisdelA

elmodeloRón de ligadordelátomorrespondedisposiciónRIGONAL.Unospresenta

rrectaeslab

sproposicionciaelectróndosqueposequeelenlaceorurodecardodeazufrersecorrecta

lenciaelectrronesdesap

acecovalentcesentrelosreellos.

ucturadeLe

va, ningunoeno pueden

ucturadeLe

mpiadasdeQu

ón .

b.

urodearséniplana.ltrigonal.ronesalredeconhibridac

AsCl es:

RPECVelAsandos y pmocentralsunnúmeroes tetraédnátomoquehibridación

b.

nessiguientnicadeunelee.ecovalentetrbono(clorurenopresentalarespuesta

rónicaovalpareadosqu

tetienecarásátomostie

ewisdeloxic

de los paren cambiar d

ewisdeldióx

uímica.Volume

ico(III)sepu

edordelátomción .

sCl esunaares de eseajustaalaoestérico (mrica y geomeserodead .

tes:lementoquím

tienecarácterodecarbonaresonanciaa:

lenciacovaluetiene.

ácterdirecciendenalam

clorurodeca

es de electrde posición

xidodeazuf

en4.(S.Menar

uedeafirma

mocentral.

sustancialectronesafórmulam+n)=4metría esdecuatro

micoeselnú

erdireccionanilo)presenta.

lentedeun

ionalyaquemáximasepa

arbonoes:

ones que fo, por tanto

frees:

rgues&F.Latre

rque:

(O.Q.L.

úmerodeele

al.taresonanc

(O.Q.L.

elementov

elosparesdaraciónpara

orman el en, la sustanc

e)

CastillayLeón

ectrones

cia.

CastillayLeón

vienedadap

deelectroneaqueseam

nlace doblecia no pres

343

n2001)

n2001)

porel

esqueínima

entresenta

Cuesti

Comooxíge

Lare

5.48.a)b)c)d)e)

Lase

a‐b‐dcuyaseajutodas

c)Vemoléun nbipirprese

Lare

5.49.electrenlaca)b)c)d)e)El

Lase

ionesyProble

oseobservaenopuedeca

espuestacor

¿Cuáldelas

estructurasd

d‐e)Falso.Ddistribucióustaalafórsellastienen

erdadero.Déculaquesenúmero estrámide trigoenciadelpa

espuestacor

Elátomoderones.SeleccceH−N−H.

ánguloH−N

estructurasd

masdelasOlim

a,unodelosambiardep

rrectaeslad

ssiguientese

deLewisde

DeacuerdondeligandormulaAX andisposició

Deacuerdocajustaalaftérico (m+nonalygeomrsolitarios

rrectaeslac

eNenlasescionelarela

N−Hnovaría

deLewisde

mpiadasdeQu

sparesdeeposición,por

d.

especiesnot

lascincoesp

conelmodosyparesdalaquecorrónygeometr

conelmodefórmulaAX4n) = 5 conmetríade“BAobreelátom

c.

speciesquímaciónqueexp

a(

lastresespe

uímica.Volume

lectronesqurtanto,lasu

tieneestruct

peciesprop

deloRPECVdeelectronerespondeunríaTETRAÉ

loRPECVelEalaquecon una dispALANCÍN”modeazufre

micas ,presacorrec

(O.Q.N.Oviedo

eciespropu

en4.(S.Menar

ueformaneustanciasíp

turatetraéd

puestasson:

CH ,NH ,essolitariosnnúmeroesDRICA.

lSF esunaorrespondeposición dedebidoa lae.

y ectamenteelo

2002)(O.Q.L.M

estasson:

rgues&F.Latre

elenlacedobpresentares

rica?

AlCl yCBralrededordstérico(m+n

estárodeadoordencrecie

Murcia2003)(

e)

bleentreazusonancia.

(O.Q.N.Oviedo

r sonsustadelátomocen)=4porl

osiempredeentedelángu

(O.Q.L.Valencia

344

ufrey

o2002)

anciasentraloque

eochoulode

a2006)


Deacuerdo conelmodeloRPECVse tratade sustancias cuyadistribuciónde ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustana la fórmulasAX Epara el NH , AX E para el NH y AX para el NH a las que corresponde un númeroestérico(m+n)=4porloqueelátomocentraldetodasellastienedisposicióntetraédrica.Noobstante,lageometríadetodasellasesdiferente:

elNH tienedosparesdeelectronessolitariosporloquelaformaesANGULARyelángulodeenlaceesbastantemenorde109,5°.

el NH tiene un par de electrones solitarios por lo que la forma es PIRAMIDALTRIGONALyelángulodeenlaceesalgomenorde109,5°.

el NH no tiene pares de electrones solitarios por lo que la forma esTETRAÉDRICAyelángulodeenlacees109,5°.


5.50.Al comparar lasmoléculas de y se observa que en la primera elmomentodipolar es nulo, mientras que en la segunda no lo es. ¿Cómo se puede justificar estadiferencia?a)Porquelaselectronegatividadesdelcarbonoyoxígenosonmuysimilares,mientrasquelasdelazufreyoxígenosonmuydistintas.b)Porquelamoléculade eslinealylade no.c)Porqueelcarbononopermitequesuselectronesdevalenciasealejendemasiado.d)Porque el carbonoperteneceal segundoperíododel sistemaperiódicomientrasque elazufrepertenecealtercero.

(O.Q.L.Murcia2002)

LasestructurasdeLewisdeambassustanciasson:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 2 por lo que su disposición y geometría esLINEAL.



DeacuerdoconelmodeloRPECVelSO esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX E a la que corresponde un número estérico(m+n) = 3 por lo que su disposición es triangular ygeometríaesANGULAR.

Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelazufre(=2,58)losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar no es nula(μ=1,63D)ylamoléculaesPOLAR.


5.51.Paralossiguientescompuestos,señalecuáltienemayorángulodeenlace:a)F‒B‒Fenel (g)b)Cl‒C‒Clenel (g)c)H‒O‒Henel (g)d)Cl‒Be‒Clenel (g)



DeacuerdoconelmodeloRPECVelBF esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría esTRIGONALPLANAconángulosdeenlacede120°.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelH Oesunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX E a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesANGULARconángulosdeenlaceinferioresa109,5°debido a la repulsión que ejercen los dos pares deelectronessolitariossituadossobreelátomodeoxígeno.

De acuerdo con el modelo RPECV el H CCl es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesdeTETRAEDROIRREGULARconángulosdeenlace cercanos a 109,5°debido a que no es una figuraregular, algo mayores para Cl−C−Cl debido a que losátomosdeclorosonmásvoluminosos.


DeacuerdoconelmodeloRPECVelBeCl esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEALconángulosdeenlacede180°.

Elmayorángulodeenlacecorrespondeal (α=180°).

Larespuestacorrectaeslad

5.52.Lahibridaciónquepresentaelátomodeazufreeneltetrafluorurodeazufrees:a) b) c) d)


LaestructuradeLewisdelamoléculadeSF4es:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelSF4esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX4Ealaque corresponde un número estérico (m+n) = 5 por lo que su disposición es deBIPIRÁMIDE TRIGONAL. Una sustancia que presenta esta disposición el átomo central,tiene5orbitaleshíbridos .


5.53. Indica cuálde las estructurasdeLewisque sepresentan es lamás correctapara el:

a) :..

..O

..

..Cl

..

..O: b) :

..

..O

..

..O

..

..Cl: c) :

..

..O

..Cl

..

..O d)

..

..OCl

..

..O e)

Ningunadelasanteriores(O.Q.L.Valencia2002)

Lasconfiguracioneselectrónicasabreviadasdeloxígenoycloroson,respectivamente:

O[He]2s 2p Cl[Ne]3s 3p .

De ambas se deduce que estos elementos tienen, respectivamente, 6 y 7 electrones devalencia,portanto,elnúmerototaldeelectronesdevalenciaes,7+(2x6)=19.

NingunadelasestructuraspropuestasescorrectacomoestructuradeLewisdelClO ,yaque:

Lasestructurasa)yb)tienen20electrones

Laestructurac)18tieneelectrones

Laestructurad)tiene16electrones.

LaestructuradeLewisdelClO es:


Se trata de una especie paramagnética (con electrones desapareados) que, además,presentaresonancia.


5.54.Indicacuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta:a)Elvolumenatómicodelosionespositivosesmenorqueeldeloscorrespondientesátomosneutros.b)Loscationessonsiempremáspequeñosquelosaniones.c)Lasmoléculasconnúmeroimpardeelectronesobedecenlareglaocteto.d)Todaslasmoléculastriatómicasdeltipo notienenmomentodipolar.


a)Verdadero.Unátomoalformarunionpositivopierdeelectrones,conloquedisminuyeelefectopantallayaumenta la carganuclearefectiva.Esteaumentoprovocaunamayoratracciónnuclearsobreloselectronesexternosloquellevaaunadisminucióndeltamañode la especie. Además al disminuir el número de electrones también disminuyen lasfuerzasrepulsivasentreellosloquetambiénconduceaunadisminucióndeltamañodelaespecie. Por tanto, el tamaño de los iones positivos es menor que el de loscorrespondientesátomosneutros.

b)Falso.Sóloseríaaplicableacationesyanionesdelmismoátomo.Porejemplo,enelcasodelcarbono,elcatiónC tieneuntamañode15pm,mientrasqueelaniónC tieneuntamañobastantemayorde260pm.Sinembargo,sisecomparanelcatiónCs yelaniónF ,lostamañosrespectivosson,169y133pm.Eltamañodependedelnúmerodecapaselectrónicasydelacarganucleardelátomoencuestión.

c)Falso.Esimposiblequeunamoléculaconnúmeroimpardeelectronespuedacumplirlaregladelocteto.Porejemplo,enelcasodelNO ,unaespeciecon11electronesdevalencialaestructuradeLewises:

d)Falso.UnamoléculadeltipoA BseríaelN OcuyaestructuradeLewises:

De acuerdo con elmodelo RPECV el N O es una sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.

Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelnitrógeno(=3,04)losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=0,17D)ylamoléculaesPOLAR.


5.55.Señalacuálesdelassiguientesmoléculastienenmomentodipolarnulo:agua,cloro,amoníaco,dióxidodecarbono,metano,sulfurodehidrógeno

a)Cloro,dióxidodecarbono,metano.b)Cloro,amoníaco,metano.c)Agua,sulfurodehidrógeno.d)Dióxidodecarbono,sulfurodehidrógeno,amoníaco.



LasestructurasdeLewisdelasmoléculaspropuestasson:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelH O es unasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría esANGULAR.

Como el oxígeno ( = 3,44) es más electronegativo que elhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelNH esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría esPIRAMIDALTRIGONAL.

Como el nitrógeno ( = 3,04) es más electronegativo que el hidrógeno ( = 2,20) losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelH Sesunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría esANGULAR.


DeacuerdoconelmodeloRPECVelCl esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesdeLINEALyaquesólohaydosátomos.

ComolosdosátomossonigualesnoexisteningúndipoloylamoléculaesNOPOLAR.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.


Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelcarbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esageometría la resultantede los vectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelCH esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Comoelcarbono(=2,55)esmáselectronegativoqueelhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometría la resultantede los vectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.


5.56.¿Cuáldelassiguientesmoléculastieneúnicamenteunpardeelectronesnocompartidosobreelátomocentral?a) b) c) d) e)


LasestructurasdeLewisdelascincomoléculaspropuestasson:

Como se observa en las estructuras de Lewis, la única molécula que tiene un par deelectronessolitariosobreelátomocentraleslade .


5.57.¿Cuáldelassiguientesmoléculastieneelmayormomentodipolar?a) b)HFc)HCld)HBre)HI

(O.Q.L.Murcia2003)(O.Q.L.Murcia2007)(O.Q.L.CastillayLeón2010)

Todaslasmoléculaspropuestassalvolaprimerasonpolares.Presentarámayormomentodipolaraquellaenqueseamayorladiferenciadeelectronegatividad.

DeacuerdoconlaescaladeelectronegatividadesdePauling:

χH=2,20;χF=3,98,χCl=3,16;χBr=2,96;χI=2,66

Lasdiferenciasdeelectronegatividadexistentesencadacompuestoson:

Δχ(H−H)=2,20−2,20=0,00 Δχ(H−F)=3,98−2,20=1,78


Δχ(H−Cl)=3,16−2,20=0,96 Δχ(H−Br)=2,96−2,20=0,76

Δχ(H−I)=2,66−2,20=0,46

Portanto,lademayormomentodipolar,seráH‒F.


(EnCastillayLeón2010sepreguntaelordendepolaridaddelasmoléculas).

5.58.¿Encuálde lossiguientescompuestosnosecumple laregladeloctetoparaelátomocentral?a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia2003)


Laúnicasustanciaquenocumplelaregladeloctetees .


5.59.Señalesialgunadeespeciessiguientescumplelaregladelocteto:a) b)NOc) d) e)Ningunadelasanteriores



Ningunasustanciacumplelaregladelocteto.


5.60.Señalesialgunadelassiguientesespeciespresentamomentodipolar:a) b) c) d)




a)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCBr esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Comoelbromo(=2,96)esmáselectronegativoqueelcarbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

b) Falso.De acuerdo con elmodeloRPECV el Cl es una sustancia cuya distribución deligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición estetraédricaysugeometríaesLINEALyaquesólohaydosátomos.


c) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el BCl es unasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios alrededordel átomo central se ajusta a la fórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULAR.

Comoel cloro ( =3,16)esmáselectronegativoqueelboro( = 2,04) los enlaces son polares y con esa geometría laresultante de los vectores momento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.

d)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelH Sesunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios alrededordel átomo central se ajusta a la fórmulaAX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría esANGULAR.

Como el azufre ( = 2,58) es más electronegativo que elhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometría la resultante de los vectoresmomentodipolar noesnula(μ=0,978D)ylamoléculaesPOLAR.


5.61.¿Cuáldeestasafirmacionesescorrecta?a)Lamoléculade espolar.b)Lamoléculade esapolar.c)Lamoléculade espolar.d)Lamoléculade esapolar.




a) Falso.De acuerdo con elmodeloRPECV el CO es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.


b)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCCl esuna sustancia cuyadistribuciónde ligandos yparesdeelectrones solitarios alrededordel átomocentral seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelcarbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esageometría la resultante de los vectores momentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

c)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelBF esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIGONALPLANA.

Comoel flúor ( =3,98) esmáselectronegativoqueelboro ( = 2,04) los enlaces son polares y con esageometría la resultante de los vectores momentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

d)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelNH esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa la fórmula AX E a la que corresponde un númeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesdePIRÁMIDETRIANGULAR.

Comoelnitrógeno(=3,04)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20) losenlacessonpolaresyconesageometría la resultantede los vectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.



5.62. ¿Laestructurade cuálde las siguientes sustancias sepodría justificarmedianteunahibridación ?a) b) c) d)


En una molécula con hibridación el átomo central está rodeado por tres pareselectronessituadosentresorbitaleshíbridosseparados120°porloquelageometríadelamoléculaesTRIGONAL.


a)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelC H esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX a la que corresponde un número estérico (m+n) = 2 por lo que su disposición ygeometríaesLINEAL.

b)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelBF esunasustanciacuyadistribuciónde ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULARPLANA.

c)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCHCl esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición ygeometríaesTETRAÉDRICA.

c)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelBeF esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX a la que corresponde un número estérico (m+n) = 2 por lo que su disposición ygeometríaesLINEAL.


5.63.Dadaslassiguientesmoléculas:,ClF,HCl,CsF, y

Indicarcuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta:a)Noexisteningunacovalenteapolar.b)Estánordenadasdemenoramayorpolaridad.c)Sólounaposeeenlacefundamentalmenteiónico.d)Todassonmoléculasplanas.

(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)(O.Q.L.LaRioja2012)

LasestructurasdeLewisdelasseissustanciaspropuestasson:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelF essustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa la fórmulaAXE a laque


correspondeunnúmeroestérico(m+n)=4por loquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesLINEALyaquesólohaydosátomos.


DeacuerdoconelmodeloRPECVelClFesunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesLINEALyaquesólohaydosátomos.

Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que el cloro ( = 3,16) la sustanciapresentaunúnicodipolo(μ=0,89D)ylamoléculaesPOLAR.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelHClesunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesLINEALyaquesólohaydosátomos.

Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20) lasustanciapresentaunúnicodipolo(μ=1,11D)ylamoléculaesPOLAR.

El CsF es una sustancia con enlace predominantemente iónico debido a la elevadadiferenciadeelectronegatividadqueexisteentreelcesio(=0,79)el flúor(=3,96)loquemotivaqueestasustanciapresenteunelevadomomentodipolar(μ=7,88D).

DeacuerdoconelmodeloRPECVelH Sesunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría esANGULAR.


DeacuerdoconelmodeloRPECVelPH esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX E a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesPIRAMIDAL.

Como el fósforo ( = 2,19) es ligeramente menoselectronegativo que el hidrógeno ( = 2,20) los enlacesson polares y con esa geometría la resultante de losvectoresmomento dipolar no es nula (μ = 0,574D) y lamoléculaesPOLAR.

a)Falso.TodassonpolaresexceptoelF .

b)Falso.Lamáximapolaridad lecorrespondealCsFyaqueesunasustanciaconenlacepredominantemente iónico y lamínima al F con enlace covalente apolar, por lo que elordendelassustanciasporpolaridadcreciente(Debye)es:

F (0)<PH (0,574)<ClF(0,89)<HCl(1,11)<H S(0,978)<CsF(7,88)


c)Verdadero.LaúnicasustanciaconenlacepredominantementeiónicoesCsF.

d)Falso.LasúnicasmoléculasplanasalestarformadaspordosátomossonF ,ClFyHCl.ElCsFalserunasustanciaiónicaformaunaredcristalina.


(EstacuestiónserepiteenLaRioja2008conlasmoléculasCl ,IF,HF,NaBr,H SyNH ).

5.64.Indiquequeafirmaciónescorrectaparalasmoléculas:, ,HCNy

a) y sonmoléculaspolares.b)Sólotienengeometríalineal yHCN.c)Todasellas,menoseloxígeno,tienencarácterácido.d) yHCNpresentanalgúnenlacemúltiple



De acuerdo con elmodelo RPECV el H S es una sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULAR.

Como el azufre ( = 2,58) es más electronegativo que elhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometría la resultante de los vectoresmomento dipolar noesnula(μ=0,978D)ylamoléculaesPOLAR.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelO esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónestrigonalysugeometríaesLINEALyaquesólohaydosátomos.


DeacuerdoconelmodeloRPECVelHCNesunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX a la que corresponde un número estérico (m+n) = 2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.

Como el nitrógeno ( = 3,04) y el carbono ( = 2,55) sonmás electronegativos que el hidrógeno ( = 2,20) losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectores momento dipolar no es nula (μ = 2,985 D) y lamoléculaesPOLAR


d) Falso. De acuerdo con elmodelo RPECV el CF es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que elcarbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

a)Falso.ElO noespolar.

b)Falso.ElH Snoeslineal.

c)Falso.ElO yCF notienencarácterácido,nideBrönsted,nideLewis.

d)Verdadero.El presentaunenlacedobleyelHCNunenlacetriple.


5.65.Dadaslassiguientesafirmacionessobrelamoléculadedióxidodecarbono,indiquecuáldeellasnoescierta.a)Esunamoléculalineal.b)Esunamoléculapolar.c)Tieneenlacespolares.d)Tienedosátomosdeoxígenoporcadaátomodecarbono.


LaestructuradeLewisdelCO es:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelcarbono(=2,55)losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.


5.66.¿Cuáldelassiguientesmoléculasesnopolaraunquesusenlacessonpolares?a)HClb) c) d)




a) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el HCl es una sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AXE a la quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesLINEALyaquesólohaydosátomos.

Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20) lamoléculapresentaunúnicodipolo(μ=1,11D)yesPOLAR.

b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el H O es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULAR.

Como el oxígeno ( = 3,44) es más electronegativo que elhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolaresyconesageometríala resultante de los vectores momento dipolar no es nula (μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.

c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelBF esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIGONALPLANA.

Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que el boro ( = 2,04) los enlaces son polares y con esa geometría laresultante de los vectores momento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.

d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el NH es unasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios alrededordel átomo central se ajusta a la fórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porlo que su disposición es tetraédrica y su geometría esPIRAMIDAL.

Como el nitrógeno ( = 3,04) esmás electronegativo que elhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometría la resultante de los vectoresmomento dipolar noesnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.

5.67.¿Cuáldelassiguientessentenciasesverdaderaparamoléculade ?a)Notienemomentodipolarporquelasumavectorialdelosmomentosdesusenlaceses0.b)Tienemomentodipolarporqueelátomocentralespocoelectronegativo.c)Tienemomentodipolarporquesusenlacessonpolares.d)Notienemomentodipolarporquetodoslosátomostienenlamismaelectronegatividad.e)Notienemomentodipolarporquelamoléculaesplana.

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)


LaestructuradeLewisdelSiCl es:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelSiCl esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICAconunángulodeenlacede109,5°.

Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelsilicio(=1,90)losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.


5.68.Delassiguientesmoléculas,sólounaespolar.Indíquela.a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia2004)


a) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el CO es unasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentral seajustaa la fórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.


b)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCCl esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

Como el cloro ( = 3,16) esmás electronegativo que elcarbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.


c) Falso.De acuerdo con el modelo RPECV el Cl es una sustancia cuya distribución deligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición estetraédricaysugeometríaesLINEALyaquesólohaydosátomos.


d)Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el H O esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula AX E a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesANGULAR.

Como el oxígeno ( = 3,44) es más electronegativo que elhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometría la resultante de los vectoresmomentodipolar noesnula(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.


5.69.Delassiguientesmoléculasoionesquecontienennitrógeno,sólounadeellasnotieneparesdeelectronessolitariossobreesteelemento.Indíquela.a) b)

c) d) –



La sustanciaqueno tieneparesde electrones solitarios sobre el átomodenitrógeno es.


5.70.¿Cuáldelassiguientesmoléculastienegeometríaplana?a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia2004)



a) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV elC H es una sustancia cuyadistribuciónde ligandos ypares de electrones solitarios alrededor del átomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIGONALPLANA.

b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el PCl esunasustanciacuyadistribuciónde ligandosyparesdeelectrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico (m+n) = 5 por lo que su disposición ygeometríaesdeBIPIRÁMIDETRIGONAL.

c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelIF esunasustanciacuyadistribuciónde ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajusta a la fórmula AX E a la que corresponde unnúmeroestérico(m+n)=5porloquesudisposiciónesdeBIPIRÁMIDETRIGONALy sugeometría es “FORMAdeT”(plana).

d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el NH esunasustanciacuyadistribuciónde ligandosyparesdeelectrones solitarios alrededor del átomo central seajusta a la fórmula AX E a la que corresponde unnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.

Lasrespuestascorrectassonayc.

5.71.¿Cuáldelassiguientesespeciesnotieneformatetraédrica?a) b) c) d)

(O.Q.L.Madrid2004)

LasestructurasdeLewisdelascuatroespeciespropuestasson:

a‐b‐d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV SiBr , NF y BeCl , son especies cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.


c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelSF es unamolécula que se ajusta a la fórmula AX E a laque corresponde un número estérico (m+n) = 5 conunadisposicióndebipirámidetrigonalygeometríade“BALANCÍN” debido a la presencia del par solitariosobreelátomodeazufre.


5.72.Losángulosdeenlaceenelionhidronio( )sonaproximadamentede:a)90°b)90°y120°c)109°d)120°


LaestructuradeLewisdelH O es:

De acuerdo con el modelo RPECV el H O es una especiecuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4por lo que su disposición tetraédrica y geometría esPIRAMIDAL TRIGONAL con unos ángulos de enlaceligeramente inferiores a 109,5° debido a la repulsión queprovoca el par de electrones solitario que hay sobre elátomodeoxígeno.


5.73.Delassiguientesafirmacionessólounaescorrecta:a)Lamoléculadedióxidodecarbonoespolar.b)Elátomodecarbonodelamoléculadedióxidodecarbonotienehibridaciónsp3.c)Lamoléculadedióxidodecarbonoeslineal.d)Eldióxidodecarbonoessólidoa25°Cy1atm.

(O.Q.L.Madrid2004)



DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.

Elátomodecarbonopresentadosorbitaleshíbridossp.

Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelcarbono(=2,55)losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

ElCO esunasustanciaquetieneenlacecovalentenopolarporloquelasúnicasfuerzasintermolecularesquepresentasondel tipode fuerzasdedispersióndeLondon.Estasfuerzas sonmuy débiles,motivo por el que su estado de agregación a 25°C y 1 atm esgaseoso.


5.74.Elanión presentaunageometríamolecular:a)Tetraédricab)Pirámidetrigonalc)Plano‐cuadradad)Octaédrica

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L:Castilla‐LaMancha2009)

LaestructuradeLewisdelICl es:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelICl esunaespeciecuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=6porloquesudisposiciónoctaédricay geometría esPLANO‐CUADRADAyaquesólohaycuatroátomosunidosalátomocentral.


5.75. ¿Cuál es la hibridación que presenta los átomos de carbono en cada una de lassiguientesmoléculas?

i) ii) iii)HCNiv)

a)i) ,ii)sp,iii) ,iv)spb)i) ,ii)sp,iii)sp,iv) c)i) ,ii)sp3,iii) ,iv)spd)i) ,ii) ,iii) ,iv)sp




DeacuerdoconelmodeloRPECVelC H yelCH OHsonsustanciascuyadistribucióndeligandos y pares de electrones solitarios alrededor de cada átomo central se ajusta a lafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposicióny geometría es TETRAÉDRICA. Una sustancia que presenta esta disposición el átomocentral,tiene4orbitaleshíbridos .

DeacuerdoconelmodeloRPECVelC H yelHCNsonsustanciascuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX a la que corresponde un número estérico (m+n) = 2 por lo que su disposición ygeometríaesLINEAL.Unasustanciaquepresentaestadisposiciónelátomocentral,tiene2orbitaleshíbridossp.


5.76.Enelformaldehído, ¿quéhibridaciónutilizaelcarbono?a) b)spc) d)


LaestructuradeLewisdelamoléculadeH COes:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelH COesunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesde TRIANGULAR. Una sustancia que presenta esta disposición el átomo central, tiene 3orbitaleshíbridos .


5.77.¿Cuáldelassiguientesmoléculas:ICl, ,NO, ,esnopolar?a)IClb) c)NOd)



a)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelIClesunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que sudisposiciónestetraédricaysugeometríaesLINEAL.


Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueeliodo(=2,66)elenlaceespolarylamoléculaesPOLAR(μ=1,24D).

b)Verdadero.De acuerdo conelmodeloRPECVelBF esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría esTRIANGULAR.

Comoelflúor(=3,98)esmáselectronegativoqueelboro( = 2,04) los enlaces son polares y con esa geometría laresultante de los vectores momento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.

c)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelNOes unasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que sudisposiciónestetraédricaysugeometríaesLINEAL.

Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelnitrógeno(=3,04)elenlaceespolarylamoléculaesPOLAR(μ=0,16D).

d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el SO es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX E a la que corresponde un número estérico(m+n) = 3 por lo que su disposición es triangular y sugeometríaesANGULARyaquesólohaydosligandosunidosalátomocentral.



5.78.Indicarparacuálocuálesdelassiguientesmoléculas: ; ; y ,losángulosdeenlaceson:

i)109,5°ii)120°iii)90°a)i) ;ii) ;iii) b)i) ;ii) ; ;iii) c)i) ;ii) ;iii) ; d)i) ;ii) ; ;iii)




DeacuerdoconelmodeloRPECVelCH esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor de cada átomo central se ajusta a lafórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Losángulosdeenlacesonde109,5.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelBCl esuna sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor de cada átomo central se ajusta a lafórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría esTRIANGULAR.

Losángulosdeenlacesonde120.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelPF esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor de cada átomo central se ajusta a lafórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 5 por lo que su disposición y geometría esBIPIRÁMIDETRIGONAL.

Los ángulos de enlace son de 120 entre los átomos delplanoecuatorial yde90 entreéstosúltimosy losde losvérticestantosuperiorcomoinferior.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelSF esuna sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor de cada átomo central se ajusta a lafórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 6 por lo que su disposición y geometría esOCTAÉDRICA.

Todoslosángulosdeenlaceentrelosátomossonde90.


5.79.Identificarlosácidosylasbases,segúnLewis,enlassiguientesreacciones:

+ I3 + [SnCl4]Ácidos Basesa) , ,

b) , ,Ic) , , d) , ,


SegúnladefinicióndeLewis:

Ácidoesaquellaespeciequímicaqueposeehuecoselectrónicos(orbitalesvacios)yescapazdeaceptarunpardeelectronesdeunabase.


Base es aquella especie química que posee pares de electrones solitarios y escapazdecederunpardeelectronesaunácido.

LasestructurasdeLewisdelasespeciespropuestasson:

Reacción1 ácido:Ibase:I

Reacción2 ácido: SnClbase:Cl


5.80. ¿Cuál de los siguientes compuestos se representa por un conjunto de estructurasresonantes?a)NaClb) c) d) e)

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Madrid2010)

a‐b)Falso.LoscompuestosNaClyCa OH presentanenlacepredominantemente iónicoporloquenopuedenpresentarresonancia.

c‐d)Falso.LasestructurasdeLewisdelCH eI son:

Ambasestructurasnopresentanenlacesmúltiplespor loquenoexiste laposibilidadderesonanciaenellas.

e)Verdadero.ComosededucedelaestructuradeLewisdelSO ,sípresentaresonancia:


5.81.Delassiguientesestructuras,indicacuálrepresentamejorlageometríadelionnitrato:

a)b)c)d)

(O.Q.L.Murcia2005)

LaestructuradeLewisdelionnitratoes:


DeacuerdoconelmodeloRPECVelNO esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría esTRIANGULARconángulosdeenlacede120°.


5.82.¿Cuáldelossiguientesparesmolécula/geometríanoescorrecta?a) /angularb) /tetraédricac) /piramidaltrigonald) /triangularplanae) /octaédricaf) /lineal


a)Incorrecto.LaestructuradeLewis delCO es:

De acuerdo con el modelo RPECV el CO es una sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.

b)Correcto.LaestructuradeLewis delSiF es:

De acuerdo con el modelo RPECV el SiF es una sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

c)Correcto.LaestructuradeLewis del PCl es:

De acuerdo con elmodelo RPECV el PCl es una sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría esPIRAMIDALTRIGONAL.

Cuesti

d)Co

De acuyasolitaAX aloqu

e)Co

De acuyasolitaAX aloqu

f)Cor

De acuyasolitaAXEporLINE

Lare

(EnM

5.83.a)Amb)Cloc)Ted)Dif

Lase

ionesyProble

orrecto.Lae

cuerdo condistribuci

ariosalredealaquecoruesudisposi

orrecto.Lae



rrecto.Laes

acuerdo condistribuci

ariosalrede a la que clo que suEAL.

espuestacor

Murcia2012

¿Cuáldelasmoníacoorurodehidetraclorurodifluorometan

estructurasd

masdelasOlim

estructurad

elmodeloón de ligaedordelátomrespondeuniciónygeom

structurade

n el modeloón de ligaedordelátomrespondeuniciónygeom

structurade

n el modeloón de ligaedordelátomcorrespondedisposición

rrectaeslaa

2sereempla

ssiguientesm

drógenodecarbonono

deLewisde

mpiadasdeQu

eLewis del B

RPECV el Bandos y pmocentralsnnúmeroesmetríaesTR

eLewis delS

RPECV elandos y pmocentralsnnúmeroesmetríaesOC

eLewisdelC

RPECV elandos y pmocentralse un númeres tetraéd

a.

azancydpo

moléculases

lascuatros

uímica.Volume

BCl es:

BCl es unapares de eseajustaalstérico(m+RIANGULAR

SF es:

SF es unapares de eseajustaalstérico(m+CTAÉDRICA.

Cl es:

Cl es unapares de eseajustaalo estérico (drica y su

oreyf).

sapolar?

ustanciaspr

en4.(S.Menar

sustanciaelectroneslafórmulan)=3porPLANA.

sustanciaelectroneslafórmulan)=6por

sustanciaelectroneslafórmula(m+n) = 4geometría

(O.Q.L.M

ropuestasso

rgues&F.Latre

Murcia2005)(

on:

e)

(O.Q.L.Baleares

369

s2007)


a)Falso.De acuerdo conelmodeloRPECVelNH esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesPIRAMIDAL.

Comoelnitrógeno(=3,04)esmáselectronegativoqueelhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometría la resultante de los vectoresmomento dipolarnoesnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.

b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el HCl es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmulaAXE alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloque su disposición es tetraédrica y su geometría es LINEAL yaquesólohaydosátomos.

Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20) lasustanciapresentaunúnicodipolo(μ=1,11D)ylamoléculaesPOLAR.

c)Verdadero.Deacuerdo conelmodeloRPECVelCClesunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que elcarbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el CH F esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Comoelflúor(=3,98)yelcarbono(=2,55)sonmáselectronegativosque elhidrógeno ( = 2,20) los enlacesson polares y con esa geometría la resultante de losvectoresmomento dipolar no es nula (μ = 1,98 D) y lamoléculaesPOLAR.


5.84.Lamolécula tiene:a)Tresenlacesσyningúnenlaceπ.b)Unenlaceσydosenlacesπ.c)Dosenlacesσydosenlacesπ.d)Tresenlacesσydosenlacesπ.



Lamolécula de F C presenta dos enlaces sencillos C‒F que son enlaces σ y un enlacetripleC≡Cformadoporunenlaceσydosenlacesπ.Entotal,son3enlacesσy2enlaces.


5.85.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?a)Eldióxidodecarbonoesmáspolarqueelmetano.b)Todaslassustanciasconhibridación sonapolares.c)LasestructurasdeLewispermitenexplicarlaapolaridaddelCF4.d)Elmodelodehibridacióndeorbitalesatómicospermiteexplicarlageometríaangulardelamoléculadeagua.


a)Falso.Ambassustanciassonnopolares.


De acuerdo con el modelo RPECV el CO es una sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.


LaestructuradeLewisdelCH es:

De acuerdo con el modelo RPECV el CH es una sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

Comoelcarbono(=2,55)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

b) Falso. Las sustancias con hibridación sp tienen de número estérico 4, lo que quieredecirqueladisposicióndelos ligandosyparessolitariosalrededordelátomocentralestetraédrica.

Sinembargo,lageometríapuedesertetraédrica(AX )opiramidal(AX E).Estodeterminaque laespecie tetraédricaseanopolar,mientrasque laespeciepiramidalseapolar.Porejemplo,enelcasodelasespeciesNH yNH3:


NH (AX nopolar) NH3 (AX E polar)

c) Falso. La estructura de Lewis permite sólo obtener el número estérico y con ello ladisposición de los pares de electrones alrededor del átomo central. Para determinar lapolaridad es necesario dibujar los vectores momento dipolar de la especie obtener suresultante.

d)Verdadero. En lamoléculadeH O elátomodeoxígenopresentahibridación y tiene cuatroorbitales híbridosdirigidos hacia los vértices de un tetraedro. Como dos deestos orbitales están ocupados por sendos pares deelectrones solitarios del oxígeno la forma resultante de lamoléculaesANGULAR.


5.86.¿Encuálde lassiguientessustanciassehadeemplearelconceptoderesonanciaparaexplicarlalongituddesusenlaces?a)Dióxidodenitrógenob)Nitrógenoc)Clorurodecalciod)Metano


LaestructuradeLewisdelamoléculadeNO es:

Experimentalmente, la longitud de los enlaces N‒O no se corresponde ni con la de unenlacesencilloniconladeunenlacedoble,sinoqueestácomprendidaentreambos.PorestemotivoparapoderdescribirlamoléculaesprecisoescribirdosestructurasdeLewisenlasquesecambialaposicióndelenlacedoble.


5.87.Enlamoléculade losángulosdeenlacesonaproximadamentede:a)60°b)90°c)120°d)109,5°



LaestructuradeLewisdelSF es:

De acuerdo con el modelo RPECV el SF es una especie cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeun número estérico (m+n) = 6 por lo que su disposición ygeometríaesOCTAÉDRICAconángulosdeenlacede90°.


5.88.Predecirlaformageométricadelassiguientesmoléculas:i) ii) iii) iv)

a)i)angular;ii)pirámidetrigonal;iii)tetraédrica;iv)triangularplanab)i)lineal;ii)triangularplana;iii)tetraédrica;iv)pirámidetrigonalc)i)lineal;ii)pirámidetrigonal;iii)tetraédrica;iv)pirámidetrigonald)i)angular;ii)triangularplana;iii)tetraédrica;iv)pirámidetrigonal



i) De acuerdo con el modelo RPECV el BeCl es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.

ii) De acuerdo con el modelo RPECV el SO es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULARPLANA.

iii) De acuerdo con el modelo RPECV el SiH es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría es deTETRAÉDRICA.


iv). De acuerdo con el modelo RPECV el NCl es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa la fórmula AX E a la que corresponde un númeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDETRIGONAL.


5.89.¿Cuáldelassiguientesespeciesquímicastieneformatetraédrica?a) b) c) d) e)

(O.Q.N.Vigo2006)

LasestructurasdeLewisdelascincoespeciespropuestasson:

a‐d) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV SiF y BF son especies cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajusta a la fórmulaAX a la que correspondeunnúmero estérico (m+n)= 4por loqueambastienendisposiciónygeometríaTETRAÉDRICA.

b‐e)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECV,SF yPCl sonespeciesqueseajustana lafórmulaAX Ealasquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=5conunadisposicióndebipirámide trigonal y geometría de “BALANCÍN” debido a la presencia del par solitariosobrelosátomosdeazufreyfósforo,respectivamente.


c)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelXeF esunamolécula que se ajusta a la fórmula AX E a lasque corresponde un número estérico (m+n) = 6 conuna disposición octaédrica y geometría CUADRADAPLANA debido a la presencia de los pares deelectronessolitariossobreelátomodexenón.

Lasrespuestascorrectassonlaaylad.

5.90.¿Cuáldelasespeciesquímicas: ; ; ; ; ;tienetodossusángulosdeenlacedeaproximadamente120°?a)Únicamente b)Únicamente c)Únicamente d) y e) yBF3

(O.Q.N.Vigo2006)


De acuerdo con elmodeloRPECV el ClF esunamoléculaque se ajusta a la fórmula AX E a la que corresponde unnúmeroestérico(m+n)=5conunadisposicióndebipirámidetrigonalygeometríade“FORMAdeT”.

LosángulosdeenlaceF‒Cl‒Fsonaproximadamentede90°,los del plano ecuatorial, son menores de 120° debido a lafuerte repulsión que ejercen los dos pares de electronessolitariossituadossobreelátomodecloro.

De acuerdo con elmodelo RPECV el BF es unamoléculaque se ajusta a la fórmula AX a la que corresponde unnúmeroestérico(m+n)=3conunadisposiciónygeometríaTRIANGULARPLANA.

Losángulosdeenlacesonde120°.

De acuerdo con elmodeloRPECV el ClO es una especieque se ajusta a la fórmula AX E a la que corresponde unnúmeroestérico(m+n)=4conunadisposicióntetraédricaygeometríaPIRAMIDALTRIGONAL.

Los ángulos de enlace son menores de 109,5° debido a larepulsiónejercidaporelpardeelectronessolitariossituadosobreelátomodecloro.


Deacuerdo conelmodeloRPECVel SF esunamoléculaque se ajusta a la fórmula AX E a la que corresponde unnúmero estérico (m+n) = 5 con una disposición debipirámidetrigonalygeometríade“BALANCÍN”.

El ángulo de enlace F‒S‒F es menor de 120° debido a larepulsión que ejerce el par de electrones solitario situadosobreelátomodeazufre.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelGeCl esunamoléculaque se ajusta a la fórmula AX a la que corresponde unnúmeroestérico(m+n)=4conunadisposiciónygeometríaTETRAÉDRICA.

Losángulosdeenlacesonde109,5°.


5.91.¿Cuáldelassiguientesmoléculasoionespresentaunageometríaangularplana?a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia2006)


a)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelNH esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa la fórmula AX E a la que corresponde un númeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDAL.

b)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelNO esuna especie cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 3 por lo que su disposición es triangular y sugeometríaesANGULAR

c‐d)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVBeCl yCS sonsustanciascuyadistribuciónde ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.



5.92.¿Cuáldelassiguientesmoléculaspresentamayormomentodipolar?a) b) c) d) e)



a)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelNH esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX E a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesPIRAMIDAL.


b) Falso.De acuerdo con elmodeloRPECV el Cl es una sustancia cuya distribución deligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición estetraédricaysugeometríaesLINEALyaquesólohaydosátomos.


c) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el CH es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Como el carbono ( = 2,55) esmás electronegativo que elhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el CO es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.



e) Falso.De acuerdo con elmodeloRPECVel BeCl esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.

Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelberilio(=1,57) losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.


(Enlacuestiónpropuestaen2008sereemplazaCl porBeCl ).

5.93.Indicacuálesdelassiguientesmoléculassonpolares:agua,triclorurodeboro,trifluorurodefósforo,tetraclorurodecarbonoybenceno.

a)Aguaybencenob)Aguaytrifluorurodefósforoc)Aguaytetraclorurodecarbonod)Agua,trifluorurodefósforoytriclorurodeboro


LasestructurasdeLewisdelassustanciasinorgánicaspropuestasson:

De acuerdo con elmodelo RPECV el H O es una sustanciacuyadistribuciónde ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULAR.

Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.

De acuerdo con elmodelo RPECV el BCl es una sustanciacuyadistribuciónde ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 3 por lo que sudisposiciónygeometríaesTRIGONALPLANA.

Como el cloro ( = 3,16) esmás electronegativo que el boro( = 2,04) los enlaces son polares y con esa geometría laresultante de los vectores momento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelPF esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.


Comoelflúor(=3,98)esmáselectronegativoqueelfósforo( = 2,19) los enlaces son polares y con esa geometría laresultante de los vectores momento dipolar no es nula (μ=1,03D)ylamoléculaesPOLAR.

De acuerdo con elmodelo RPECV el CCl es una sustanciacuyadistribuciónde ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que sudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que elcarbono(=2,55)losenlacessonpolaresyconesageometríala resultante de los vectores momento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.

LaestructuradeLewisdelC H es:

De acuerdo con el modelo RPECV el C H es unasustanciacuyadistribuciónde ligandosyparesdeelectrones solitarios alrededor del átomo central(cadaunodelosátomosdecarbono)seajustaalafórmula AX a la que corresponde un númeroestérico (m+n) = 3 por lo que su disposición estriangularplanaylageometríaresultantedelanilloPLANA.

Comoelcarbono(=2,55)esmáselectronegativoqueelhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometría laresultantede losvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

Lasúnicassustanciaspolaresson y .


5.94.Delassiguientesmoléculas:, , (etileno), (acetileno), , (benceno)y

indicalastienentodossusenlacessencillososimples.a) , , b) , , c) , , , d) , ,




LasestructurasdeLewisdelassustanciasorgánicaspropuestasson:

Lasúnicassustanciasquetienentodossusenlacessimplesson , y .


5.95.¿Cuálesdelassiguientesmoléculasesnopolar?a) b) c) d) e)Ninguna


LasestructurasdeLewisdelassustanciaspropuestasson:

a)Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el PCl esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=5por loquesudisposiciónygeometríaesdeBIPIRÁMIDETRIGONAL.

Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelfósforo( = 2,19) los enlaces son polares y con esa geometría laresultante de los vectores momento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.

b) Falso.De acuerdo con elmodeloRPECV el CH Cl esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios alrededordel átomo central se ajusta a la fórmulaAX a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que elcarbono(=2,55)yqueelhidrógeno(=2,20), losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomento dipolar no es nula (μ = 1,60 D) y la molécula esPOLAR.


c) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV NH es unasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios alrededordel átomo central se ajusta a la fórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porlo que su disposición es tetraédrica y su geometría esPIRAMIDAL ya que sólo hay tres átomos unidos al átomocentral.


d)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVCl CCH esunasustanciacuyadistribuciónde ligandosyparesdeelectrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico (m+n) = 4 por lo que su disposición y sugeometríaesTETRAÉDRICA.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el carbono ( = 2,55) y que elhidrógeno ( = 2,20), los enlaces son polares y con esa geometría la resultante de losvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,76D)ylamoléculaesPOLAR.


5.96.Losángulosdeenlacedelamoléculadeamoniacosonaproximadamentede:a)90°b)109°c)120°

(O.Q.L.LaRioja2006)

LaestructuradeLewisdelNH es:

De acuerdo con el modelo RPECV el NH es una sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentral seajustaa la fórmulaAX Ea laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposición es tetraédrica y su geometría es PIRAMIDALTRIGONAL con ángulos de enlace ligeramente inferiores a109,5° debido a la repulsión que ejerce el par de electronessolitariosexistentesobreelátomodenitrógeno.


5.97.Cuántosenlacescovalentesdativosqueexistenen

a)ningunob)unoc)dos

(O.Q.L.LaRioja2006)

Cuesti

En laenlac

Lare

5.98.a)b)c)spd)

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▪DeacuerdoconelmodeloRPECVelBCl esunasustanciacuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 3 por lo que sudisposiciónygeometríaesTRIANGULARPLANA.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el boro( = 2,04) los enlaces son polares y con esa geometría laresultante de los vectores momento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.

▪DeacuerdoconelmodeloRPECVelCH OHesunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que sudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

Como el oxígeno ( = 3,44) es más electronegativo que elcarbono(=2,55)yéstemásqueelhidrógeno(=2,20)todoslosenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectores momento dipolar es no es nula (μ = 1,70 D) y lamoléculaesPOLAR.

▪DeacuerdoconelmodeloRPECVelSF esunasustanciacuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que sudisposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULARdebidoalos pares de electrones solitarios que hay sobre el átomo deazufre.

Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que el azufre ( = 2,58) los enlaces son polares y con esa geometría laresultante de los vectores momento dipolar no es nula (μ=1,05D)ylamoléculaesPOLAR.

▪DeacuerdoconelmodeloRPECVelClF esunasustanciacuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 5 por lo que sudisposición es de bipirámide trigonal y su geometría es de“FORMA DE T” debido a los pares de electrones solitarios quehaysobreelátomodecloro.

Como el flúor ( = 3,98) es más electronegativo que el cloro ( = 3,16) los enlaces son polares y con esa geometría laresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ≠0)ylamoléculaesPOLAR.



5.101.Entrelassiguientesproposicioneshayunafalsa,indíquela:a)Laestructuradelion eslineal.b)El esunamoléculacoplanariaysus3ángulosO‒S‒Osoniguales.c)ElordendeenlacedelamoléculaLi2es+1.d)CNyNOsondosmoléculasparamagnéticas.e)Elmomentodipolardel esmayorqueeldelSO2.


a)Verdadero.LaestructuradeLewisdelI es:

De acuerdo con el modelo RPECV el I es una sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX E a la que corresponde un número estérico(m+n) = 5 por lo que su disposición es de bipirámidetrigonalysugeometríaesLINEAL.

b)Verdadero.LaestructuradeLewis delSO es:

De acuerdo con el modelo RPECV el SO es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectrones solitarios alrededor del átomo central seajusta a la fórmula AX a la que corresponde unnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULARPLANA.

c) Verdadero. El diagrama de orbitalesmolecularesdelamoléculadeLi es:

El orden de enlace en una molécula se calculamediantelaexpresión:

ordendeenlace=½(electronesenlazantes−electronesantienlazantes)=½(2−0)=1

d)Verdadero.LasestructurasdeLewisdelasespeciespropuestasson:

Setratadeespeciesconnúmeroimpardeelectronesporloquedebenteneralmenosunodeellosdesapareado.

Una especie es paramagnética si presenta electrones desapareados lo que le haceinteraccionardébilmenteconuncampomagnético.

e)Falso.LasestructurasdeLewisdelasespeciespropuestasson:


DeacuerdoconelmodeloRPECVelCS es unasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.

Comoelazufre(=2,58)esmáselectronegativoqueelcarbono(=2,55)losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelSO esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 3por lo que su disposición es trigonal y su geometría esANGULAR.



5.102.Elátomodeoxígenoenlosalcoholesyenloséteres:a)Utilizaorbitalesatómicossy paraunirsealosátomosalosqueseenlaza.b)Utilizaorbitalesatómicos y paraunirsealosátomosalosqueseenlaza.c)Utilizaorbitaleshíbridosspparaunirsealosátomosalosqueseenlazaenformalineal.d) Utiliza orbitales híbridos para unirse a los átomos a los que se enlaza en formaangular.e)Utilizaorbitalesatómicoss, y paraunirsealosátomosalosqueseenlaza.


En los alcoholes y éteres, el átomo de oxígenopresenta hibridación y tiene cuatro orbitaleshíbridosdirigidoshacialosvérticesdeuntetraedro.Como dos de estos orbitales están ocupados porsendosparesde electrones solitariosdel oxígeno laforma resultante de la molécula es angular. Porejemplounalcoholcomoelmetanol.


5.103.¿Cuáldelassiguientesformasmolecularesnoespolar?

a)b)c)d)

(O.Q.L.Murcia2007)


a)Falso.SegúnseobservaenlafiguraelH OtienegeometríaANGULAR.Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.

b) Falso. Según se observa en la figura el PCl tiene geometría PIRAMIDAL TRIGONAL.Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelfósforo(=2,19)losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar no es nula(μ=0,56D)ylamoléculaesPOLAR.

d) Falso. Según se observa en la figura el CHCl tiene geometría de TETRAEDROIRREGULAR.Comoelcloro(=3,16)yelcarbono(=2,55)sonmáselectronegativosqueelhidrógeno ( =2,20) los enlaces sonpolaresy conesageometría la resultantede losvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,04D)ylamoléculaesPOLAR.

c)Verdadero.SegúnseobservaenlafiguraelCH tienegeometríaTETRAÉDRICA.Comoelcarbono(=2,55)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20) losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.


5.104.Seleccionalarelaciónqueexpresecorrectamenteelordencrecientedelosángulosdeenlacesobreelcarbonoparalasespeciesquímicas , y :a) , , b) , , c) , , d) , ,

(O.Q.L.Murcia2007)

Considerando el ion CO en lugar del H CO , las estructuras de Lewis de las especiespropuestasson:


DeacuerdoconelmodeloRPECVelCCl esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porlo que su disposición y geometría es TETRAÉDRICA conángulosdeenlacede109,5°.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunaespeciecuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIGONALconángulosdeenlacede120°.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO es unasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEALconángulosdeenlacede180°.

Elordencrecientedeángulosdeenlacesobreelcarbonoes:

(109,5°)< (120°)< (180°)


5.105.Delossiguientescompuestoscuálpresentamomentodipolarpermanente:a) b) c) d)



a)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelAlBr es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría esTRIANGULAR.

Como el bromo ( = 2,96) esmás electronegativo que elaluminio ( = 1,61) los enlaces son polares y con esageometría la resultantede los vectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.


b)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCCl esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que elcarbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esageometría la resultantede los vectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

c)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelMgH es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 2 por lo que su disposición es y geometría esLINEAL.

Como el hidrógeno ( = 2,20) es más electronegativo que el magnesio ( = 1,31) losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

d)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelH O es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porlo que su disposición es tetraédrica y su geometría esANGULAR.Como el oxígeno ( = 3,44) es más electronegativo que elhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.


5.106.¿CuálesdelassiguientesestructurasdeLewissonincorrectas?

a)HClO b) c) d)

(O.Q.L.LaRioja2007)

En la estructura deLewis delH Se, falta un par de electrones solitarios sobre el átomocentral,portanto,esincorrecta.

Las estructuras de Lewis del HClO, NH y NH +, son correctas ya que tienen todos loselectronesylosátomosestánbiencolocados.



5.107.¿Cuántosenlacescovalentesdativoshayenunamoléculade ?a)tresb)dosc)ningunod)uno

(O.Q.L.LaRioja2007)

LaestructuradeLewisdelNH es:

Todoslosenlacesdeestamoléculasonenlacescovalentesconvencionales.Noobstante,lasustanciatieneunpardeelectronessolitariossobreelátomodenitrógenoporloquesecomporta como base de Lewis y sí que podrá formar un enlace covalente dativoconvirtiéndoseenelionamonio,NH .


5.108 ¿Cuálde las siguientes especies tiene lamisma formageométricaque la fosfamina,?

a) b) c) d)

(O.Q.L.Madrid2007)

LaestructuradeLewisdelPH es:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelPH esunasustanciacuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededordelátomocentral seajustaa la fórmulaAX Ea laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposición es tetraédrica y su geometría es PIRAMIDALTRIGONAL.


a‐b‐d)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVSO ,NO yBF sonespeciesqueseajustanalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3conunadisposiciónygeometríaTRIGONALPLANA.


c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelNH esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmulaAX Ea laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.


5.109.¿Cuáldelassiguientesmoléculasesplana?a) b) c) d)

(O.Q.L.Madrid2007)


a) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el PF es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=5porloquesudisposiciónygeometríaesBIPIRAMIDETRIGONAL.

b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el PH es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.

c) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el SF es unamoléculaqueseajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeun número estérico (m+n) = 5 con una disposición debipirámidetrigonalygeometríade“BALANCÍN”conángulosdeenlaceaproximadosde90°y120°.


d)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelXeF esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=6porlo que su disposición es octaédrica y su geometría esCUADRADAPLANA.


5.110.Lageometríadelasespecies , , , , es:a)angular,piramidal,piramidal,tetraédrica,triangularb)lineal,piramidal,tetraédrica,cuadradoplana,piramidalc)angular,piramidal,tetraédrica,cuadradoplana,triangulard)angular,triangular,tetraédrica,tetraédrica,triangulare)angular,piramidal,tetraédrica,tetraédrica,piramidal

(O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L:Castilla‐LaMancha2011)


De acuerdo con el modelo RPECV SnCl es una sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa la fórmulaAX Ea laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónes triangulary geometríaANGULARyaque sólohaydosátomosunidosalátomocentral.

De acuerdo con el modelo RPECV, NH es una sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa la fórmulaAX Ea laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDAL.

De acuerdo con el modelo RPECV, CH es una sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.


DeacuerdoconelmodeloRPECV,ICl esunaespeciecuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=6porloquesudisposiciónesoctaédricaygeometríaCUADRADOPLANAyaquesólohaycuatroátomosunidosalátomocentral.

DeacuerdoconelmodeloRPECVNO esunaespeciecuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededor del átomo central se ajusta a la fórmula AX a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónyformageométricaesTRIANGULAR.


5.111.¿Cuálesdelassiguientesmoléculastienencarácterpolar?1. 2. 3. 4.HCN5.

a)2,3,4y5b)1,2y3c)2,3y4d)1,2,4y5e)2,3y5

(O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L:Castilla‐LaMancha2011)


1. De acuerdo con el modelo RPECV, CH es una sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que sudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

Como el carbono ( = 2,55) es más electronegativo que elhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometría la resultante de los vectoresmomento dipolar esnulaylamoléculaesNOPOLAR.

2.De acuerdo con elmodeloRPECV,CH Cl esuna sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que sudisposiciónygeometríaesdeTETRAÉDRICA.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que elcarbono( =2,55)yelhidrógeno( =2,20) losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomento dipolar no es nula (μ = 1,896D) y lamolécula es


POLAR.

3. De acuerdo con el modelo RPECV, NH es una sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentral seajustaa la fórmulaAX Ea laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposición es tetraédrica y su geometría es PIRAMIDALTRIGONAL ya que sólo hay tres átomos unidos al átomocentral.

Como el nitrógeno ( = 3,04) esmás electronegativo que elhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometría la resultante de los vectoresmomento dipolar noesnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.

4. De acuerdo con el modelo RPECV, HCN es una sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 2 por lo que sudisposiciónysugeometríaesLINEAL.

Como el nitrógeno ( = 3,04) esmás electronegativo que carbono (( = 2,55) y que elhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa geometría la resultante de losvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=2,98D)ylamoléculaesPOLAR.

DeacuerdoconelmodeloRPECV,CO esunasustanciacuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaa la fórmulaAX a laquecorrespondeunnúmeroestérico (m+n)=2por loquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.



5.112.Enelion todaslasdistanciasdeenlaceB−Hsoniguales,asícomotambiénlosontodoslosángulosH−B−H.Portanto,sepuedeesperarque:a)Lamoléculaseacuadradaconelátomodeborosituadoenelcentro.b)Lamoléculaseatetraédricaconelátomodeborosituadoenelcentro.c)Lamoléculaadoptelaformadeunapirámidedebasecuadrada.d)Elborotengaunahibridación .e)Estamoléculacargadanegativamentetengaunmomentodipolardiferentedecero.


Si todas las distancias de enlace son iguales y los ángulos de enlace también lo son, deacuerdo con el modelo RPECV el ion BH se ajusta al tipo AX con una geometríaTETRAÉDRICAenlaqueelátomodeboroocupaelcentrodeltetraedroylosátomosdehidrógenolosvérticesdelmismo.

Altenerlosdoselementosdiferenteelectronegatividad,loscuatroenlacessonpolaresporlo que existen cuatro dipolos dirigidos hacia el elemento más electronegativo, elhidrógeno.ComoloscuatrovectoresmomentodipolarsonigualesylosángulosdeenlacetambiénlosonlaresultantedelosmismosesnulayelionesNOPOLAR.


Lahibridaciónquepresentaelátomodeboroessp yelángulodeenlace109,5°.


5.113.¿Cuálocuálesdelassiguientesespeciescontienenalgúnenlacetriple?1.HCN2. 3. 4. 5.

a)1b)5c)2y4d)1y2e)3y5


LasestructurasdeLewisdelassiguientesespeciesson:

LaúnicaespeciequeposeeunenlacetripleesHCN.


5.114.ElángulodeenlaceO‒X‒Oenlasespecies , , y varíasegún:a) = > > b) > > > c) > = > d) > > > e) > > =



De acuerdo con el modelo RPECV, SO es una sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porlo que su disposición y forma geométrica es TRIANGULARPLANA.

Losángulosdeenlacedesonde120°.


Deacuerdo conelmodeloRPECV, SO esuna sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

Losángulosdeenlacedesonde109,5°.

De acuerdo con el modelo RPECV, SO es una especiecuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesdePIRÁMIDETRIGONAL.

Losángulosdeenlacesonalgomenoresde109,5°debidoala repulsiónqueprovocaelpardeelectrones solitarioquehaysobreelátomodeazufre.

De acuerdo con el modelo RPECV, CO es una sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.

Elángulodeenlaceesde180°.

Elordendecrecientedeángulosdeenlacees:

(180°)> (120°)> (109,5°)> (<109,5°)


5.115.¿CuáldelassiguientesestructurasdeLewiseslamásadecuadaparaeliontiocianato,?

a)b)c)d)(O.Q.L.Murcia2008)

a‐c)Falso.LasestructurasdeLewissonincorrectasyaqueenellaselátomodecarbononocumplelaregladelocteto,seencuentrarodeadode6y10electrones,respectivamente.

Delasdosestructurasrestantesserámejorlaquetengamenoscargasformales.Lacargaformaldeunátomoenunaestructuraesiguala:

cargaformal=cargadel“core”(#e–devalencia)–#e–solitarios–12#e–compartidos

Lascargasformalesenlasrestantesestructurasson:

átomo estructurab estructurad

S carga= 6 4 2 = 0 carga= 6 4 2 = 0

C carga=4 0 4 = 0 carga= 4 2 3 = +1

N carga=5 4 2= ‐1 carga= 5 6 1= ‐2


LaestructuradeLewisconmenoscargasformaleseslab.


5.116.Delassiguientesmoléculasseñalaaquellaquetienegeometríatriangular:a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia2008)


a) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el SO es unasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 3por lo que su disposición es triangular y su geometría esANGULAR.

b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el CO es unasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa la fórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.

c)Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el BF esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría esTRIANGULAR.

d) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el NH es unasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa la fórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porlo que su disposición es tetraédrica y su geometría esPIRAMIDAL.


5.117.Habidacuentadelascaracterísticasdelenlaceenelamoníaco,puedededucirsequeestecompuestopresentalassiguientespropiedades:a)Lamoléculaespolar,esbasedeLewisytienealtaconstantedieléctrica.b)Lamoléculaesapolar,esbasedeLewisyformaenlacesdehidrógeno.c)Lamoléculaesplana,formaenlacesdehidrógenoyesácidodeLewis.d)Esuncompuestoiónico,sedisociaenmedioacuosoyesbasefuerte.



LaestructuradeLewisdelamoníaco es:

DeacuerdoconelmodeloRPECV,NH esunasustanciacuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico (m+n)=4por loquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDALyaquesólohaytresátomosunidosalátomocentral.


EsunabasedeLewis,yaqueelnitrógenotieneunpardeelectronessolitarioquepuedecederparacompartirconunácido.

Tieneenlaceintermoleculardehidrógenooporpuentesdehidrógeno,unenlacequese forma cuando un átomo de hidrógeno que se encuentra unido a un átomo muyelectronegativoseveatraídoalavezporunpardeelectronessolitariopertenecienteaunátomomuyelectronegativoypequeño(N,OoF)deunamoléculacercana.

Laexistenciadeestetipodeenlaceesresponsabledequeseaundisolventepolarytengauna constante dieléctrica elevada (= 22) aunque no tan grande como la del agua(=80).


5.118.Losanionesborato,carbonatoylamoléculadetrióxidodeazufretienen:a)Mismonúmerodeátomos,igualcargaytresenlacessencilloselemento‐oxígeno.b)Estructuraplana,mismonúmerodeelectrones,diferenteordendeenlaceelemento‐oxígeno.c)Estructuraplana,mismonúmerodeátomos,diferentenúmerodeelectrones.d)Diferenteestructura,igualnúmerodeátomos,igualnúmerodeelectrones.



Lastresespeciesposeen4átomosy24electronesensucapadevalencia.


DeacuerdoconelmodeloRPECV,BO ,CO ySO sonespeciescuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónyformageométricaesTRIANGULARPLANAconunángulodeenlacede120°.

LastresespeciestienendiferenteordendeenlaceX−O:

orden1(todoslosenlacessencillos)enelBO

orden1⅓(dosenlacessencillosyunodoble)enelCO

orden2(unadelasestructurasresonantescontodoslosenlacesdobles)enelSO


5.119.Considerandomoléculastriatómicasdeltipo sepuedeasegurar:a)Quesiempreseránpolaresb)Silamoléculaesangularnotendrámomentodipolarc)Quesilamoléculaeslinealnotendrámomentodipolard)Quenotienenenningúncasomomentodipolar


a)Falso.AB indicaúnicamentelarelaciónestequiométricaexistenteentreloselementosA y B. Según el modelo RPECV unamolécula con esa estequiometría puede tener o noparessolitariossobreelátomocentralyserdeltipo:

AB alaquecorrespondeunageometríalineal(porejemplo,CO )

AB Ealaquecorrespondeunageometríaangular(porejemplo,SO )

AB E alaquecorrespondeunageometríaangular(porejemplo,OF )

dondeEindicaelnúmerodeparesdeelectronessolitariossobreelátomoA.

AB lineal AB E angular AB E angular

b) Falso. Unamolécula AB con uno o dos pares de electrones solitarios sobre A tienegeometríaANGULARdebidoalarepulsiónqueejercenlosparessolitariossobrelosotrosdos pares de electrones de enlace A−B. Con esa geometría la resultante de los vectoresmomentodipolarnoesnulaylamoléculaesPOLAR.


c) Verdadero. Una molécula AB sin pares de electronessolitarios sobre A tiene geometría LINEAL. Con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

d)Falso.Talcomosehaexplicadoenlosapartadosc).yd).


5.120.¿Enquéespecieelátomocentraltieneunoomásparesdeelectronessolitarios?a) b) c) d)

(O.Q.L.Madrid2008)


Laúnicaespecieenlaqueelátomocentraltieneparesdeelectronessolitarioses .


5.121.Delassiguientesmoléculascovalentes,¿cuálessonpolares?1. 2. 3. 4. 5. 6.

a)1,2y3b)1,4,5y6c)2y4d)2,3y4

(O.Q.L.Madrid2008)


1. De acuerdo con el modelo RPECV el BeCl es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.


Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelberilio(=1,57) losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.

2.DeacuerdoconelmodeloRPECVelPH esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX E a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesPIRAMIDALTRIGONAL.

Como el fósforo ( = 2,19) es ligeramente menoselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomentodipolarnoesnula(μ=0,574D)ylamoléculaesPOLAR.

3.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.


4. De acuerdo con el modelo RPECV el CHCl es una sustancia cuya distribución deligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición estetraédricaysugeometríaesTETRAEDROIREEGULAR.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que elcarbono(=2,55)yqueelhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=0,978D)y lamoléculaesPOLAR.

5.DeacuerdoconelmodeloRPECVelAlCl esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónesygeometríaesTRIANGULAR.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que elaluminio ( = 1,61) los enlaces son polares y con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.


6.DeacuerdoconelmodeloRPECVelBF esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULAR.

Como el flúor ( = 3,98) esmás electronegativo que el boro ( = 2,04) los enlaces sonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.


5.122.Alcomparardosmoléculasmuysemejantes y ,seobservaqueenlaprimeraelmomento dipolar es nulo,mientras que en la segunda no lo es. ¿Cuál de las siguientesrespuestasjustificaestadiferencia?a)Porqueelcarbonoyeloxígenotienenelectronegatividadesmuysimilares,mientrasqueenelcasodelazufreyeloxígenosonmuydiferentes.b)Porqueelcarbonoperteneceal2ºperiododelsistemaperiódicoyelazufre,al3erperiodo.c)Porqueelátomodecarbonopresentahibridaciónsp,mientrasqueelazufresp2.d)Porqueelátomodecarbonopresentahibridación ,mientrasqueelazufresp.

(O.Q.L.Canarias2008)

a)Falso.LaselectronegatividadesdelC(χ=2,55)ydelS(χ=2,58)sonsimilaresymuydiferentesdeladelO(χ=3,44).

b) Falso. La polaridad de la molécula no depende del periodo al cual pertenecen loselementos.

c) Verdadero. El átomo de carbono presenta una hibridación sp que al ser linealdeterminaqueaunquelosenlaceC‒Osonpolares,losdipolosOCOseanulenydenunmomentodipolarnulo(µ=0).Sinembargo,elátomodeazufrepresentahibridaciónsp2quealsertriangularplanadeterminaquelosenlacesSOquesonpolaresformenunángulodeunos120°yelmomentodipolarresultantenoesnulo(µ=1,63D).

d)Falso.Porloindicadoenelapartadoc).


5.123. ¿Qué geometrías son posibles para lasmoléculas o iones cuyos enlaces se puedendescribirmedianteorbitaleshíbridos ?a)Tetraédricayangular.b)Piramidaltrigonalyangular.c)Trigonalplanayangular.d)Trigonalplanaypiramidaltrigonal.e)Trigonalplanayoctaédrica.



Unamoléculaquepresentehibridaciónsp tienetresorbitaleshíbridosdeestetipo,porloquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico3.Estenúmeroestáasociadoaespeciesdeltipo:

AX trigonalplana AX E angular



a)HClO b) c) d)

(O.Q.L.LaRioja2008)

a‐c‐d) Correcto. Las estructuras de Lewis del HClO, H O y NH son correctas ya quetienentodosloselectronesylosátomosestánbiencolocados.

b)Incorrecta.EnlaestructuradeLewisdelH S,faltandoselectronessobreelátomodeazufre.

Larespuestaincorrectaeslab.

5.125.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa?a)Lamoléculadeamoníacoespiramidal.b)Lamoléculademetanoestetraédrica.c)Lamoléculadedióxidodeazufreeslineal.d)Lamoléculadedióxidodecarbonoeslineal.

(O.Q.L.LaRioja2008)


a) Verdadero. De acuerdo con elmodelo RPECV el NH esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX E a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesPIRAMIDAL.


b) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el CH esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

c) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el SO es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX E a la que corresponde un número estérico(m+n) = 3 por lo que su disposición es triangular y sugeometríaesANGULAR.

d) Verdadero. De acuerdo con el modelo RPECV el CO esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.


5.126.¿Cuálesdelassiguientesmoléculassonpolares?1. 2. 3. 4. 5.

a)Sólo3b)1y2c)3y4d)3,4y5e)3y5

(O.Q.L.Ávila2009)


1.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO es unasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordel átomo central se ajusta a la fórmulaAX a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.



2.DeacuerdoconelmodeloRPECVelBF esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordel átomo central se ajusta a la fórmulaAX a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULAR.

Como el flúor ( = 3,98) esmás electronegativo que el boro ( = 2,04) los enlaces sonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.

3.DeacuerdoconelmodeloRPECVelPH esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposición es tetraédrica y su geometría es PIRAMIDALTRIGONAL.

Como el fósforo ( = 2,19) es ligeramente menos electronegativo que el hidrógeno( = 2,20) los enlaces son polares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomentodipolarnoesnula(μ=0,574D)ylamoléculaesPOLAR.

4. De acuerdo con el modelo RPECV el CCl es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesTETRAÉDRICA.

Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelcarbono(=2,55)losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.

5.DeacuerdoconelmodeloRPECVelPCl es unasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 5 por lo que sudisposiciónesygeometríaesBIPIRÁMIDETRIANGULAR.

Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelfósforo( = 2,19) los enlaces son polares y con esa geometría laresultante de los vectores momento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.


(CuestiónsimilaralaspropuestasenMadrid2008yCastellón2008).


5.127.¿Encuáldelassiguientesespeciesquímicaselátomocentraltienesolamenteunpardeelectronesnoenlazantes?a) b) c) d) e)

(O.Q.L.Ávila2009)


a‐d‐e) Falso. PCl , CHCl y BeCl son especies que no poseen pares de electrones noenlazantessobreelátomocentral.

b)Falso.ElH2Oesunaespeciequeposeedosparesdeelectronesnoenlazantessobreelátomocentral.

c)Verdadero.El esunaespeciequeposeeunúnicopardeelectronesnoenlazantessobreelátomocentral.


5.128.¿Cuáldelassiguientescombinacionesdeátomospuedenformarunamoléculapolar?a)HyHb)HyBrc)HyBd)NayBr

(O.Q.L.Murcia2009)

a) Falso. La combinación H y H se descarta, ya que al ser dos los átomos iguales esimposiblequesecreeundipolo.

b)Verdadero.LacombinacióndeHyBrformalamoléculadeHBrenlaqueelátomodeBresmáselectronegativoqueeldeH.Porestemotivo,secreaunúnicodipoloquehacequelamoléculaseaPOLAR.

c)Falso.LacombinaciónHyBformalamoléculadeBH cuyaestructuradeLewises:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelBH esunasustanciacuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 3 por lo que sudisposiciónygeometríaesTRIANGULARPLANA.

Comoelhidrógeno(=2,20)esmáselectronegativoqueelboro(=2,04)losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.


d) Falso. La combinacióndeNa yBr forma el compuestoNaBr. ComoBr (nometal contendencia a ganar un electrón) es bastante más electronegativo que Na (metal contendenciaacederunelectrón)seformanionesquedanlugaraunaredcristalinasólidaatemperaturaambiente.


5.129.¿Encuáldelassiguientesmoléculasnoexistenenlacesmúltiples?a) b) c)HCNd)

(O.Q.L.Murcia2009)


Laúnicasustanciaquetienetodossusenlacessimpleses .


5.130.¿CuáleselordendeenlaceN−Henlamoléculade y ?a)Unoydosrespectivamente.b)Dosyunorespectivamente.c)Unoytresrespectivamente.d)Unoenlasdosmoléculas.


Elordendeenlacesedefinecomoelnúmerodeparesdeelectronesqueformanunenlace.AlavistadelasestructurasdeLewisdelasdossustanciaspropuestas:

Sededucequelosórdenesdeenlacesonrespectivamenteunoytres.


5.131.Uncompuestodetipo notienemomentodipolar,mientrasqueotrodetipo síque lotiene,enamboscasosXesunhalógeno.Conestosdatosindicacuálde lassiguientesrespuestasescorrecta:a)Elcompuesto tieneundobleenlace.b)Lamolécula nodebetenerunaformaplanaconángulosdeenlacede120°.c)ElátomoEdelcompuesto debetenerelectronessincompartir.d)ElátomoAesmáselectronegativoqueelátomoE.

(O.Q.N.Madrid2009)

a‐b)Falso.SielcompuestoAX notienemomentodipolaresquesetratadeunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3portanto:

sudisposiciónygeometríaesTRIANGULARPLANA

conenlacessencillosyconángulosdeenlacede120°

sinparesdeelectronessolitariossobreelátomoA.


De acuerdo con esto, A tiene tres electrones de valencia por lo que este elemento debeperteneceralgrupo13delsistemaperiódico.

c) Verdadero. Si el compuesto EX sí tiene momento dipolar es que se trata de unasustancia cuya distribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor delátomocentralseajustaalafórmula:

AX Enúmeroestérico(m+n)=4geometríaPIRAMIDAL(α=109,5°)

AX E númeroestérico(m+n)=5geometríaFORMAdeT(α=90°y120°)

A estas estructuras les que corresponden uno o dos pares de electrones solitariossobre el átomo E, respectivamente. De acuerdo con esto, E tiene siete electrones devalenciaporloquetambiénesunhalógenocomoelcloro.

d) Falso. Los elementos del grupo 17 (halógenos) sonmás electronegativos que los delgrupo13.


5.132.¿Cuáldelassiguientesmoléculasesapolar?a)Fosfinab)Dióxidodeazufrec)Dióxidodecarbonod)Clorometano

(O.Q.N.Madrid2009)


a) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el PH es unasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios alrededordel átomo central se ajusta a la fórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porlo que su disposición es tetraédrica y su geometría esPIRAMIDALTRIGONAL.

Como el fósforo ( = 2,19) es ligeramente menos electronegativo que el hidrógeno( = 2,20) los enlaces son polares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomentodipolarnoesnula(μ=0,57D)ylamoléculaesPOLAR.

b) Falso. De acuerdo con el modelo RPECV el SO es unasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios alrededordel átomo central se ajusta a la fórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porlo que su disposición es triangular y su geometría esANGULAR.



c)Verdadero.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios alrededordel átomo central se ajusta a la fórmulaAX a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.


d)Falso.DeacuerdoconelmodeloRPECVelCHCl es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Como el cloro ( = 3,16) y el carbono ( = 2,55) sonmáselectronegativosqueelhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,896D)ylamoléculaesPOLAR.



i)HClO ii) iii) iv) v)

a)Solamenteiiyvb)Solamentei,iiyvc)Solamenteiiyivd)Solamenteii,ivyv

(O.Q.L.LaRioja2009)

EnlaestructuradeLewisdelCS ,faltaunpardeelectronessolitariossobrecadaátomodeS,portanto,esincorrecta.

En la estructura deLewis delH Se, falta un par de electrones solitarios sobre el átomocentral,portanto,esincorrecta.

LasestructurasdeLewisdelHClO,NH y OH CO,soncorrectasyaquetienentodosloselectronesylosátomosestáncolocadosenelordenadecuado.


5.134.LosángulosdeenlaceO−C−Oenelioncarbonato( )sonaproximadamente:a)Todosde120°b)Todosde180°c)Todosde109,5°d)Todosde90°d)Dosde90°yunode180°

(O.Q.N.Sevilla2010)



DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunaespeciecuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 3 por lo que sudisposición y forma geométrica esTRIANGULARPLANA conunángulodeenlacede120°.


5.135.¿Encuáldelassiguientesespeciesquímicaselátomocentraltienesolamenteunpardeelectronesnoenlazantes?a) b) c) d) e)

(O.Q.N.Sevilla2010)


a)Falso.SF esunaespeciequenoposeeparesdeelectronesnoenlazantessobreelátomocentral.

b‐e) Falso. H O y XeF son especies que poseen dos pares de electrones no enlazantessobreelátomocentral.

c)Verdadero. es una especie que posee un único par de electrones no enlazantessobreelátomocentral.

d)Falso.XeF esunaespeciequeposee tresparesdeelectronesnoenlazantes sobreelátomocentral.


5.136.¿Cuáldelassiguientesmoléculasnoeslineal?1. 2. 3. 4. 5.

a)Sólo2b)1y2c)2y3d)Sólo3e)Sólo5

(O.Q.N.Sevilla2010)



DeacuerdoconelmodeloRPECVestascuatromoléculascorrespondenasustanciascuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alasquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.

El caso del SiO es completamente distinto, ya queaunque se trata de una sustancia en la que existenenlaces covalentes entre los átomos de silicio yoxígeno,noformamoléculassinoredescovalentesenlas que cada átomo de silicio (de color gris) seencuentraunidoacuatroátomosdeoxígeno(decolorrojo).


5.137.¿Cuáleslaformadeunamoléculade ?a)Trigonalplanab)Piramidaltrigonalc)EnformadeTd)Tetraédrica

(O.Q.L.LaRioja2010)

LaestructuradeLewisdelamolécula propuesta es:

DeacuerdoconelmodeloRPECVelClF esunamoléculaqueseajustaalafórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=5conunadisposicióndebipirámidetrigonaly geometría de “FORMA de T” con ángulos de enlaceaproximadosde90°y120°.


5.138.¿Enquéserieestánlasmoléculasordenadassegúnunángulodeenlacecreciente?a) , , b) , , c) , , d) , ,

(O.Q.L.LaRioja2010)

LasestructurasdeLewisdelastressustanciaspropuestasson:


De acuerdo con elmodelo RPECV el H O es una sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULAR.

Los ángulos de enlace sonmenores de 109,5° debido a lafuerte repulsión que ejercen los dos pares de electronessolitariosexistentessobreelátomodeoxígeno.

De acuerdo con elmodelo RPECV el NH es una sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordel átomocentral se ajusta a la fórmulaAX Ea laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDAL.

Losángulosdeenlacesonalgomenoresde109,5°debidoalarepulsiónqueejerceelpardeelectronessolitariosexistentesobreelátomodenitrógeno.

De acuerdo con el modelo RPECV el CH es una sustanciacuyadistribuciónde ligandosyparesdeelectrones solitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que sudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

Losángulosdeenlacesonde109,5°.

Elordencrecientedeángulosdeenlacees:

< <


5.139.Dadas lasmoléculas , y ,señalecuálde lassiguientesafirmacionesesverdadera:a)Elátomodecarbonoenlamoléculade poseehibridación .b)Lamoléculade esangular.c)Losdosátomosdecarbonodelamolécula poseenhibridaciónsp.d)Lamoléculade tieneestructuracuadradaplana.


a)Verdadero.LaestructuradeLewisdelamoléculadeCH es:

Setratadeunamoléculaquepresentahibridación concuatroorbitaleshíbridosdeestetipo,porloquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico4yunageometríatetraédrica.

b)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeC H es:


Se tratadeunamoléculaquepresentahibridaciónspcondosorbitaleshíbridosdeestetipo,porloquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico2yunageometríalineal.

c)Falso.LaestructuradeLewisdelamoléculadeC H es:

Setratadeunamoléculaquepresentahibridaciónsp quetienetresorbitaleshíbridosdeestetipo,porloquedeacuerdoconelmodeloRPECVlecorrespondeunnúmeroestérico3yunageometríatriangular.

d)Falso.Segúnsehavistoena).


5.140.Lageometríadelasespecies , , y es,respectivamente:a)angular,tetraédrica,angular,triangularb)lineal,tetraédrica,angular,cuadradoplanac)lineal,tetraédrica,angular,triangulard)angular,tetraédrica,triangular,triangularplana



DeacuerdoconelmodeloRPECVelBeCl esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEALconángulosdeenlacede180°.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelCH esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelH Oesunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría esANGULAR.

Cuesti

DecuyasolitaAX aloqu

Lare

5.141ordenb)c)d)d)

Será

Lasd

Port

Lare

5.142

Laes

Setra

Lare

5.143a)COb)c)HFd)HB

Lase

ionesyProble

acuerdo codistribuci


espuestacor

1.Lapolaridn:> >> >> >> >

máspolara

diferenciasd

Δχ(N−H)=3

Δχ(H−As)=2

tanto,elord

>

espuestacor

2.Lafórmula

structurade

atadeunas

espuestacor

3.OrdenalasO<HBr<HF

<CO<HBF<HBr<Br<CO<HF

estructurasd

masdelasOlim

on elmodelón de ligaedordelátomrespondeuniciónysuge

rrectaeslac

dadde lose

>>

> >>

aquelenelq

deelectrone

,04−2,20=

2,20−2,18=

endecrecien

> >

rrectaeslad

adeLewisd

LewisdelN

sustanciaqu

rrectaeslaa

ssiguientesmF < Br<HF<CO

F <

deLewisde

mpiadasdeQu

lo RPECV elandos y pmocentralsnnúmeroeseometríaes

c.

enlacescova

queseamayo

egatividadex

0,84

=0,02

ntedepolar

d.

del es:

NO es:

uepresentar

a.

moléculasenf

lascuatros

uímica.Volume

l NO es unpares de eseajustaalstérico(m+TRIANGULA

alentesde lo

orladiferen

xistentesen

Δχ(H−P

Δχ(H−S

ridaddelen

resonancia

funcióndes

ustanciaspr

en4.(S.Menar

na especieelectroneslafórmulan)=3porAR.

ssiguientes

nciadeelect

ncadaenlace

P)=2,20–2,

Sb)=2,20−2

lacees:

a.

sumomentod

ropuestasso

rgues&F.Latre

compuestos

(O.Q.L.Casti

tronegativid

eson:

,19=0,01

2,05=0,15

(

dipolarnulo.

(

on:

e)

sdisminuye

tilla‐LaMancha

dad.

(O.Q.L.Valencia

.

(O.Q.L.Baleares

413

eenel

a2010)

a2010)

s2010)


DeacuerdoconelmodeloRPECVelCCl es unasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que elcarbono ( = 2,55) los enlaces son polares y con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

LasmoléculasdeCO,HFyHBrsonmoléculas linealesyaqueestánformadassólopordos átomos.También se tratademoléculaspolares yaque como los elementosque lasforman tienen diferente valor de la electronegatividad, en cada una de ellas existe undipolodirigidohaciaelelementomáselectronegativo.

COΔ=0,89(O=3,44yC=2,55)yunenlacetriple(muycorto)

HBrΔ=0,76(Br=2,96yH=2,20)yunenlacesencillo

HFΔ=1,78(F=3,98yH=2,20)yunenlacesencillo

Elordencrecientedemomentosdipolareses:

CCl4<CO<HBr<HF


5.144.¿CuántasestructurasresonantespresentalamejorestructuradeLewisdelamoléculade ?¿Cuálessuordendeenlace?a)1y1b)1y1,5c)2y1d)2y1,5e)2y2

(O.Q.N.Valencia2011)(O.Q.L.Murcia2012)

LamoléculadeO serepresentamediantedosestructurasresonantes:

Elordendeenlacesedefinecomoelnúmerodeparesdeelectronesqueconstituyenunenlace.Enestecaso,enelqueexisteresonancia,unodelosparesdeelectronesdeldobleenlace se reparte entre los dos átomos de oxígeno exteriores, por tanto, el orden deenlacees1½.Entodaslasestructurasquepresentenresonanciaelordendeenlacenuncaseráunnúmeroentero.


5.145.¿Cuántosparesdeelectronesrodeanalxenónycuáles lageometríamolecularde lamoléculade ?a)4,planab)4,piramidalc)6,planad)6,piramidale)6,octaédrica

(O.Q.N.Valencia2011)(O.Q.L.Murcia2012)


LaestructuradeLewisdelamoléculaes:

De acuerdo con elmodeloRPECVel XeF esuna sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=6por lo que su disposición es octaédrica, pero al átomocentralsóloseunencuatroátomoslageometríaesPLANA.


5.146.¿Cuáldelassiguientesseriesdemoléculasestáordenadadelamásalamenospolar?a) > > > > b) > > > > c) > > > = d) > > > = e) > > > >



DeacuerdoconelmodeloRPECVlascincosustanciastienenunadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

Las electronegatividades de los elementos que integran estas moléculas son F = 3,98;Cl=3,16;C=2,55H=2,20;portanto,todoslosenlacessonpolares,tantomáscuantomayorsealadiferenciadeelectronegatividadΔ:

C−H(0,35)<C−Cl(0,61)<C−F(1,78)

EnelcasodelasmoléculasdeCH yCCl ,conesageometríayconloscuatrovectoresmomentodipolariguales,laresultantedelosmismosencadaunadelasmoléculasesnulayporelloambassonNOPOLARES.


EnelcasodelasmoléculasdeCF H ,CCl H yCF Cl ,conesageometríayconloscuatrovectoresmomentodipolar igualesdosados, laresultantedelosmismosencadaunadelasmoléculasnoesnulayporellolastressonPOLARES.

Teniendoencuentalageometríayelmóduloysentidodelosvectoresmomentodipolar,esdeesperarquelamoléculadeCF H sealamáspolaryladeCF Cl sealamenospolardetodas.

Elordencorrectodepolaridaddecrecientees:

> > > =


5.147.¿Cuálessonlosvaloresaproximadosdelosángulosdeenlaceayb,enelionacetatoquesemuestraacontinuación?

a ba)~90°~90°b)~109°~109°c)~109°~120°d)~120°~109°e)~90°~180°


Elátomodecarbonoquetienetodoslosenlacessencillospresentahibridación porloquetodoslosángulosdeenlacesonde109°aproximadamente.

El átomo de carbono que tiene elenlacedoble presenta hibridación por lo quetodoslosángulosdeenlacesonde120°aproximadamente.


5.148.¿Quémoléculanotienemomentodedipolopermanente?a) b) c) d)

(O.Q.L.LaRioja2011)



De acuerdo con elmodeloRPECV el BCl esuna sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 3 por lo que sudisposiciónygeometríaesTRIGONALPLANA.Comoel cloro( = 3,16) esmás electronegativoque el boro ( = 2,04) losenlaces son polares y con esa geometría la resultante de losvectoresmomentodipolaresnulaylamoléculaesNOPOLAR.

Deacuerdo conelmodeloRPECVelNCl esuna sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentral seajustaa la fórmulaAX Ea laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDAL.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que elnitrógeno ( = 3,04) los enlaces son polares y con esageometría la resultante de los vectoresmomento dipolar noesnula(μ=0,39D)ylamoléculaesPOLAR.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelCHCl esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorresponde un número estérico (m+n) = 4 por lo que sudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que elcarbono(=2,55)yqueeldehidrógeno(=2,20)losenlacessonpolaresyconesageometríalaresultantedelosvectoresmomento dipolar no es nula (μ = 0,39 D) y la molécula esPOLAR.

De acuerdo con elmodeloRPECV el PCl es una sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentral seajustaa la fórmulaAX Ea laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesPIRAMIDAL.

Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelfósforo( = 2,19) los enlaces son polares y con esa geometría laresultante de los vectores momento dipolar no es nula (μ=0,53D)ylamoléculaesPOLAR.


5.149.¿Cuáldelassiguientesmoléculaspresentaráunageometríatrigonalplana?a) b) c) d)

(O.Q.L.LaRioja2011)



DeacuerdoconelmodeloRPECVelCO esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEALconángulosdeenlacede180°.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelPF esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4porloquesudisposiciónestetraédricaycomotieneunparde electrones solitarios sobre el átomo de fósforo sugeometríaesPIRAMIDAL.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelSeO esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 3por lo que su disposición es triangular y su geometría esANGULARyaqueposeeunpardeelectronessolitariossobreelátomodeselenio.

De acuerdo con elmodeloRPECV el es una especiecuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónysugeometríaesTRIANGULAR.


5.150.TeniendoencuentaquelosvaloresdelaelectronegatividadsegúnlaescaladePaulingdeH,O,Na,SyClson2,1;3,5;0,9;2,5y3,0;respectivamente,¿cuáldelossiguientesenlacesesmáspolar?a)H−Ob)H−Nac)H−Sd)H−Cl

(O.Q.L.Murcia2011)

Serámáspolaraquelenelqueseamayorladiferenciadeelectronegatividad.

Lasdiferenciasdeelectronegatividadexistentesencadaenlaceson:

Δχ(O−H)=3,5−2,1=1,4 Δχ(H−Na)=2,1−0,9=1,2

Δχ(S−H)=2,5−2,1=0,4 Δχ(Cl−H)=3,0−2,1=0,9

Portanto,elenlacemáspolar,seráH−O.



5.151.Eltrifluorurodeboro, ,esunamoléculanopolar,apesardequeladiferenciadeelectronegatividadesentreelByFesconsiderable.Estosedebeaque:a)Lasumadelosmomentosdipolaresesmenorquecero.b)Elátomodeborotieneunahibridación .c)Losmomentosdipolaresdeenlaceseequilibranentresí.d)Laelectronegatividadyelmomentodipolarnoestánrelacionados.


LaestructuradeLewisdelBF es:

De acuerdo con el modelo RPECV el BF es una sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordel átomo central se ajusta a la fórmulaAX a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULAR.

Como el flúor ( = 3,98) esmás electronegativo que el boro ( = 2,04) los enlaces sonpolares y con esa geometría la resultante de los vectoresmomento dipolar es nula y lamolécula es NO POLAR.a) Falso. Como se observa en la figura, la suma de los vectoresmomentodipolaresnula.

b) Falso. En las estructuras con forma o disposición triangular el átomo central tienehibridaciónsp .

c)Verdadero.Comoseobservaenlafigura,lasumadelosvectoresmomentodipolaresnula.

d)Falso.Elmomentodipolardeunenlaceaparececomoconsecuenciadeladiferenciadeelectronegatividadesentrelosátomosqueformanelenlace.


5.152.Enlassiguientesparejasdemoléculas,unadeellasespolarylaotraapolar:HI, , ,

Indicarcuálessonlasmoléculaspolaresdecadagrupo.a)HI, y b) , y c)HI, y d)HI, y



DeacuerdoconelmodeloRPECVelHIesunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesLINEAL.


Comoeliodo(=2,66)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar no es nula(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.

De acuerdo con el modelo RPECV el I es una sustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAXE a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría esLINEAL.

ComoambosátomossonidénticosnoexisteningúndipoloylamoléculaesNOPOLAR.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelNH esunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E a la que corresponde un número estérico (m+n) = 4por lo que su disposición es tetraédrica y su geometría esPIRAMIDALTRIGONAL.


De acuerdo conelmodeloRPECVelBF es una sustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordel átomo central se ajusta a la fórmulaAX a laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULAR.

Comoel flúor(=3,98)esmáselectronegativoqueelboro( = 2,04) los enlaces son polares y con esa geometría laresultante de los vectores momento dipolar es nula y lamoléculaesNOPOLAR.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelH Oesunasustanciacuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmula AX E a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesANGULAR.

Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esageometría la resultante de los vectoresmomento dipolarnoesnula(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.

DeacuerdoconelmodeloRPECVelBeCl esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.


Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelberilio(=1,57) losenlacessonpolares y con esa geometría la resultante de los vectores momento dipolar es nula(μ=0D)ylamoléculaesNOPOLAR.


5.153.Elconceptoderesonanciaesutilizadoparadescribirestructurasmolecularesque:a)Oscilanentredoscompuestos.b)Tienenimágenesespeculares.c)Puedenseraisladasendiferentesisómeros.d)TienenmásdeunaposibleestructuradeLewis.


Porejemplo,laestructuradeLewisdelamoléculadeO es:

Experimentalmente, la longitud de los enlaces O−O no se corresponde ni con la de unenlacesencilloniconladeunenlacedoble,sinoqueestácomprendidaentreambos.PorestemotivoparapoderdescribirlamoléculaesprecisoescribirdosestructurasdeLewisenlasquesecambialaposicióndelenlacedoble.


5.154.¿Cuáldelassiguientesespeciesnopresentaráunageometríatrigonalplana?a) b) c) d) e)



DeacuerdoconelmodeloRPECVel , , y sonespeciescuyadistribuciónde ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónysugeometríaesTRIGONALPLANA.

Cuesti

Decuyaalredquecsudiparesde“F

Lare

5.155a)Cl−b)Si−c)Cl−d)S−e)Si−

Será

Setradeunmáxi

Elordelo

Lare

5.156a)Cúb)Occ)Cud)Bipe)Te

Laes

De aajustestérTETR

Lare

ionesyProble

acuerdo codistribucióndedordelátocorrespondeisposiciónessdeelectroFORMAdeT

espuestacor

5.Elordend−H<S−H<P−H<Cl−H<−H<P−H<S−H<Si−H<C−H<P−H<S

máspolara

atadecuatrnperiodoauimaenelclo

dencreciensenlaceses

Si−H<P−H

espuestacor

6.Lageometúbicactaédricauadradapiramidaltretraédrica

structurade

cuerdo conta a la fórmrico (m+n)RAÉDRICAc

espuestacor

masdelasOlim

on el modelndeligandoomocentraleunnúmersdebipirámnessobreeT”.

rrectaeslae

depolaridadP−H<Si−HS−H<P−HS−H<Si−HCl−H<P−HS−H<Cl−H

aquelenlace

roelementoumentaconoro(Z=17)

ntedediferes:

H<S−H<C

rrectaeslae

tríamolecul

rigonal

Lewisdela

elmodelomula AX a= 4 con

conángulos

rrectaeslae

mpiadasdeQu

lo RPECV eosyparesdelseajustaaro estérico (midetrigonaelátomode

e.

crecientede

enelquese

sconsecutivnformeaumymínimaen

enciasdeele

l−H

e.

ardelion

molécula pr

RPECV el Pla que coruna disp

deenlacede

e.

uímica.Volume

el ICl es uneelectroneslafórmulaA(m+n)=5pal.Comopreyodosugeo

elossiguien

eamayorla

vosdeltercentalacargnelsilicio(Z

ectronegativ

es:

ropuesta es

PCl es unrresponde uposición ye109,5°.

en4.(S.Menar

na especiessolitariosAX E alapor loqueesentadosometríaes

tesenlacesC

diferenciad

erperiodo,gaefectivadZ=14).

vidad(enva

:

ion que seun númerogeometría

rgues&F.Latre

Cl−H,S−H,P−

(O.Q

deelectrone

laelectronedelelemento

alorabsoluto

(O.Q

e)

−H,Si−Hes:

Q.N.ElEscoria

egatividad.

egatividaddo,portanto

o)ydepola

Q.N.ElEscoria

422

l2012)

dentroo,será

aridad

l2012)

Cuesti

5.157tienea)b) ,c)d)e)

a)Fa

b)Fa

c)Fa

d)Ve

e)Fa

Lare

5.1581)):a)b)c)d)e)

Laes

Se trmode(m+n120°

ionesyProble

7.De los sigenundoblee

, , ,

,,

,

also.Lasestr

also.Lasestr

also.Lasestr

erdadero.L

also.Lasestr

espuestacor

8.Unadelas

structurade

rata de unaelo RPECVn)=3conun.

masdelasOlim

guientesgrupenlace:

,

ructurasde

ructurasde

ructurasdeL

Lasestructur

ructurasde

rrectaeslad

ssiguientes

Lewisdelio

especie quse ajusta anadisposici

mpiadasdeQu

posdemolé

Lewisdelas

Lewisdelas

Lewisdelas

rasdeLewis

Lewisdelas

d.

especiesno

onnitrato(N

uímica quea la fórmulaiónygeome

uímica.Volume

éculas, indiq

smoléculas

smoléculas

smoléculas

sdelasmolé

smoléculas

esisoelectró

NO )es:

tiene 24 ela AX a laetríaTRIANG

en4.(S.Menar

queencuál

propuestas

propuestas

propuestas

éculaspropu

propuestas

ónicaconel

lectrones deque corresGULARPLA

rgues&F.Latre

deellos, tod

(O.Q

son:

son:

son:

uestasson:

son:

ionnitrato

(O.Q

e valencia ysponde unNAconángu

e)

das susmolé

Q.N.ElEscoria

(trioxidonit

Q.N.ElEscoria

y acuerdo cnúmero estulosdeenla

423

éculas

l2012)

rato(‐

l2012)

con eltéricoacede

Cuesti

Alav

Laseespec

Lasr

5.159a)b)COc)d)e)NO

ElorAlav

Oen

Lare

5.160átoma)b)c)spd)sp

Laes

En ladelg

De acuyasolitaun ngeommommolé

ionesyProble

vistadelaes

especiesCOciepropues

respuestasc

9.Laespecie

O

O

dendeenlavistadelase

Ordendenlace1⅓

espuestacor

0.SiunamolmoAes:

d

structurade

amisma,Adrupo17.


arios alredeúmero estémetría es Tmento dipolaéculaesNOP

masdelasOlim

structurasd

;HCO yBta;mientras

orrectasson

econmayor

cesedefineestructuras

Ordenenlac

rrectaeslab

lécula t

Lewisdeun

debeserun

el modeloón de ligaedor del átorico (m+n)TRIANGULAar se anulaPOLAR.

mpiadasdeQu

deLewisdel

BO tienensqueconlas

ncyd.

ordendeenl

ecomoelnúdeLewisde

ndee3

b.

tienemomen

namolécula

nelementod

RPECV el Aandos y pomo central= 3 por loAR PLANA.an debido a

uímica.Volume

lasespecies

nlosmismossespeciesS

laceentreel

úmerodepaelasespecie

Ordendeenlace1⅓

ntodipolarn

a AX es:

delgrupo1

AX es unapares de el se correspque su disp. Los tresa esa geom

en4.(S.Menar

propuestas

selectronesO yNF no

látomocent

aresdeelectspropuesta

Ordenla

nulo,sepued

13yXuno

sustanciaelectronesponde conposición yvectores

metría y la

rgues&F.Latre

:

ylamismaoocurrelom

tralyeloxíg

(O.Q

tronesquefoas:

dendeace1¼

dedecirquel

e)

geometríaqmismo.

genoes:

Q.N.ElEscoria

formanune

Ordendenlace2

lahibridació

(O.Q.L.Murcia

424

quela

l2012)

nlace.

de2

óndel

a2012)

Cuesti

Unát

Lare

5.161perma)HIb)c)HCd)

Lase

a‐c)sustasolitaAXEloqu

Comoelectenlac

c)Veunaelectfórm(m+nTRIA

Como( =resulmolé

d) FasustasolitaAX Epor lANGU

Como( =resul(μ=0

Lare

ionesyProble

tomoquese

espuestacor

1. Indica cuámanente:I

Cl

estructurasd

Falso. De aanciascuyaarios alredealaqueco

uesudisposi

o el yodoronegativoscessonPOLA

erdadero. Dsustanciaronessolita

mula AX an) = 3 poANGULAR.

oel cloro (2,04) los eltante de loéculaesNOP

also. De acuanciacuyadarios alredeE a la quelo que su dULAR.

oelcloro(2,58) los eltante de l0,36D)yla

espuestacor

masdelasOlim

erodeadetr

rrectaeslab

ál de los sig

deLewisde

acuerdo condistribuciónedor del átoorrespondeiciónestetr

( = 2,66)s que el hidARESylasm

De acuerdocuya distriariosalrededla que co

or lo que

=3,16)esenlaces sonos vectoresPOLAR.

uerdo condistribuciónedordel átocorresponddisposición

=3,16)esenlaces sonlos vectoremoléculaes

rrectaeslab

mpiadasdeQu

resorbitales

b.

guientes halu

lascuatros

n el modelondeligandoomo centralunnúmeroaédricaysu

y el clorodrógeno ( =moléculasta

con el modbución dedordelátomorrespondesu disposi

smáselectrn polares ys momento

el modelodeligandos

omo centralde un númees tetraédr

máselectron polares ys momentosPOLAR.

b.

uímica.Volume

shíbridosid

uros, en est

ustanciaspr

o RPECV HIosyparesdese ajusta aestérico(mugeometría

o ( = 3,16= 2,20) losambiénloso

delo RPECVligandos y

mocentralseun númer

ición y geo

ronegativoqcon esa gedipolar es

RPECV el Ssyparesdese ajusta a

ero estéricorica y su ge

onegativoqucon esa ge

o dipolar n

en4.(S.Menar

dénticospre

tado gaseoso

ropuestasso

I y HCl soneelectronesa la fórmulam+n)=4poresLINEAL.

6) son másrespectivoson.

V el BCl esy pares deeajustaalaro estéricoometría es

queelboroeometría las nula y la

SCl es unaeelectronesa la fórmula(m+n) = 4

eometría es

ueelazufreeometría lano es nula

rgues&F.Latre

sentahibrid

o, no posee

on:

nsar

ss

e)

dación .

momento d

(O.Q.L.Murcia

425

dipolar

a2012)

Cuesti

5.162a)Cub)Tec)Pird)Ni

De asigui

Lare

5.163a)4eb)2ec)1ed)4e

Enlatreso

ionesyProble

2.Indicalaruadradasplaetraédricas(ramidales(Aingunadelas

acuerdo conentestipos:

Tipo

AB

AB E

AB E

espuestacor

3.¿Quéenlacenlacesπenlacesπy2enlacesπy3enlacesσ

amoléculadorbitaleshíb

masdelasOlim

respuestacoranas(Aenel(AenelcentrAenelcentrosanteriores

n el modelo

EstructuradeLewis

rrectaeslad

cesseforma

2enlacesσ3enlacesσ

deetileno,Cbridossp y

mpiadasdeQu

rrecta.TodalcentroyBeroyBenlosoyBenlosvescorrecta

o RPECV, la

a Númeestéri

4

5

6

d.

nporunáto

CH2=CH2,elyunorbitala

uímica.Volume

aslasmolécuenlosvérticesvérticesdelvérticesdela

as molécula

eroico Disp

Tetr

Bipitri

Bipicua

omodecarb

látomodecatómicop.E

en4.(S.Menar

ulasdefórmesdelcuadrltetraedro)apirámide)

s con fórm

posición

aédrica

ramidegonal

ramideadrada

onoconhibr

carbonopreEstoleperm

rgues&F.Latre

ula son:ado)

(

ula AB pu

Geom

Tetraé

Balan

Cuadrad

ridación

(O.Q.L.Casti

esentahibriiteformart

e)

:

(O.Q.L.Valencia

ueden ser d

metría

édrica

ncín

daplana

?

tilla‐LaMancha

idaciónsp ,tresenlaces:

426

a2012)

de los

a2012)

tiene:

Cuesti

dos

unenlac

Lare

5.164a)32b)34c)36d)38

Elno

Lase

Lare

ionesyProble

senlacessen

enlacedoblceπ.

espuestacor

4.¿Cuántose2468

ombremásc

estructurase

S[Ne]3

O[He]2

#e deva

espuestacor

masdelasOlim

ncillosques

eC=Cforma

rrectaeslac

electronesde

correctodel

electrónicas

3s 3p 6

2s 2p 6

alencia=6+

rrectaeslad

mpiadasdeQu

sonenlaces

adoporun

c.

evalenciati

iondefórm

sdeloselem

e devalen

6e devalen

(5x6)+2=

d.

uímica.Volume

sσ

enlaceσyu

ieneelanión

mulaSO es

mentosquef

ncia

ncia

=38

en4.(S.Menar

un

npersulfato,

speroxomon

formanelSO

rgues&F.Latre

?

(O.Q.L.Casti

nosulfato.

O son:

e)

tilla‐LaMancha

427

a2012)

Cuesti

6.PR

6.1. Epolar

Lase

Demolécorresolitaelectformmole

Alse( =oxígeigualporlo

Deunacorresolitaelectgeomde 1electsegún

Alse( =oxígeigualnula,

6.2.E

Lase

ionesyProble

ROBLEMAS

Escribe lasres?

estructurasd

acuerdoconécula del tesponde unarios alrederonessolita

made lamolecularLINEA

ereloxígeno2,55), la meno, C Oles y la geomotanto,lam

acuerdo comolécula deespondeunaarios alrederones solitametríamolec09,5° aunqronessolitanlabibliogr

reloxígeno2,20), la meno, H Oles y la geoporlotanto

Explicalage

estructurasd

masdelasOlim

SdeENLAC

estructuras

deLewisde

nlanotacióntipo AX , cna distribucedor del átariossobreelécula, por lALconángu

omáselectrmolécula preO. Como losmetría es limoléculaesN

on la notaciel tipo AXadistribucióedor del átoarios sobrecularANGUque la repuarioshacequrafía.

omáselectromolécula preO. Como losometría es ao,lamolécu

ometríamol

deLewisde

mpiadasdeQu

CEQUÍMICO

de Lewis d

lasespecies

ndelmodelcon númerción linealomo centraelcarbono,clo tantoestaulosdeenlac

ronegativoesenta dos dos vectorneal, la resuNOPOLAR.

ión delmodE , con númóntetraédriomo centraleloxígeno,ULAR con álsión que eueesteángu

onegativo(esenta doss dos vectorangular, la rlaesPOLAR

leculardelt

lasespecies

uímica.Volume

OyGEOME

de lasmoléc

spropuestas

lodeRPECVro estéricode los ligaal. Al no excoincidenlaapresentacede180°.

(=3,44)qdipolos dirires momentultantedea

delo de RPEmero estériicadelosligl. Al existirlamoléculangulos de eejercen losuloseaalgo

=3,44)qudipolos dirires momentresultante dR(μ=1,85D

triclorurode

spropuestas

en4.(S.Menar

ETRÍAMOL

culas de

sson,respe

V,el esu2, a la q

andos y paxistir paresadistribucióunageomet

queelcarboigidos haciato dipolar sambosesnu

ECV, elico 4, a la qgandosypar dos paresapresentauenlace teóridos paresmenor,104

ueelhidrógeigidos haciato dipolar sde éstos noD).

eboro,etano

sson,respe

rgues&F.Latre

LECULAR

y . ¿S

ctivamente:

unaquearesde

ónytría

onoa elsonula,

esquearesdeunacosde

4,5°

enoa elson es

oyetino.

ctivamente:

e)

Serán compu

(Canarias

:

(Canarias

:

429

uestos

s1996)

s1996)


Deacuerdocon lanotacióndelmodelodeRPECV,el es una molécula del tipo AX , con númeroestérico 3, a la que corresponde una distribucióntriangular de los ligandos y pares solitariosalrededor del átomo central. Al no existir pares deelectrones solitarios sobre el boro, coinciden ladistribuciónyformadelamolécula,porlotantoestapresenta una geometría molecular TRIANGULARPLANAconángulosdeenlacede120°.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,el – esunamoléculadeltipoAX ,respectoacadaunodeloscarbonos,connúmeroestérico4,alaquecorrespondeunadistribucióntetraédricade losligandos y pares solitarios alrededor del átomocentral. Al no existir pares de electrones solitariossobre el carbono, coinciden la distribución y formade la molécula, por lo tanto esta presenta unageometríamolecularTETRAÉDRICAconángulosdeenlacede109,5°.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,elCH≡CH esunamoléculadel tipoAX , respecto acadaunodeloscarbonos,connúmeroestérico2,alaque corresponde una distribución lineal de losligandos y pares solitarios alrededor del átomocentral. Al no existir pares de electrones solitariossobre el carbono, coinciden la distribución y formade la molécula, por lo tanto esta presenta unageometríamolecularLINEAL conángulosdeenlacede180°.

6.3.Describalasformasresonantesparalamoléculade .(Canarias1998)

LasdiferentesestructurasdeLewisresonantesdelamoléculadeácidonítricoson:

6.4. El y el son dos compuestos del tipo , sin embargo, el primero tiene unmomento dipolar de 4,97·10 C·m, mientras que el del segundo es cero. ¿Cómo seinterpretaestosdatos?

(Canarias1998)

LasestructurasdeLewisdelasespeciespropuestasson,respectivamente:


Deacuerdocon lanotacióndelmodelodeRPECV,el es unamoléculadel tipoAX E, connúmero estérico 4, a laquecorrespondeunadistribucióntetraédricadelosligandosypares solitariosalrededordelátomocentral.Al existirunpar de electrones solitarios sobre el nitrógeno, lamoléculapresentaunageometríamolecularPIRAMIDALconángulosdeenlaceteóricosde109,5°aunque larepulsiónqueejerceelpardeelectronessolitarioshacequeesteánguloseaalgomenor,107°segúnlabibliografía.

Al ser el nitrógeno más electronegativo ( = 3,04) que elhidrógeno ( = 2,20), la molécula presenta tres dipolosdirigidoshaciaelnitrógeno,HN.Como los tresvectoresmomentodipolarsonigualesylageometríaespiramidal, laresultante de éstos no es nula, por lo tanto, lamolécula esPOLAR(segúnlabibliografía,μ=4,97·10 C·m).

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,el esunamoléculadel tipoAX , connúmero estérico3, a laquecorresponde una distribución triangular de los ligandos ypares solitarios alrededor del átomo central. Al no existirpares de electrones solitarios sobre el boro, coinciden ladistribución y forma de la molécula, por lo tanto estapresenta una geometría molecular TRIANGULAR PLANAconángulosdeenlacede120°.

Al ser el flúor más electronegativo ( = 3,98) que el boro(=2,04), lamoléculapresentatresdipolosdirigidoshaciaelflúor,BF.Comolostresvectoresmomentodipolarsoniguales y la geometría es triangular, su resultante es nula,porlotanto,lamoléculaesNOPOLAR.

6.5.Ordenelassiguientesespeciesporordencrecientedeángulodeenlace:

(Canarias1998)


DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,elesunaespeciedel tipoAX E ,connúmeroestérico4,a laque corresponde una distribución tetraédrica de losligandosypares solitariosalrededordel átomocentral.Alexistirdosparesdeelectronessolitariossobreelnitrógeno,la especie presenta una geometría molecular ANGULARcon ángulos de enlace menores de 109,5° debido a larepulsiónqueejercenlosparesdeelectronessolitarios


De acuerdo con la notación del modelo de RPECV, elesunamoléculadeltipoAX E,connúmeroestérico

4,alaquecorrespondeunadistribucióntetraédricadelosligandosyparessolitariosalrededordelátomocentral.Alexistirunpardeelectronessolitariossobreelnitrógeno,la molécula presenta una geometría molecularPIRAMIDAL con ángulos de enlace teóricos de 109,5°aunque la repulsión que ejerce el par de electronessolitarios hace que este ángulo sea algo menor, 107°segúnlabibliografía.

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV, elesunaespeciedeltipoAX ,connúmeroestérico4,a

la que corresponde una distribución tetraédrica de losligandosyparessolitariosalrededordelátomocentral.Alno existir pares de electrones solitarios sobre elnitrógeno,coincidenladistribuciónyformadelaespecie,por lo tanto esta presenta una geometría molecularTETRAÉDRICAconángulosdeenlacede109,5°.

Elordencrecientedeángulosdeenlacees < < .

6.6.Indiquecuántosenlacesσyπtienelamoléculade2‐butino.¿Dequétiposonlosenlacesσ?

(Extremadura1998)

LaestructuradeLewisdelaespeciepropuestaes:

Losenlacessencillos,6C–Hy1C–C,sonenlacesσ,yelenlacetripleC≡C,estáformadopor1enlaceσy2enlacesπ.

Entotal,8enlacesσy2enlacesπ.

6.7.Dadoslosátomos:

X=1 2 2 3 e Y=1 2 2 3 3 ,justifiquequétipodecompuestoformaránalunirseeindiquealgunadelaspropiedadesdelmismo.

(Extremadura1998)

SielátomoXcedelosdoselectronesdelorbital3sadquiereunaconfiguraciónelectrónicamuyestabledegasinerte[He] ysetransformaenelion .

Si el átomo Y capta un electrón completa el subnivel 3p y adquiere una configuraciónelectrónicamuyestabledegasinerte[Ne] ysetransformaenelion .

De acuerdo con la condición de electroneutralidad entre ambos iones forman uncompuestoiónicodefórmula .

Loscompuestosiónicostienenlassiguientespropiedades:

‐elevadasolubilidadenagua


‐altospuntosdefusiónyebullición

‐buenosconductoresdelacorrienteeléctricafundidosoendisoluciónacuosa

‐durosyfrágiles

6.8. Indicadentrode cadaparejade especies, cuálde ellaspresentaunmayorángulo deenlaceO−X−O.a) y b) y c) y d) y e) y f) y

(Valencia1999)

a)LasestructurasdeLewisdelNO yNO son,respectivamente:

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una especie cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónestriangularysugeometríaesANGULARyaquesólohaydosligandosunidosal átomo central. El ángulo de enlace es algomenor de 120° debido a la repulsión queprovocaelpardeelectronessolitarioquehaysobreelátomodenitrógeno.

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una especie cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónyformageométricaesTRIANGULARPLANAconunángulodeenlacede120°.

Portanto,elánguloO–N–Oesmayorenel .

b)LasestructurasdeLewisdelCO ySO son,respectivamente:

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una sustancia cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónyformageométricaesLINEALconunángulodeenlacede180°.

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una sustancia cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónestriangularysugeometríaesANGULARyaquesólohaydosligandosunidosal átomo central. El ángulo de enlace es algomenor de 120° debido a la repulsión queprovocaelpardeelectronessolitarioquehaysobreelátomodeazufre.


Portanto,elánguloO–X–Oesmayorenel .

c)LasestructurasdeLewisdelSO ySO son,respectivamente:

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una especie cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposición es tetraédrica y su geometría es PIRAMIDAL ya que sólo hay tres ligandosunidosalátomocentral.Elángulodeenlaceesalgomenorde109,5°debidoalarepulsiónqueprovocaelpardeelectronessolitarioquehaysobreelátomodeazufre.

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una especie cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónysugeometríaesTETRAÉDRICAconunángulodeenlacede109,5°.

Portanto,elánguloO–S–Oesmayorenel .

d)LasestructurasdeLewisdelClO yClO son,respectivamente:

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una especie cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposición es tetraédrica y su geometría es PIRAMIDAL ya que sólo hay tres ligandosunidosalátomocentral.Elángulodeenlaceesalgomenorde109,5°debidoalarepulsiónqueprovocaelpardeelectronessolitarioquehaysobreelátomodecloro.


De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una especie cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónysugeometríaesTETRAÉDRICAconunángulodeenlacede109,5°.

Portanto,elánguloO–Cl–Oesmayorenel .

e)LasestructurasdeLewisdelSO ySO son,respectivamente:

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una sustancia cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónestriangularysugeometríaesANGULARyaquesólohaydosligandosunidosal átomo central. El ángulo de enlace es algomenor de 120° debido a la repulsión queprovocaelpardeelectronessolitarioquehaysobreelátomodeazufre.

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una sustancia cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónysugeometríaesTRIANGULARPLANAconunángulodeenlacede120°.

Portanto,elánguloO–S–Oesmayorenel .

f)LasestructurasdeLewisdelSO yNO son,respectivamente:

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una especie cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposición es tetraédrica y su geometría es PIRAMIDAL ya que sólo hay tres ligandosunidosalátomocentral.Elángulodeenlaceesalgomenorde109,5°debidoalarepulsiónqueprovocaelpardeelectronessolitarioquehaysobreelátomodeazufre.


De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una especie cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónyformageométricaesTRIANGULARPLANAconunángulodeenlacede120°.

Portanto,elánguloO−X−Oesmayorenel .

6.9.Dibuja eldiagramadeLewisde lamoléculade y explica si sigue la regladeloctetoyquetiposdeenlacesexisten.

(Galicia2000)

ComoseobservaenlaestructuradeLewis:

todos los átomos de lamolécula cumplen la regla del octeto (es preciso señalar que elátomodehidrógenollenasuúnicacapaconsólo2electrones).

Respectoalosenlacesexistentes:

Entrelosionesamonio(NH )ehidrógenosulfuro(HS )existeunenlaceiónico.

Dentrodelionamonio,losenlacesN–Hsonenlacescovalentesconlaparticularidaddequeunodeellosescovalentecoordinadoodativo.

ElenlaceH–Sexistenteenelionhidrógenosulfuroesunenlacecovalente.

6.10.DibujaeldiagramadeLewisdelamoléculade yexplicasisiguelaregladeloctetoyquetiposdeenlacesexisten.

(Galicia2001)

ComoseobservaenlaestructuradeLewis:

todos los átomos de lamolécula cumplen la regla del octeto (es preciso señalar que elátomodehidrógenollenasuúnicacapaconsólo2electrones).

Respectoalosenlacesexistentes:

Entrelosionesamonio(NH )ehidrógenocarbonato(HCO )existeunenlaceiónico.


Dentrodelionamonio,losenlacesN–Hsonenlacescovalentesconlaparticularidaddequeunodeellosescovalentecoordinadoodativo.

LosenlacesC–OyH–Oexistentesenelionhidrógenocarbonatosonenlacescovalentes.

6.11. De las siguientesmoléculas o iones: , , y indica las que tienengeometríatetraédrica.

(Valencia2001)


De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una sustancia cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=6porloquesudisposiciónesoctaédricaysugeometríaesCUADRADAPLANAyaquesólohaycuatroligandosunidosalátomocentral.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmulaAX Ea laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 5 por lo que su disposición es de bipirámidetrigonal y su geometría de BALANCÍN ya que sólo haycuatroligandosunidosalátomocentralyeslaquepresentamenos repulsiones de 90° entre el par de electronessolitarioylosparesdeelectronesenlazantes.

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV y son especies cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.


6.12.De las siguientesmoléculas o iones: , , , indica cuáles son linealesjustificandolarespuesta.

(Valencia2002)


De acuerdo con la notación del modelo de RPECV y son especies cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónestriangularysugeometríaANGULARyaquesólohaydosligandosunidosalátomocentral.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel es una sustancia cuyadistribuciónde ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel es una especie cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 5 por lo que su disposición es de bipirámidetrigonal y su geometría LINEAL ya que sólo hay dosligandos unidos al átomo central y es la que presentamenos repulsiones de 90° entre los pares de electronessolitariosylosparesdeelectronesenlazantes.

6.13.Delassiguientesmoléculas: , , , , , y indicacuálessonpolaresjustificandolarespuesta.

(Valencia2002)



DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULAR.

Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelazufre(=2,58)existentresdipolosdirigidoshaciaeloxígenoSO.Conesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnula(μ=0)ylamoléculaesNOPOLAR.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónestriangularysugeometríaesANGULARyaquesólohaydosligandosunidosalátomocentral.

Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelazufre(=2,58)existendosdipolosdirigidoshaciaeloxígenoSO.Conesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,63D)ylamoléculaesPOLAR.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónes tetraédricaysugeometríaesPIRAMIDALyaquesólohaytresligandosunidosalátomocentral.

Como el nitrógeno ( = 3,04) es más electronegativo que elhidrógeno ( = 2,20) existen tres dipolos dirigidos hacia elnitrógenoHN.Conesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,47D)ylamoléculaesPOLAR.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares de electronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULARyaquesólohaydosligandosunidosalátomocentral.

Como el oxígeno ( = 3,44) es más electronegativo que elhidrógeno ( = 2,20) existen dos dipolos dirigidos hacia eloxígenoHO.Conesageometría laresultantede losvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.

De acuerdo con la notación delmodelo de RPECV es unasustancia cuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.


Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelcarbono(=2,55)existencuatrodipolos dirigidos hacia el cloro C Cl. Con esa geometría la resultante de los vectoresmomentodipolaresnula(μ=0)ylamoléculaesNOPOLAR

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel es una sustancia cuyadistribuciónde ligandos yparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 5 por lo que su disposición y geometría es deBIPIRÁMIDETRIGONAL.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que elfósforo ( = 2,19) existen cinco dipolos dirigidos hacia elcloro P Cl. Con esa geometría la resultante de losvectoresmomentodipolaresnula(μ=0)ylamoléculaesNOPOLAR.

Deacuerdocon lanotacióndelmodelodeRPECVel esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordecadaátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

Como el oxígeno ( = 3,44) es más electronegativo que el carbono ( = 2,55) y que elhidrógeno ( = 2,20) los enlaces son polares y con esa geometría la resultante de losvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,69D)ylamoléculaesPOLAR.

6.14En lasmoléculasque se indican, señala lasque tienenmomentodipolarpermanente:, , , .

(Valencia2002)


DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.


Comoel azufre ( =2,58) esmás electronegativoqueel carbono ( = 2,55) existendosdipolos dirigidos hacia el azufre C S. Con esa geometría la resultante de los vectoresmomentodipolaresnula(μ=0)ylamoléculaesNOPOLAR.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVelesunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa la fórmula AX E a la que corresponde un númeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónestetraédricaysugeometríaesANGULARyaquesólohaydosligandosunidosalátomocentral.

Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)existendosdipolosdirigidoshaciaeloxígeno H O. Con esa geometría la resultante de losvectores momento dipolar no es nula (μ = 1,85 D) y lamoléculaesPOLAR.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel esunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Comoelhidrógeno(=2,20)esmáselectronegativoqueel silicio (=1,90)existencuatrodipolosdirigidoshaciael hidrógeno Si H. Con esa geometría la resultante delosvectoresmomentodipolaresnula(μ=0)ylamoléculaesNOPOLAR.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVelCClesunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que elcarbono ( =2,55)existencuatrodipolosdirigidoshaciael cloro C Cl. Con esa geometría la resultante de losvectoresmomentodipolaresnula(μ=0)ylamoléculaesNOPOLAR.

6.15. De las siguientes moléculas o iones: , , y indica las que sontetraédricas,justificandolarespuesta.




DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel elesuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)= 5 por lo que su disposición es de bipirámide trigonal y sugeometría de BALANCÍN ya que sólo hay cuatro ligandosunidos al átomo central y es la que presenta menosrepulsiones de 90° entre el par de electrones solitario y losparesdeelectronesenlazantes.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel esuna especie cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmula AX E a la que corresponde un número estérico(m+n) = 6 por lo que su disposición es octaédrica y sugeometríaCUADRADAPLANAyaquesólohaycuatroligandosunidosalátomocentral. De acuerdo con la notación del modelo de RPECV y son especies cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

6.16.Explica lamolécula de eteno indicando la hibridación de los átomos de carbono, lageometríaquepresentaylosenlacesσyπrealizandoundiagramadelosmismos.

(Canarias2004)

LaestructuradeLewisdelamoléculaes:

Losátomosdecarbonopresentanhibridación yformantresenlacesconángulosde120°.

Losenlacessencillos,C–H,sonenlacesσ,yelenlacedobleC=C,estáformadoporunenlaceσyunenlaceπ.


6.17. De las siguientesmoléculas o iones: , , y , indica las que sontetraédricas,justificandolarespuesta.

(Valencia2004)


Deacuerdocon lanotacióndelmodelodeRPECVel esunaespeciecuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitarios alrededor del átomo central se ajusta a la fórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=6porloquesudisposiciónesoctaédricaysugeometríaCUADRADAPLANAyaquesólohaycuatroligandosunidosalátomocentral.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV , y sonespeciescuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICA.

6.18. De las siguientes moléculas: , , y , indica las que son polares,justificandolarespuesta.

(Valencia2004)


DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVeles una sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 2 por lo que su disposición su geometría esLINEAL.

Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelcarbono(=2,55)existendosdipolosdirigidoshaciaeloxígenoCO.Conesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnula(μ=0)ylamoléculaesNOPOLAR.


DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVeles una sustancia cuyadistribuciónde ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmulaAX Ea laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 3 por lo que su disposición es triangular y sugeometría es ANGULAR ya que sólo hay dos ligandosunidosalátomocentral.

Como el oxígeno ( = 3,44) esmás electronegativoque elazufre ( = 2,58) existen dos dipolos dirigidos hacia eloxígeno S O. Con esa geometría la resultante de losvectores momento dipolar no es nula (μ = 1,63 D) y lamoléculaesPOLAR.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVeles una sustancia cuyadistribuciónde ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmulaAX Ea laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 3 por lo que su disposición es triangular y sugeometría es ANGULAR ya que solo hay dos ligandosunidosalátomocentral.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que el estaño ( = 2,20) existen dosdipolosdirigidoshaciaeloxígenoSnCl.Conesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=3,74D)ylamoléculaesPOLAR.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVeles una sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesANGULARyaquesólohaydosligandosunidosalátomocentral.

Comoeloxígeno(=3,44)esmáselectronegativoqueelhidrógeno(=2,20)existendosdipolosdirigidoshaciaeloxígenoHO.Conesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,85D)ylamoléculaesPOLAR.

6.19.Delassiguientesmoléculasoiones: , , , y ,indicajustificandolarespuesta,lasquesonpiramidales.



De acuerdo con lanotacióndelmodelodeRPECV , y sonespecies cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULARPLANA.


Deacuerdo con lanotacióndelmodelodeRPECVel y el sonespecies cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposición es tetraédrica y su geometría esPIRAMIDAL ya que sólo hay tres ligandosunidosalátomocentral.

6.20.Elisopreno(2‐metil‐1,3‐butadieno)esunmonómeroqueseempleaenlafabricacióndecauchos. Indica qué tipo de hibridación presenta cada átomo de carbono ymediante unesquemarepresentalosenlacesσyπqueexisten.

(Canarias2005)

LaestructuradeLewisdelaespeciepropuestaes:

Elátomodecarbonocontodostodoslosenlacessencillos(grupometilo)presentahibridación yformacuatroenlacesconángulosde109,5°.

Losátomosdecarbonocondobleenlacepresentanhibridación y forman tresenlacesconángulosde120°.

Losenlacessencillos,8C–Hy1C–C,sonenlacesσ,ylosdosdoblesenlacesC=C,estánformadospor1enlaceσy1enlaceπ.


6.21.De las siguientesmoléculas: , , , , y indica, justificando larespuesta,lasquesonpolaresylasquesonapolares.



DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVeles una sustancia cuyadistribuciónde ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 2 por lo que su disposición su geometría esLINEAL.

Comoel oxígeno ( = 3,44) esmás electronegativoque elcarbono ( = 2,55) existen dos dipolos dirigidos hacia eloxígeno C O. Con esa geometría la resultante de losvectoresmomentodipolaresnula(μ=0)ylamoléculaesAPOLAR.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVeles una sustancia cuyadistribuciónde ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmulaAX Ea laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 3 por lo que su disposición es triangular y sugeometría es ANGULAR ya que sólo hay dos ligandosunidosalátomocentral.

Como el oxígeno ( = 3,44) esmás electronegativo que el azufre ( = 2,58) existendosdipolosdirigidoshaciaeloxígenoSO.Conesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,63D)ylamoléculaesPOLAR.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVelesunasustanciacuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría esTRIANGULAR.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que elboro ( = 2,04) existen tres dipolos dirigidos hacia elcloro B Cl. Con esa geometría la resultante de losvectoresmomentodipolaresnula(μ=0)ylamoléculaesAPOLAR.

Cuesti

Deesunelecta laestérysuunido

Comohidróoxígevectomolé

Deesunelectalaf(m+nTETR

Comocarboel clovectoAPOL

Deesunelecta laestértetratresl

Comotresvecto

(Algu

6.22.a)Indb)Halostip

a)La

Enconá

ionesyProble

acuerdoconnasustanciaronessolitafórmula Arico(m+n)=geometríaeosalátomo

oeloxígenoógeno(=2eno H Oores momenéculaesPOL

acuerdoconnasustanciaronessolitafórmulaAXn) = 4 porRAÉDRICA.

o el cloro (ono ( =2,5oro C CloresmomenLAR.

acuerdoconnasustanciaronessolitafórmula A

rico (m+naédricaysuligandosuni

oelnitrógedipolos dirioresmomen

unassustanc

Sabiendoqudicalahibriazunesquemposdeenlac

asestructura

el losángulosde

masdelasOlim

nlanotacióacuyadistriariosalrededX E a la=4porloquesANGULARcentral.

o(=3,44)2,20)existenO. Con esa gnto dipolarLAR.

nlanotaciónacuyadistriariosalrededalaquecor lo que su

( = 3,16) e55)existenl. Con esa gntodipolare

nlanotacióacuyadistriariosalrededAX E a la qn) = 4 pogeometríaeidosalátom

no(=3,04igidos haciantodipolarn

ciasyasepr

ueeletenotidacióndecamadecadaceσyπprese

asdeLewisd

sátomosde120°.

mpiadasdeQu

ndelmodelibucióndeldordelátomque corresuesudisposRyaquesó

esmáselendosdipologeometría lano es nula

ndelmodelibucióndeldordelátomorrespondeuu disposició

es más eleccuatrodipogeometría laesnula(μ=

ndelmodelibucióndeldordelátomque correspr lo queesPIRAMIDmocentral.

4)esmásea el nitrógennoesnula(μ

roponenenV

ieneunaestadaunodelounodeloscoentes.

deambassu

ecarbonop

uímica.Volume

lodeRPECVligandosypmocentralssponde unsiciónestetrlohaydosl

ctronegativosdirigidosa resultantea (μ = 1,85

lodeRPECVligandosypmocentralsunnúmeroón y geome

ctronegativoolosdirigidoa resultante0)ylamol

lodeRPECVligandosypmocentralsponde unsu disposi

DALyaques

electronegatnoH N.μ=1,47D)y

Valencia20

tructuraplanlosátomosdompuestosi

ustanciasso

presentan

en4.(S.Menar

Velparesdeseajustanúmeroraédricaligandos

oqueelhaciaele de losD) y la

Velparesdeseajustaestéricoetría es

o que eloshaciae de loséculaes

Velparesdeseajustanúmeroción essolohay

tivoqueelhCon esa geylamolécul

004).

nayelqueedecarbonodindicandolo

n,respectiv

hibridació

rgues&F.Latre

hidrógeno(ometría la raesPOLAR

eletinoeslinedichoscomsángulosde

amente:

n y form

e)

=2,20)exresultante dR.

neal.mpuestos.eenlace,así

(Canarias

mantresen

447

xistende los

í como

s2006)

nlaces


Enel losátomosdecarbonopresentanhibridaciónspyformandosenlacesconángulosde180°.

b)Enamboscompuestos,losenlacessencillos,C–H,sonenlacesσ.

Enel elenlacedobleC=Cestáformadopor

Enel elenlacetripleC≡Cestáformadopor

6.23.Dadosloscompuestos:1) 2)NaF 3)

a)Indicadeformarazonadaeltipodeenlacequepresentacadauno.b)Indicalahibridacióndelátomocentralenloscompuestosqueseancovalentesyhazunaestimacióndelvalordelángulodeenlace.Datos.F(Z=9),O(Z=8),Na(Z=11)yB(Z=5)

(Canarias2006)

a)Lasdiferenciasdeelectronegatividadentre loselementosque forman loscompuestosdadosson:

Compuesto OF NaF BF Δχ (3,98–3,44)=0,54 (3,98– 0,93)=3,05 (3,98–2,04)=1,94

AunqueelenlaceO–Fespolar,ladiferenciadeelectronegatividadesmenorque1,porloqueelenlaceentreamboselementosespredominantementecovalente.

ElenlaceNa–Fesmuypolarycomoladiferenciadeelectronegatividadesmayorque2,elenlaceentreamboselementosespredominantementeiónico.

Aunque el enlace B–F es bastante polar, la diferencia de electronegatividad estácomprendida entre 1 y 2, por lo que elenlace entre ambos elementos es parcialmentecovalente.

b)LasestructurasdeLewisdeloscompuestosconenlacecovalenteson,respectivamente:

De acuerdo con la notación delmodelo de RPECV, elesunaespeciedeltipoAX E ,connúmeroestérico

4, a laque correspondeunadistribución tetraédricadelos ligandos y pares solitarios alrededor del átomocentral.

Unátomoconesadistribuciónpresentahibridación ytieneángulosdeenlacede109,5°;aunquelarepulsiónque ejercen los dos pares de electrones solitarios haceque este ángulo sea algo menor, 103,2° según labibliografía.


De acuerdo con la notación delmodelo de RPECV, elesunaespeciedeltipoAX ,connúmeroestérico3,a

la que corresponde una distribución triangular de losligandosyparessolitariosalrededordelátomocentral.

Unátomoconesadistribuciónpresentahibridación ytieneángulosdeenlacede120°.

6.24.Dadaslassiguientesmoléculas: , y .a)EscribesuestructuradeLewis.b)Describesugeometríamolecular.c)Explicasiestasmoléculastienenonomomentodipolar.



DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel es una sustancia cuyadistribuciónde ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometría es ANGULAR ya que sólo hay dos ligandosunidosalátomocentral.

Como el oxígeno ( = 3,44) esmás electronegativo que el cloro ( = 3,16) existen dosdipolosdirigidoshaciaeloxígenoClO.Conesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ≠0)ylamoleculaesPOLAR.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel es una sustancia cuyadistribuciónde ligandos yparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmulaAX Ea laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometría es PIRAMIDAL ya que sólo hay tres ligandosunidosalátomocentral.

Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que elarsénico ( = 2,18) existen tres dipolos dirigidos hacia elcloro As Cl. Con esa geometría la resultante de losvectores momento dipolar no es nula (μ = 1,59 D) y lamoléculaesPOLAR.

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el F CO es una sustancia cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULARPLANA.


Como el cloro ( = 3,16) es más electronegativo que elComo el flúor ( = 3,98) y el oxígeno ( = 3,44) sonmáselectronegativos que el carbono ( = 2,55) existen tresdipolos dirigidos dos hacia el flúor C F y otro dirigidohaciaeloxígenoCO.Conesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=0,95D)y lamoléculaesPOLAR.

6.25.¿EncuáldelassiguientesmoléculascabeesperarunenlaceO−Omáscorto? , ,.Justificalarespuesta.

(Valencia2006)

Elordendeenlacesedefinecomoelnúmerodeparesdeelectronesqueformanunenlacey está relacionado con la longitud de dicho enlace que es tantomás corto cuantosmásparesdeelectronesformendichoenlaceyaquemayoratracciónexistiráentrelosátomos.

LaestructuradeLewisdel es:

Elordendeenlaceentrelosátomosdeoxígenoes1,yaqueelenlaceestáformadoporunúnicopardeelectrones.


Elordendeenlaceentrelosátomosdeoxígenoes2,yaqueelenlaceestáformadopordosparesdeelectrones.


Estamoléculapresentaresonancia.Estoconsisteenque,experimentalmente, la longituddelenlaceOOestácomprendidaentrelalongituddelenlacesencilloyladeldoble,noestancortocomoéstenitanlargocomoelsencillo.Porestemotivosedicequeelordendeenlaceentrelosátomosdeoxígenoes1½.

Por tanto, el enlace OO más corto corresponde a la molécula de . Según labibliografía,laslongitudesdelosenlacesOO(pm)son:

(121)< (128)< (149)

6.26.Laconfiguraciónelectrónica1 2 2 3 3 correspondeauniondipositivo .Respondedeformarazonadaalassiguientescuestiones:a) ¿Cuál es el número atómico de X? ¿A qué periodo pertenece este elemento? ¿CuántoselectronesdevalenciaposeeelelementoX?b) Que tipo de enlace formaría el elemento X con un elemento A cuya configuraciónelectrónicafuera1 2 2 ?¿Porqué?Indicalafórmuladelcompuestoresultante.

(Canarias2007)

a) La configuración electrónica asignada al ion X indica que contiene 18 electrones,como se trata de un ion con dos cargas positivas quiere decir que ha perdido doselectrones,porloquealátomoneutrolecorrespondelaconfiguraciónelectrónica:

1s 2s 2p 3s 3p 4s odeformaabreviada[Ar]4s


queindicaquetienetrescapaselectrónicascompletas,porloqueelelementoperteneceal4ºperiodoyposee2electronesdevalencia.SumandoloselectronesseobtienequeelnúmeroatómicoesZ=20.

b) Si el elemento X pierde dos electrones y forma el ion X adquiere una estructuraelectrónicadegasinerte,muyestable.Setratadeunelementopocoelectronegativo.

UnelementoAconunaconfiguraciónelectrónica1s 2s 2p tiendeacaptarunelectrónparaconseguirunaestructuraelectrónicadegasinerte1s 2s 2p ,muyestable,yformarelionA .Setratadeunelementomuyelectronegativo.

Por tanto, entre ambos elementos se forma un enlace iónico, y de acuerdo con lacondicióndeelectroneutralidadsedebencombinardosionesA conunionX porloquelafórmuladelcompuestoqueresultaes .

6.27. Indica lahibridacióndelátomocentralencadaunode lossiguientescompuestos,asícomo,lageometríadecadamolécula:a) b) c) d) .

(Canarias2007)

Para poder determinar la hibridación del átomo central de una molécula, es precisodibujarsuestructuradeLewisyapartirdelamismaverelnúmerodeparesdeelectronesque rodean al átomo central. Aplicando el modelo RPECV se determina su geometríamolecular.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,el esunaespeciedeltipoAX Econnúmeroestérico(m+n)=4,alaquecorrespondeunadistribucióntetraédricadelosligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralloquesuponelaformaciónde4orbitaleshíbridos .

Comoexisteunpardeelectronessolitariosobreelfósforo,lageometría molecular es PIRAMIDAL con unos ángulos deenlacemenoresque losdeuntetraedro(109,5°)debidoa larepulsiónprovocadaporelpardeelectronessolitarios.Segúnlabibliografía,losángulosdeenlacesonde100°.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,el esunaespeciedeltipoAX connúmeroestérico(m+n)=4,alaquecorrespondeunadistribucióntetraédricadelosligandosyparessolitariosalrededordelátomocentral loquesuponelaformaciónde4orbitaleshíbridos .

Comonoexistenparesdeelectronessolitariossobreelsilicio,coinciden la distribución y la geometría molecular, que esTETRAÉDRICA,conángulosdeenlacede109,5°.


DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,el esunamoléculadeltipoAX E ,connúmeroestérico(m+n)=4,a la que corresponde una distribución tetraédrica de losligandosyparessolitariosalrededordelátomocentralloquesuponelaformaciónde4orbitaleshíbridos .

Como existen dos pares de electrones solitarios sobre elazufre, la geometríamolecular esANGULAR con ángulosdeenlacemenoresque losdeuntetraedro(109,5°)debidoa larepulsiónprovocadaporlosdosparessolitarios.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,elesunaespeciedeltipoAX connúmeroestérico(m+n)=2,ala que correspondeunadistribución lineal de los ligandos yparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentral loquesuponelaformaciónde2orbitaleshíbridossp.

Al no existir pares de electrones solitarios sobre el berilio,coinciden ladistribucióndepareselectronessobreelátomocentral y la geometría molecular que es LINEAL con unosángulosdeenlacede180°.

6.28.Dadaslassiguientesmoléculas: , ytrans‐dicloroeteno:a)EscribesuestructuradeLewis.b)Describesugeometríamolecular.c)Indicasisononomoléculaspolares,justificandolarespuesta.



DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVeles una sustancia cuyadistribuciónde ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmulaAX Ea laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometríaesPIRAMIDALyaquesólohayunligandounidoalátomocentral.

Comoel flúor (=3,98)esmáselectronegativoqueelnitrógeno( =3,04)existen tresdipolos dirigidos hacia el flúor N F. Con esa geometría la resultante de los vectoresmomentodipolarnoesnula(μ=0,235D)ylamoléculaesPOLAR.


DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVelesuna sustancia cuyadistribuciónde ligandos yparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Comoelhidrógeno(=2,20)esmáselectronegativoqueelgermanio(=2,01)existencuatrodipolosdirigidoshaciaelhidrógenoGeH.Conesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnula(μ=0)ylamoléculaesNOPOLAR.

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una sustancia cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor de cada átomo decarbono,alqueseconsideracomocentral,seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeun número estérico (m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTRIANGULARPLANA.

Comoelcloro(=3,16)esmáselectronegativoqueelcarbono(=2,55)yqueelhidrógeno(=2,20)existen cuatro dipolos, dos dirigidos hacia el cloroCClyotrosdosdirigidoshaciaelcarbonoHC.Con esa geometría la resultante de los vectoresmomento dipolar es nula (μ = 0) y lamolécula esNOPOLAR.

6.29.Dadoslossiguienteselementoscuyasconfiguracionesson:

A:1 2 2 B:1 2 2 C:1 2 2 3 3 D:1 2 2 3 3 4 a)¿CuálessonlasfórmulasdeloscompuestosqueBpuedeformarconA,CyD?b)¿Quétipodeenlaceseproduceenlaformacióndeloscompuestosdelapartadoanterior?Justificalarespuesta.

(Canarias2008)

El elemento B cuya configuración es 1s 2s 2p , tiene 7 electrones en la capa másexternalehacefaltaunelectrónparaadquirirlaconfiguracióndegasinerte.

ElelementoAcuyaconfiguraciónes1s 2s 2p ,tiene5electronesenlacapamásexternaenconsecuenciatienequecompartir3electronesconotrostantosátomosdelelementoB,luegolafórmulasería ysetrataríadeuncompuestoconenlacepredominantementecovalente.

PorsuparteelelementoCcuyaconfiguraciónes1s 2s 2p 3s 3p ,tiene3electronesenlacapadevalenciaypuedecederlosparaadquirirlaconfiguraciónmuyestabledegasinertey,portanto,elcompuestoquepuedeformarconelelementoBtienedefórmula ysetrataríadeuncompuestoconenlacepredominantementeiónico.

Finalmente, el elemento D cuya configuración es 1s 2s 2p 3s 3p 4s , tiene unelectrón en la capamás externa y tiende a cederlo para adquirir la configuraciónmuyestabledegasinertey,portanto,elcompuestoquepuedeformarconelelementoDtienedefórmulaDBysetrataríadeuncompuestoconenlacepredominantementeiónico.


6.30.Enlareacciónentreelflúoratómicoyelhidrógenomolecularseliberaenergía:

(g)+F(g)HF(g)+H(g) ΔH<0Indicadeformarazonadaquéenlaceesmásfuerte,elH–HoelH–F.

(Canarias2008)

LareacciónimplicalaroturadeunenlaceH–HylaformacióndeunenlaceH–F.Sisetieneen cuenta que el proceso es exotérmico, esto indica que la energía desprendida en laformacióndelenlaceH–FesmayorquelaquehayqueaportarpararomperelenlaceH–H.Portanto,sepuedeconcluirqueelenlaceH–FesmásfuertequeenenlaceH–H.

6.31.Dadaslassiguientesmoléculas: , y .a)EscribesuestructuradeLewis.b)Describesugeometríamolecular.c)Explicasiestasmoléculastienenonomomentodipolar.



De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una sustancia cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónygeometríaesLINEAL.

Como el azufre ( = 2,58) es más electronegativo que elcarbono ( = 2,55) existen dos dipolos dirigidos hacia elazufreCS.Conesageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolaresnula(μ=0)ylamoléculaesNOPOLAR.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVeles una sustancia cuyadistribuciónde ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Como el yodo ( = 3,44) es más electronegativo que elcarbono ( = 2,55) y este que el hidrógeno ( = 2,20)existen cuatro dipolos, tres dirigidos hacia el carbono H C y el otro dirigido hacia el yodo C I. Con esageometríalaresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula(μ=1,64D)ylamoléculaesPOLAR.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVeles una sustancia cuyadistribuciónde ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmulaAX Ea laquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometría es PIRAMIDAL ya que sólo hay tres ligandosunidosalátomocentral.


Como el flúor ( = 3,98) esmás electronegativo que el arsénico ( = 2,04) existen tresdipolos dirigidos hacia el flúorAs F. Con esa geometría la resultante de los vectoresmomentodipolarnoesnula(μ=2,59D)ylamoléculaesPOLAR.

6.32. Justifica, dentro de cada pareja de especies, las diferencias en el ángulo de enlaceO−X−O.

a) y b) y c) y d) y

(Valencia2008)

a)LasestructurasdeLewisdelSO ySO son,respectivamente:

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel esunaespeciecuyadistribuciónde ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central se ajusta a lafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónyformageométricaesTRIANGULARPLANAconunángulodeenlacede120°.

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una especie cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposición es tetraédrica y su geometría esPIRAMIDAL ya que sólo hay tres ligandosunidos al átomo central. El ángulo de enlace es algomenor de 109,5° debido a larepulsiónqueprovocaelpardeelectronessolitarioquehaysobreelátomodeazufre.

b)LasestructurasdeLewisdelNO yNO son,respectivamente:

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una especie cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónestriangularysugeometríaesANGULARyaquesólohaydosligandosunidosalátomocentral.Elángulodeenlaceesalgomenorde120°debidoalarepulsiónqueprovocaelpardeelectronessolitarioquehaysobreelátomodenitrógeno.

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una especie cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposición y forma geométrica esTRIANGULARPLANA con un ángulode enlacede120°.


c)LasestructurasdeLewisdelNO yClO son,respectivamente:

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una especie cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposición y forma geométrica esTRIANGULARPLANA con un ángulode enlacede120°.

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una especie cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposición es tetraédrica y su geometría esPIRAMIDAL ya que sólo hay tres ligandosunidos al átomo central. El ángulo de enlace es algomenor de 109,5° debido a larepulsiónqueprovocaelpardeelectronessolitarioquehaysobreelátomodecloro.

d)LasestructurasdeLewisdelNO yCO son:

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una especie cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónestriangularysugeometríaesANGULARyaquesólohaydosligandosunidosalátomocentral.Elángulodeenlaceesalgomenorde120°debidoalarepulsiónqueprovocaelpardeelectronessolitarioquehaysobreelátomodenitrógeno.

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una sustancia cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónyformageométricaesLINEALconunángulodeenlacede180°.


(ProblemasimilaralpropuestoenValencia1999).

6.33.Dadoslossiguientesenlaces:Al–Cl;Cl–Cl;K–Cl.a)¿Cuáldeellosesnopolar(oapolar)?b)Solounodeellosrepresentaunenlaceiónico.c)Ordenarlosenlacesporordendepolaridadcreciente.

(Canarias2009)

Elordencrecientedelaelectronegatividadparaloselementosdadoses:

χK(0,82)<χAl(1,61)<χCl(3,16)

Las diferencias de electronegatividad entre los elementos que forman los compuestosdadosson:

Compuesto Cl AlCl KClΔχ 0,00 1,55 2,34

a)ElenlaceCl–Clescovalentenopolar,yaquesetratadeunenlaceentreátomosdeunmismoelemento.

b) El enlaceK–Cl espredominantemente iónico, ya que se trata de un enlace entreátomosdeelementosconmuydiferenteelectronegatividad,χK(0,82)<<χCl(3,16).

c)Cuantomayorsealadiferenciadeelectronegatividadentreloselementosqueformanelenlacetantomáspolareseste.Elordendepolaridadcrecientedelosenlacesdadoses:

Cl–Cl<Al–Cl<K–Cl

6.34.Deacuerdoconelmodeloderepulsióndelosparesdeelectronesdelacapadevalencia(RPECV)deducirlaformageométricadelassiguientesespeciesquímicas:a) b) c)

(Canarias2009)

LasestructurasdeLewisdelasespeciesdadasson:

a)DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVeles una sustancia cuya distribución de ligandos y

pares de electrones solitarios alrededor del átomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeun número estérico (m+n) = 4 por lo que sudisposiciónygeometría esTETRAÉDRICA yaquenoexisten pares de electrones solitarios sobre el átomocentral.

Cuesti

b‐c)DtipoAlos lelectpresedebid

6.35.saboraislad

Enlaa)¿Cb)¿Cc)La

a)Loestec

b)Loesteotro.

c)Coform

6.36.a)Esb)Dec)Exp

Lase

ionesyProble

DeacuerdoAX E ,conigandos yrones solitentanunagdosalarepu

Los pimienrpicante tadosdelpimi

aestructuraCuántoscarbCuántosenlaconfiguraci

osátomosdcasohaynu

osenlacescasohaycinentreátomo

omolosátommaneldoble

Dadaslassiscribesuestrescribesugexplicasitiene

estructurasd

masdelasOlim

conlanotanúmeroestépares solitatarios sobregeometríamulsiónquee

ntos rojos diambién sonientorojoes

delacapsaibonosconhibcespi(π)?ióndeldoble

decarbonoqueveátomo

sedanentncodobleseosdecarbon

mosdehidrenlaceseen

iguientesmoructuradeLeometríamoenonomom

deLewisde

mpiadasdeQu

acióndelmoérico4,alasarios alredee el germamolecularANejercenlosp

isponen decapacesdelacapsaicin

cina,indica:bridación

eenlacedela

quesólotiesdecarbon

treátomosqenlaces,tresnoC3yC4d

rógenoquencuentranen

oléculasewis.lecular.mentodipola

lasespecies

uímica.Volume

odelodeRPsquecorresedor del átanio y nitrNGULARcoparesdeelec

compuestosmatarbactnacuyaestru

:hay?

acadenaca

nenenlacesnoconhibr

queseunensenelanillodelacadena

seencuentrnposiciones

, y

ar.

spropuestas

en4.(S.Menar

ECVelspondenuntomo centrrógeno, resnángulosdctronessolit

s químicos qterias.Unoducturaseind

rbonada¿es

ssimplesprridación

nmedianteobencénico,acarbonada

ranunidosasalejadas,la

yHCHO:

sson,respe

rgues&F.Latre

yeladistribucióal. Al existpectivamendeenlacemetarios.

que ademásde los compodica:

scisotrans?

resentanhib.

undobleo,unoenelga.Hayentot

alosátomosaconfigurac

(Presele

ctivamente:

e)

sonespecieóntetraédritir dos parente, las espenoresde1

de transmionentesquí

?(Canarias

bridaciónsp

tripleenlacgrupocarbotalcincoen

sdecarbonciónestran

ecciónValencia

:

458

esdelicadees depecies109,5°

itir suímicos

s2009)

p .En

ce.Enniloynlaces

oques.

a2009)


De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el es una sustancia cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULAR.

Al ser el oxígeno ( = 3,44) y el cloro ( = 3,16) máselectronegativos que el carbono ( = 2,55), la moléculapresentatresdipolosdirigidos,doshaciaelcloro,CCl,yunohacia oxígeno, CO. Con esta geometría la resultantede losvectoresmomentodipolarnoesnula,porlotanto,lamoléculaesPOLAR(μ=1,17D).

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa lafórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 4 por lo que su disposición y geometría esTETRAÉDRICA.

Al ser el cloro ( = 3,16)más electronegativo que el carbono(=2,55),yestemásqueelhidrógeno(=2,20), lamoléculapresentacuatrodipolosdirigidos,treshaciaelcloro,CCl,yunohaciacarbono,HC.Conestageometríalaresultantedelos vectores momento dipolar no es nula, por lo tanto, lamoléculaesPOLAR(μ=2,33D).

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVelHCHO esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaa lafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposiciónygeometríaesTRIANGULAR.

Alsereloxígeno(=3,44)máselectronegativoqueelcarbono(=2,55),yestemásqueelhidrógeno(=2,20), lamoléculapresentatresdipolosdirigidos,doshaciaelcarbono,HC,yunohaciaoxígeno,CO.Conestageometría laresultantedelos vectores momento dipolar no es nula, por lo tanto, lamoléculaesPOLAR(μ=2,33D).

6.37.Explicaeltipodehibridaciónutilizadoporcadaátomodecarbono,nitrógenoyoxígenoenloscompuestos:a) = b)CHCH c) −NH− d) −

(Valencia2009)



a)De acuerdo con lanotacióndelmodelodeRPECVel = es una sustancia cuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordecadaátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=3porloquesudisposición esTRIANGULARPLANA.Una sustancia cuyo átomo central presenta estadisposicióntiene3orbitaleshíbridos .

b) De acuerdo con la notación del modelo de RPECV el CHCH es una sustancia cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=2porloquesudisposiciónLINEAL.Una sustancia cuyo átomocentralpresenta estadisposición tiene2orbitaleshíbridossp.

c‐d)Deacuerdocon lanotacióndelmodelodeRPECV −NH− y − sonsustanciascuyadistribucióndeligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordecadaátomo central (carbono, nitrógeno y oxígeno) se ajusta a la fórmula AX a la quecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónTETRAÉDRICA.Unasustanciacuyoátomocentralpresentaestadisposicióntiene4orbitaleshíbridos .

6.38.Enelaniónnitrato, ,todaslasdistanciasdeenlaceN−Osonidénticasysuvalores121,8pm.a) Escribe las estructuras de Lewis del anión nitrato, indicando las posibles formasresonantesylascargasformalessobrecadaátomo.b) Utilizando las estructuras de Lewis, argumenta por qué las distancias N−O son todasiguales.c) Describe la geometría del anión nitrato e indica el sentido de las desviaciones de losángulosrespectodelosvaloresideales.

(Valencia2009)

a)ComosetratadeunaespeciequepresentaresonanciatienevariasestructurasdeLewisqueconstituyenun“híbridoderesonancia”:

Lacargaformaldeunátomoesunaespeciesecalculamediantelasiguienteexpresión:

c=cargadelcore#electronessolitarios½#electronescompartidos

Lacargadelcoredeunátomo#electronessolitarios

cargadelcore=Z#electronesinternos=#electronesdevalencia

Lacargadelosátomosdelaespeciees:

c(OO−O)=66½(2)=‐1c(OO=O)=64½(2)=0c(N)=50½(8)=+1

b) Las diferentes estructuras resonantes indican que el doble enlace puede estar entrecualquierade los átomosdeOy eldeN.El ordendeenlace enunaestructura indica elnúmero de pares de electrones que constituyen un enlace. En este caso al existirresonancia, el orden de enlace N−O es 1⅓ ya que uno de los pares de electronescompartidos se encuentra repartido entre los tres enlaces. Esto quiere decir que, enrealidad,lostresenlacesN−Otienenlamismalongitud.


c)DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel es una sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaala fórmula AX a la que corresponde un número estérico(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría esTRIANGULAR con un ángulo de enlace de 120° que noexperimenta ninguna desviación respecto de los valoresideales.

6.39.Dadaslassiguientesespeciesquímicas , , y .a)EscribesuestructuradeLewis.b)Describesugeometría.


a)LasestructurasdeLewisdelasespeciespropuestasson,respectivamente:

b) Deacuerdo con la notacióndelmodelodeRPECV, elesunaespeciedeltipoAX ,connúmeroestérico2,ala

que correspondeunadistribución y geometríaLINEAL delosligandosyparessolitariosalrededordelátomocentral.

DeacuerdoconelmodeloRPECV, y sonespeciesdeltipoAX E,connúmeroestérico 3, a las que corresponden una distribución triangular de los ligandos y paressolitariosalrededordel átomocentral.Al existirunpardeelectrones solitarios sobreelnitrógeno,lasespeciespresentanunageometríamolecularANGULAR..

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV, elesunaespeciedeltipoAX ,connúmeroestérico4,a

la que corresponde una distribución y geometríaTETRAÉDRICAdelosligandosyparessolitariosalrededordelátomocentral.

6.40.Justificasilassiguientesmoléculassonpolaresoapolares:HCN, , y .(PreselecciónValencia2010)



DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,elHCNesunamolécula del tipo AX , con número estérico 2, a la quecorresponde una distribución y geometría LINEAL de losligandosyparessolitariosalrededordelátomocentral.

Al ser el nitrógeno ( = 3,04) más electronegativo que elcarbono(=2,55),yestemásqueelhidrógeno(=2,20),lamolécula presenta dos dipolos dirigidos, uno hacia elnitrógeno, C N, y otro hacia carbono, H C. Con estageometría la resultante de los vectoresmomento dipolar noesnula,porlotanto,lamoléculaesPOLAR(μ=2,985D).

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,elesunamoléculadeltipoAX ,connúmeroestérico4,alaquecorrespondeunadistribuciónygeometríaTETRAÉDRICAdelosligandosyparessolitariosalrededordelátomocentral.

Alserelcloro(=3,16)máselectronegativoqueelcarbono(=2,55),yestemásqueelhidrógeno(=2,20),lamoléculapresentacuatrodipolosdirigidos,doshaciaelcloro,CCl,yotros dos hacia el carbono, H C. Con esta geometría laresultantedelosvectoresmomentodipolarnoesnula,porlotanto,lamoléculaesPOLAR(μ=1,60D).

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,el esunamoléculadeltipoAX E ,connúmeroestérico4,alaquecorresponde una distribución tetraédrica de los ligandos ypares solitarios alrededor del átomo central. Al existir dospares de electrones solitarios sobre el azufre, la geometríamolecularesANGULAR.

Al ser el cloro ( = 3,16)más electronegativo que el azufre (=2,58),lamoléculapresentatresdipolosdirigidoshaciaelcloro, As Cl. Con esta geometría la resultante de losvectoresmomentodipolarnoesnula,porlotanto,lamoléculaesPOLAR(μ=0,36D).

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,elesunamoléculadeltipoAX E,connúmeroestérico4,alaquecorresponde una distribución tetraédrica de los ligandos yparessolitariosalrededordelátomocentral.Alexistirunparde electrones solitarios sobre el arsénico, la geometríamolecularesPIRAMIDAL.

Alserelcloro(=3,16)máselectronegativoqueelarsénico(=2,18),lamoléculapresentatresdipolosdirigidoshaciaelcloro, As Cl. Con esta geometría la resultante de losvectoresmomentodipolarnoesnula,porlotanto,lamoléculaesPOLAR(μ=1,59D).


6.41. Ordena las siguientesmoléculas en función del grado creciente de sus ángulos deenlace:a) b) c) d)

(Canarias2010)


DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,el esuna sustancia del tipo AX a la que corresponde un númeroestérico2alaquecorrespondeunadistribuciónLINEALdelosligandos y pares solitarios alrededor del átomo central conángulosdeenlacede180°.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,el esunasustanciacuyadistribuciónde ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría esTRIGONALPLANAconángulosdeenlacede120°.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,el esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposición y geometría es TETRAÉDRICA con ángulos deenlacede109,5°.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,el esunasustanciacuyadistribuciónde ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometría es PIRAMIDAL con ángulos de enlaceinferioresa109,5°debidoalarepulsiónqueejerceelparde electrones solitario situado sobre el átomo denitrógeno.

Elordencrecientedeángulosdeenlacees:

(107°)< (109,5°)< (120°)< (180°)

6.42.Deacuerdo con laTeoríadeRepulsiónde losParesdeElectronesdeValencia, ¿cuálseríalaestructurageométricaposibledelamoléculadeozono, ?

(Canarias2010)


ElozonoesunasustanciaquepresentaresonanciaysuestructuradeLewises:

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,el esuna sustancia cuya distribución de ligandos y pares deelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 3 por lo que su disposición es triangular ygeometríaesANGULAR.

6.43.Elcromoesunelementoquepresentagranvariedaddecoloresensuscompuestos,deahí su nombre. Por ejemplo el ión cromato es de color amarillo y su fórmula es .RepresentalafórmuladeLewisdeesteión.Indicasugeometríayrepresentalasestructurasresonantes.

(Valencia2010)

LasestructurasdeLewisdelasformasresonantesson:

De acuerdo con la notación del modelo de RPECV, el es una especie cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICAconángulosdeenlacede109,5°.

6.44.Ordena,justificandolarespuesta,lassiguientesmoléculasdemayoramenorángulodeenlace: , , , y .

(Valencia2010)


DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel esunasustancia cuya distribución de ligandos y pares de electronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX E alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposición es tetraédrica y su geometría PIRAMIDAL conángulos de enlacemenores que 109,5° debido a la repulsiónqueejercenlosdosparessolitariossituadossobreelátomodeO.


De acuerdo con la notación del modelo de RPECV y son especies cuyadistribución de ligandos y pares de electrones solitarios alrededor del átomo central seajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n)=4porloquesudisposiciónygeometríaesTETRAÉDRICAconángulosdeenlacede109,5°.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel esunasustanciacuyadistribuciónde ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX Ealaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 4 por lo que su disposición es tetraédrica y sugeometría es PIRAMIDAL con ángulos de enlaceinferioresa109,5°debidoalarepulsiónqueejerceelparde electrones solitario situado sobre el átomo denitrógeno.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel esunasustanciacuyadistribuciónde ligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentralseajustaalafórmulaAX alaquecorrespondeunnúmeroestérico(m+n) = 3 por lo que su disposición y geometría esTRIGONALPLANAconángulosdeenlacede120°.

Elordendecrecientedeángulosdeenlacees:

(120°)> (109,5°)= (109,5°)> (107°)> (104,5°)

6.45.DeacuerdoconlaTeoríadeRepulsióndelosParesdeElectronesdelaCapadeValencia(TRPECV) escribir la estructuradeLewis e indicar lageometríade las siguientes especiesquímicas:a) b)

(Canarias2011)



DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,el esuna especie del tipo AX E con número estérico 4, a la quecorresponde una distribución tetraédrica de los ligandos yparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentral.

Comoexisteunpardeelectronessolitariosobreelfósforo,lageometría molecular es de PIRÁMIDE TRIANGULAR conunos ángulos de enlace menores que los de un tetraedro(109,5°) debido a la repulsión provocada por el par deelectronessolitariosylaelevadaelectronegatividaddelflúor.Segúnlabibliografía,losángulosdeenlacesonde97°.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECV,el esunaespeciedel tipoAX connúmeroestérico4,a laquecorresponde una distribución tetraédrica de los ligandos yparessolitariosalrededordelátomocentral.

Como no existen pares de electrones solitarios sobre elsilicio, coinciden la distribución y la geometría molecular,queesTETRAÉDRICA,conángulosdeenlacede109,5°.

6.46.Lasmoléculasdeamoniacoytrifluorurodenitrógeno¿sonpolaresoapolares?Sisonpolares¿cuáldeellastendrámayormomentodipolar?

(Canarias2011)


De acuerdo con la notacióndelmodelodeRPECV, el y sonmoléculasdel tipoAX E con número estérico 4, a las que corresponde una distribución tetraédrica de losligandosyparesdeelectronessolitariosalrededordelátomocentral.

Comoexisteunpardeelectronessolitariosobreelátomocentral,lageometríamolecularde ambas esPIRAMIDAL con unos ángulos de enlacemenores que los de un tetraedro(109,5°)debidoalarepulsiónprovocadaporelpardeelectronessolitarios.

Como el nitrógeno es más electronegativo ( = 3,04) que el hidrógeno ( = 2,20), lamoléculapresentatresdipolosdirigidoshaciaelnitrógeno,HN.Comolostresvectoresmomento dipolar son iguales y la geometría es piramidal, la resultante de ambos no esnula,porlotanto,lamoléculaesPOLAR.

EnlamoléculadeNF elnitrógenoesmenoselectronegativo(=3,04)queelflúor(=3,98),yaquílostresdipolosestándirigidoshaciaelflúor,NF.Porlamismarazónqueantes,estamoléculaestambiénPOLAR.

ComoladiferenciadeelectronegatividadesmayorenelcasodelNH ,esdeesperarqueestamoléculasealaquepresentemayormomentodipolar(segúnlabibliografía,μ =1,47Dyμ =0,23D).


6.47.Dadaslassiguientesespeciesquímicas: , , y .a)EscribesuestructuradeLewis.b)Describesugeometría.c)Ordénalasdemayoramenorlongituddeenlace.


a‐b)LasestructurasdeLewisdelasespeciespropuestasson,respectivamente:

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel yel sonespeciesdeltipoAX y AXE, respectivamente, con número estérico 2, a las que corresponde unadistribución y geometríaLINEAL de los ligandos y pares solitarios alrededordel átomocentral.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel esuna especie del tipo AX , con número estérico 3, a la quecorresponde una distribución y geometríaTRIANGULAR delosligandosyparessolitariosalrededordelátomocentralconángulosdeenlacede120°.

De acuerdo con el modelo RPECV, es una especie deltipo AX E, con número estérico 3, a la que corresponde unadistribución triangular de los ligandos y pares solitariosalrededor del átomo central. Al existir un par de electronessolitariossobreelnitrógeno,laespeciepresentaunageometríamolecularANGULARconángulosdeenlacemenoresde109,5°debidosalarepulsiónqueejerceelpardeelectronessolitarios.

c)ParaclasificarlosdiferentesenlacesN−Oporsulongitud,esprecisodefinirelconceptodeordendeenlacecomoelnúmerodeparesdeelectronesqueconstituyeneseenlace.Encaso de especies que presenten resonancia el par de electrones se reparte entre losátomosdeoxígenoenlazadosalátomodenitrógeno.


Elenlaceserámáscortocuántosmásparesdeelectronesformeneseenlaceymáslargoenelcasocontrario.

Especie NO NO NO NO Ordendeenlace 2 1⅓ 1½ 3

LasespeciesordenadasporordencrecientedelenlaceN−Oson:

< < <

6.48.ElmétodoOstwaldparaobtenerácidonítricoconsisteen lacombustióncatalíticadelamoniaco.Constadetresetapas:

‐oxidacióndelamoniacoaNO(Pt,cat): 4 +5 4NO+6 ‐oxidacióndelNOa : 2NO+ 2 ‐disoluciónenaguadel formado: 3 + 2 +NO

a)Indicaelestadodeoxidacióndelnitrógenoentodosloscompuestosdondeapareceb)DibujalasestructurasdeLewisdetodosloscompuestosdenitrógenoutilizadosc)DiscutecomparativamenteelángulodeenlaceO−N−Oenlosaniones y .

(Valencia2011)

a)NH (‐3);NO(+2);NO (+4);HNO (+5)

b)LasestructurasdeLewisdeloscompuestosdenitrógenoson:

Presentaresonancia Presentaresonancia

c)DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel esuna especie el tipo AX E, con número estérico 3, a la quecorrespondeunadistribucióntriangulardelosligandosyparessolitarios alrededor del átomo central. Al existir un par deelectronessolitariossobreelnitrógeno,laespeciepresentaunageometría molecular ANGULAR con ángulos de enlacemenoresde109,5°debidosa larepulsiónqueejercenelpardeelectronessolitarios.

DeacuerdoconlanotacióndelmodelodeRPECVel esuna especie del tipo AX , con número estérico 3, a la quecorresponde una distribución y geometríaTRIANGULAR delosligandosyparessolitariosalrededordelátomocentralconángulosdeenlacede120°.

Respectoalosángulosdeenlace, > .

6.49.Explicaeltipodehibridaciónutilizadoporenátomodecarbono,nitrógenoyoxígenodelossiguientescompuestos:

a)etino,CHCHb)etilmetilamina c)metanal d)dimetiléter

(Valencia2011)


Cuesti

a) Dedistrajustdispoorbit

b) Dedistr(carb(m+nprese

c) Dedistrseajusudidispo

d) Ddistr(carb(m+nprese

6.50.Paresdicho

Laes

Dedistrajustsudiligan

ComohidródirigmomplanaNOP

ionesyProble

e acuerdo cibución detaalafórmuosiciónLINEtaleshíbrid

e acuerdo cibucióndelbonoynitrón) = 4 por lentaestadis

e acuerdo cibucióndelustaalafórisposicióneosicióntiene

e acuerdo cibucióndelbonoyoxígen)=4porloentaestadis

EscribirlaesdeElectroocompuesto

structurade

e acuerdo cibución detaalafórmuisposiciónendosunidos

o el flúor eógeno ( =idoshaciae

mentodipolaa, la resultaPOLAR.

masdelasOlim

con la notaligandos yulaAX alaEAL.Unasudossp.

con la notacligandosypógeno)seajulo que su dsposicióntie

con la notaligandosyprmulaAX asTRIANGUe3orbitale

con la notaligandosypeno)seajusoquesudissposicióntie

estructuradonesde laCo.¿Serápolar

LewisdelX

con la notaligandos yulaAX E asoctaédricaalátomoce

es más elect2,6), lamolelflúor,Xearson igualante es nula

mpiadasdeQu

ción del mopares de elquecorrespustancia cuy

ción del moparesdeeleustaalafórisposiciónTene4orbita

ación del mparesdeelealaquecorrULARPLANAeshíbridos

ación del mparesdeelestaala fórmposiciónesene4orbita

deLewisdelCapadeValeroapolar?

XeF es:

ación del mpares de ellaquecorraysugeomntral.

tronegativolécula preseF.Comoesy lageoma, por lo tan

uímica.Volume

odelo de RPectrones sopondeunnyoátomoce

odelo de RPectronessolimulaAX aTETRAÉDRaleshíbrido

modelo de RectronessolirespondeunA.Unasust

.

odelo de RectronessolimulaAX alTETRAÉDRaleshíbrido

.Deacuencia (TRPE

modelo de Rectrones sorespondeunmetríaesCUA

( = 3,98)enta cuatroloscuatrovmetríaescunto, la molé

en4.(S.Menar

PECV el CHolitarios alreúmeroestérentralprese

PECV elitariosalredlaquecorre

RICA. Una suossp3.

RPECV elitariosalrednnúmeroestanciacuyo

PECV elitariosalredlaquecorreRICA.Unasos .

uerdoconlaECV)predec

RPECV el Xolitarios alrennúmeroesADRADAPL

) que eldipolosvectoresuadradaécula es

rgues&F.Latre

HCH es unaededor del árico(m+n)=entaestadis

es unadedordecadespondeunustancia cuy

es unadedordecadstérico(m+nátomocentr

es unadedordecadespondeunustanciacuy

Teoríadelair cuál será

XeF es unaededor del ástérico(m+nLANAyaque

e)

a sustanciaátomo cent=2porloqsposición ti

a sustanciasdaátomocennúmeroestyo átomo ce

a sustanciadaátomocen)=3porltralpresenta

a sustanciadaátomocenúmeroestyoátomoce

aRepulsióná la geometr

(Canarias

a sustanciaátomo centn)=6porlesólohayc

469

cuyaral sequesuene2

cuyaentraltéricoentral

cuyaentraloqueaesta

cuyaentraltéricoentral

delosría de

s2012)

cuyaral seoquecuatro

Cuesti

6.51.a)Esb)De

Lase

Deunaelectfórm(m+nTETR

DesustasolitaAX aques

Deunaelectfórm(m+ngeomátom

DeunaesolitaAX aques

6.52.polar

Lase

ionesyProble

Dadaslassiscribesuestrescribesuge

estructurasd

acuerdocosustanciaronessolita

mula AX an) = 4 poRAÉDRICA.

acuerdoconancia cuya darios alredealaquecorsudisposició


mula AX En) = 4 pormetríaPIRAmocentral.

acuerdocoespeciecuyaarios alredealaquecorsudisposició

Dadas lasres.

estructurasd

masdelasOlim

iguientesespructuradeLeometría.

deLewisde

onlanotaciócuya distrariosalredea la que cor lo que

nlanotacióndistribuciónedor del átorrespondeuónygeomet

nlanotaciócuya distrariosalredea la quer lo que suAMIDAL yaq

onlanotacióadistribucióedor del átorrespondeuónygeomet

siguientes

deLewisde

mpiadasdeQu

peciesquímiewis.

lasespecies

óndelmodeibución dedordelátomcorrespondesu dispos

ndelmodeln de ligandoomo centralnnúmeroetríaesLINEA

óndelmodeibución dedordelátomcorrespondu disposicióquesoloha

óndelmodeóndeligandomo centralnnúmeroetríaesLINEA

especies quí

lasespecies

uímica.Volume

icas ,

spropuestas

elodeRPECe ligandosmocentrale un númsición y g

lodeRPECVos y pares dl se ajustaestérico(m+AL.

elodeRPECVe ligandosmocentralde un númón es tetraay tres ligan

elodeRPECdosyparesdl se ajustaestérico(m+AL.

ímicas

spropuestas

en4.(S.Menar

, y

sson,respe

CVel ey pares dseajustaa lero estéricgeometría e

Vel esunde electronea la fórmul+n)=2porl

Vel ey pares dseajustaa l

mero estéricaédrica y sndounidos

CVel edeelectronea la fórmul+n)=2porl

, y

sson,respe

rgues&F.Latre

:

(Presele

ctivamente:

esdelacoes

naeslalo

esdelacosual

eseslalo

y , exp

(Presele

ctivamente:

e)

ecciónValencia

:

plica si son

ecciónValencia

:

470

a2012)

o no

a2012)

Cuesti

Dedistrajustdispo

Al seelectpreseunohlos vmolé

Deunaelectfórm(m+nTETR

Al se(=preseunohlos vmolé

Deunaelectfórm(m+ngeomátom

Al se( =haciaesnu

ionesyProble

e acuerdo cibución detaalafórmuosiciónygeo

er el flúorronegativosentacuatrohaciaoxígenvectores moéculaesPOL


mula AX an) = 4 poRAÉDRICA.

er el cloro (2,55),yestentacuatrohaciacarbovectores moéculaesPOL


mula AX En) = 4 pormetríaPIRAmocentral.

er el oxígen2,58), lamaoxígeno,Sula,porlota

masdelasOlim

con la notaligandos yulaAX alaometríaesT

r ( = 3,98s que el ndipolosdirno,NO.omento dipLAR(μ≠0).

nlanotaciócuya distrariosalredea la que cor lo que

( = 3,16)memásqueedipolosdirno,HC.omento dipLAR(μ=2,3

nlanotaciócuya distrariosalredea la quer lo que suAMIDAL yaq

no ( = 3,4oléculapreO.Conesanto,lamolé

mpiadasdeQu

ción del mpares de elquecorrespTETRAÉDRI

8) y el oxitrógeno (rigidos, tresConestagepolar no es

óndelmodeibución dedordelátomcorrespondesu dispos

más electronelhidrógenoigidos,tresConestagepolar no es33D).

óndelmodeibución dedordelátomcorrespondu disposicióquesoloha

4) y el clorsenta tresdstageometréculaesPOL

uímica.Volume

modelo de Rectrones sopondeunnICA.

xígeno ( = = 3,04),haciael flúeometríalars nula, por

elodeRPECVe ligandosmocentrale un númsición y g

negativo quo(=2,20)haciaelcloeometríalars nula, por

elodeRPECVe ligandosmocentralde un númón es tetraay tres ligan

ro ( = 3,1dipolosdirigríalaresultaLAR(μ=1,4

en4.(S.Menar

RPECV elolitarios alreúmeroestér

= 3,44) mála molécul

úor,NF,resultantedlo tanto, l

Vel ey pares dseajustaa lero estéricgeometría e

ue el carbon), lamoléculoro,CCl,resultantedlo tanto, l

Vel ey pares dseajustaa l

mero estéricaédrica y sndounidos

6) más elegidos, doshantedelosv45D).

rgues&F.Latre

es unaededor del árico(m+n)=

áslaydela

esdelacoes

nolaydela

esdelacosual

ctronegativohacia el clorvectoresmom

e)

a sustanciaátomo cent=4porloq

os que el aro, S Cl, ymentodipol

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cuyaral sequesu

azufre y unolarno

introducciÓn · el elemento con símbolo ar es el argón y pertenece al grupo 18 y periodo 3 del...

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