problemario resuelto unidad 8 chang

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8.1 Describa brevemente la importancia de la tabla periódica de Mendeleev. Mendeleev descubrió la ley periódica junto con Meyer, la cual dice que “Las propiedades físicas y químicas de los elementos varían periódicamente al aumentar su masa” , sin embargo Mendeleev ordeno los elementos de forma creciente de masa atómica, pero no siempre pudo detener este criterio dado que aún no era conocido el número atómico. 8.2 ¿Cuál fue la contribución de Moseley a la tabla periódica moderna? Moseley estudio los espectros de rayos x de los elementos descubrió la ley: “La energía de una línea espectral especifica es proporcional al número atómico del elemento. Posteriormente se determinó que el número atómico correspondía con el número de protones del núcleo. Por lo tanto Moseley ordeno los elementos de la tabla periódica por el número atómico y la forma de distribución fijada por la configuración electrónica. 8.3 Describa los lineamientos generales de la tabla periódica moderna. Permite la rápida identificación de un elemento conociendo su número atómico. Permite la identificación de un elemento en particular, su número atómico y configuración electrónica, cuando solo se conoce su periodo y grupo. Permite comparar las propiedades de los elementos que forman un mismo grupo o periodo. Rápida identificación de elementos metálicos contra los no metálicos. Análisis de las propiedades periódicas de los elementos, es decir, la comparación de sus propiedades según su ubicación en la tabla periódica. 8.4 ¿Cuál es la relación más importante entre los elementos de un mismo grupo en la tabla periódica? Que poseen propiedades químicas similares

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  • 8.1 Describa brevemente la importancia de la tabla peridica de Mendeleev.

    Mendeleev descubri la ley peridica junto con Meyer, la cual dice que Las

    propiedades fsicas y qumicas de los elementos varan peridicamente al aumentar

    su masa , sin embargo Mendeleev ordeno los elementos de forma creciente de

    masa atmica, pero no siempre pudo detener este criterio dado que an no era

    conocido el nmero atmico.

    8.2 Cul fue la contribucin de Moseley a la tabla peridica moderna?

    Moseley estudio los espectros de rayos x de los elementos descubri la ley:

    La energa de una lnea espectral especifica es proporcional al nmero atmico del

    elemento. Posteriormente se determin que el nmero atmico corresponda con el

    nmero de protones del ncleo. Por lo tanto Moseley ordeno los elementos de la

    tabla peridica por el nmero atmico y la forma de distribucin fijada por la

    configuracin electrnica.

    8.3 Describa los lineamientos generales de la tabla peridica moderna.

    Permite la rpida identificacin de un elemento conociendo su nmero

    atmico.

    Permite la identificacin de un elemento en particular, su nmero atmico y

    configuracin electrnica, cuando solo se conoce su periodo y grupo.

    Permite comparar las propiedades de los elementos que forman un mismo

    grupo o periodo.

    Rpida identificacin de elementos metlicos contra los no metlicos.

    Anlisis de las propiedades peridicas de los elementos, es decir, la

    comparacin de sus propiedades segn su ubicacin en la tabla peridica.

    8.4 Cul es la relacin ms importante entre los elementos de un mismo

    grupo en la tabla peridica?

    Que poseen propiedades qumicas similares

  • 8.5 Cules de los siguientes elementos son metales, cules no metales y

    cules metaloides?: As, Xe. Fe, Li, B, CI. Ba, P, I, Si.

    Metaloides: B, As,Si

    Metales: Fe,Li,Ba

    No metales: Xe,Cl,P,I

    8 6. Compare las propiedades fsicas y qumicas de los metales y de los no

    metales.

    Fsicas de los metales:

    Brillo

    Conducen calor

    Maleables

    Dctiles

    Conducen electricidad

    Qumicas de los metales:

    Hay metales ms activos que otros (series de act. de los metales)

    Pierden electrones (poder reductor)

    Qumicas de los no metales:

    Sus tomos tienen en la ltima capa 4, 5, 6 y 7 electrones.

    Al ionizarse adquieren carga elctrica negativa.

    Al combinarse con el oxgeno forman xidos no metlicos o

    anhdridos.

    Fsicas de los no metales:

    Los no metales varan mucho en su apariencia

    No son lustrosos

    Por lo general son malos conductores del calor y la electricidad

  • Sus puntos de fusin son ms bajos que los de los metales (aunque

    el diamante, una forma de carbono, se funde a 3570 C).

    8.7 Dibuje un esquema general de una tabla peridica (no se requieren

    detalles). Indique dnde se localizan los metales, los no metales y los

    metaloides.

    8.8 Qu es un elemento representativo? Proporcione nombre y smbolo

    En qumica y fsica atmicas, los elementos representativos o elementos de

    los grupos principales son elementos qumicos de los grupos largos de la tabla

    peridica, es decir los que encabezan cada familia.

    Hidrgeno (H)

    Berilio (Be),

    Boro (B)

    Nitrgeno (N)

    Metales

    No Metales

    Metaloides

  • 8.9 Sin consultar la tabla peridica, escriba el nombre y el smbolo de un

    elemento de cada uno de los siguientes grupos: IA, 2A, 3A. 4A, 5A, 6A. 7A, 8A

    y de los metales de transicin.

    IA: Litio (Li)

    IIA: Magnesio (Mg)

    IIIA: Aluminio (Al)

    IVA: Germanio (Ge)

    VA: Fosforo (P)

    VIA: Selenio (Se)

    VIIA: Flor (F)

    VIIIA: Argn (Ar)

    Metales de Transicin

    IB: Cobre (Cu)

    IIB: Zinc (Zn)

    IIIB: Itrio (Y)

    IVB: Circonio (Zr)

    VB: Niobio (Nb)

    VIB: Molibdeno (Mo)

    VIIB: Renio (Re)

    8.10 Indique si los siguientes elementos existen como especies atmicas,

    como especies moleculares o formando grandes estructuras

    tridimensionales, en su estado ms estable a 25c y 1atm y escriba la formula

    emprica o molecular de cada uno: fosforo, yodo, magnesio, nen, carbono,

    azufre, cesio y oxigeno

    8.11 A una persona se le proporciona un slido oscuro, brillante y se le pide

    que determine si se trata de yodo o de un elemento metlico. Sugiera una

    prueba que no destruya la muestra, que permita responder correctamente

  • Se realizara una prueba de conductividad elctrica al slido, si el slido

    conduce electricidad se tratara de elemento metlico y si no sera el yodo que por

    no ser metal no conducira electricidad

    8.12 Qu son electrones de valencia? Para los elementos representativos, el

    nmero de electrones de valencia de un elemento es igual al nmero del grupo

    al que pertenece. Demuestre que esto se cumple para los siguientes

    elementos: Al, Sr, K, Br, P, S, C.

    Representacin del ltimo nivel de energa de la configuracin electrnica de un

    elemento, incluyendo nicamente los orbitales s y p.

    Elemento Grupo Electrones de Valencia

    Al III 3

    Sr II 2

    K I 1

    Br VII 7

    P V 5

    S VI 6

    C IV 4

    8.13 Escriba la configuracin electrnica externa de: a) los metales alcalinos,

    b) los metales alcalinotrreos, c) los halgenos, d) los gases nobles.

    A) Electrones de valencia en s1

    B) Electrones de valencia en s2

    C) Electrones de valencia en s2 p5

    D) Electrones de valencia en s p6

    8.14 Utilizando los elementos de la primera serie de transicin (desde Sc hasta

    Cu) como ejemplo, muestre las caractersticas de las configuraciones

    electrnicas de los metales de transicin.

    El orbital 4s siempre se llena antes que los orbitales 3d. Cuando se forma el

    ion Mn2+, esperaramos que los dos electrones a ser removidos salieran de los

    orbitales 3d para formar [Ar]4s23d3. De hecho, la configuracin electrnica del Mn2+

  • es [Ar]3d 5! La razn es que las interacciones electrn-electrn y electrn-ncleo en

    un tomo neutro pueden ser muy diferentes de las que se presentan en su ion. As,

    mientras que el orbital 4s siempre se llena antes que los orbitales 3d en el Mn, los

    electrones se pierden primero del orbital 4s para formar Mn2+ debido a que los

    orbitales 3d son ms estables que el orbital 4s en los iones de los metales de

    transicin. Por tanto, cuando se forma un catin de un tomo de un metal de

    transicin, los electrones que siempre se pierden primero son los del orbital ns y

    despus los de los orbitales (n 1)d.

    8.15 Las configuraciones electrnicas de los iones derivados de elementos

    representativos siguen un patrn comn. En qu consiste ese patrn y

    como se relaciona con la estabilidad de estos iones?

    Para ello los tomos de los metales ceden electrones, mientras que los

    tomos de los no metales los cogen. La estabilidad se consigue completando su

    ltima capa, que viene determinada por el periodo de la tabla peridica. As pues,

    los metales tendern a dar electrones para parecerse al gas noble (grupo VIII) del

    periodo anterior, y los no metales querrn apropiarse de electrones para parecerse

    al gas noble que est en ese mismo periodo.

    8.16 Qu significa cuando se dice que dos iones o un tomo y un ion son

    isoelectrnicos?

    Que tienen el mismo nmero de electrones de valencia y la misma estructura.

    8.17 Por qu es errnea la afirmacin los tomos del elemento X son

    isoelectrnicos con los tomos del elemento Y?

    Dos tomos pueden ser isoelectrnicos, o sea tener el mismo nmero de

    electrones, para que tomos de diferentes elementos sean isoelectrnicos, por lo

    menos uno de ellos debe ser un ion (anin o catin), si ambos estn en su estado

    neutro, nunca tomos de diferentes elementos sern isoelectrnicos, porque no hay

    dos elementos con la misma cantidad de electrones.

  • 8.18 Proporcione tres ejemplos de iones de metales de la primera serie de

    transicin (desde Sr hasta Cu) cuya configuracin electrnica est

    representada por el argn como ncleo de gas noble.

    Ion Mn 2+ [Ar ]3 d5

    Ion FE 3+ [Ar] 3 d5

    Ion V 2+ [Ar] 3 d3

    8.20) Un tomo neutro de cierto elemento tiene 17 electrones. Sin consultar la

    tabla peridica a) escriba la configuracin electrnica del estado fundamental

    del elemento, b) clasifique al elemento, c) determine si los tomos de dicho

    elemento son diamagnticos o paramagnticos.

    a) 17Cl = 1s22s22p63s23p5 10Ne3s23p5

    b) Halgeno

    c) Paramagnticos

    8.22) Agrupe las siguientes configuraciones electrnicas en parejas que

    representen tomos con propiedades qumicas semejantes:

    a) 1s22s22p5 = 9F y d) 1s22s22p63s23p5 = 17Cl

    b) 1s22s1 = 3Li y e) 1s22s22p63s23p64s1 = 19K

    c) 1s22s22p6 = 10Ne y f) 1s22s22p63s23p64s23d104p6 = 36Kr

    8.24) Especifique el grupo de la tabla peridica en el que se encuentra cada

    uno de los siguientes elementos:

    a) [Ne]3s1 = Grupo 1A

    b) [Ne]3s23p3 = Grupo 5A

    c) [Ne] 3s23p6 = Grupo 8A

    d) [Ar]4s23d8 = Grupo 8B

  • 8.26) Un in metlico con una caga neta de +3 tiene cinco electrones en el

    subnivel 3d. Identifique el metal.

    Es el Hierro (26Fe)

    8.28) Escriba la configuracin electrnica en el estado fundamental de los

    siguientes iones, los cuales tienen una funcin importante en los procesos

    bioqumicos del cuerpo humano:

    a) Na+ = [10Ne]

    b) Mg2+ = [10Ne]

    c) CI- = [18Ar]

    d) K+ = [18Ar]

    e) Ca2+ = [18Ar]

    f) Fe2+ = [18Ar3d6]

    g) Cu2+ = [18Ar3d9]

    h) Zn2+ = [18Ar3d10]

    8.30) Nombre los iones con carga +3 que tienen las siguientes configuraciones

    electrnicas:

    a) [18Ar]3d3 =Cr3+

    b) [18Ar] = Sc3+

    c) [36KR]4d6 = Rh3+

    d) [54Xenon]4f145d6 = Ir3+

    8.32) Agrupe las especies que son isoelectrnicas: Be2+, F-, Fe2+, N3- , He, S2- ,

    Co3+, Arl.

    1) Be2+ y H

    2) S2- y Ar

  • 3) Fe2+ y Co3+

    4) F- y N3-

    8.38) Acomode los siguientes tomos en orden decreciente de su radio

    atmico: Na, Al, P, CI, Mg.

    Na > Mg > Al > P > Cl

    8.40) Cul es el tomo ms pequeo del grupo 7?

    9F (Flor)

    8.42) Utilizando el segundo periodo de la tabla peridica como ejemplo,

    demuestre que el tamao de los tomos disminuye segn se avanza de

    izquierda a derecha. Explique esta tendencia

    El radio atmico est determinada en gran medida por la intensidad con que

    los electrones de la capa externa son atrados por el ncleo. Cuanto mayor sea la

    carga nuclear efectiva, ms fuertemente los electrones son atrados y el ms

    pequeo es el radio atmico. Para el segundo perodo, el radio atmico de Li es

    mayor debido a que el electrn 2s est bien protegido por el 1s que est lleno. La

    carga nuclear efectiva que los electrones ms externos se sienten aumenta en todo

    el perodo como resultado de blindaje incompleta por los electrones en la misma.

    En consecuencia, el orbital que contiene los electrones se comprime y el radio

    atmico disminuye.

    8.44) Acomode los siguientes iones en orden creciente de radio inico: N3- .

    Na+. F- , M2+, O2- .

    Mg2+ < Na+ < F- < O2- < N3-

  • 8.46) Explique cul de los siguientes aniones es mayor y por qu: Se2- o Te2-

    Ambos elementos pertenecen al grupo 6 dado que el radio atmico aumenta

    al bajar una columna en la tabla peridica se deduce que Te-2 > Se2-

    8.48) Los puntos de ebullicin del nen y del kriptn son -245.9C y -152.9C,

    respectivamente. Con estos datos calcule el punto de ebullicin del argn.

    Datos:

    PbNe = -245.9c

    PbKr = -152.9c

    Formula:

    =1 + 2

    2

    Desarrollo:

    = +

    2=

    254.9 152.9

    2=

    407.8

    2= 199.4

    8.52) En general, la energa de ionizacin aumenta de izquierda a derecha a lo

    largo de un determinado periodo. Sin embargo, el aluminio tiene una energa

    Ne > F > P>Ca >K

    8.54) En general, la energa de ionizacin aumenta de izquierda a derecha a

    lo largo de un determinado periodo. Sin embargo, el aluminio tiene una

    energa de ionizacin menor que el magnesio. Explique por qu.

    Al= [10Ne] 3s23p1

    Mg= [10Ne] 3s2

  • Como se ve, el aluminio tiene en su configuracin electrnica externa un

    electrn desapareado, por lo que es ms fcil de arrancarlo del tomo que sacar a

    algn electrn del magnesio, en donde ambos estn apareados.

    8.56) Dos tomos tienen las siguientes configuraciones electrnicas ls22s22p6

    y ls22s22p63s1. La primera energa de ionizacin de uno de ellos es 2080

    kJ/mol, y la del otro es 496 kJ/mol. Asigne cada uno de los valores de energa

    de ionizacin a cada una de las configuraciones electrnicas proporcionadas.

    Justifique la eleccin.

    1s22s22p6 = 10Ne Su energa de ionizacin es 2080 KJ/mol

    1s22s22p63s1 = 11Na Su energa de ionizacin es 496 KJ/mol

    Justificacin

    Los elementos que se encuentran a la izquierda de la tabla peridica como

    el Na del grupo IA, su nivel de energa de ionizacin es menor a comparacin de

    aquellos que se encuentran a la derecha de la tabla peridica como lo es el Ne del

    grupo de los gases nobles. Por lo cual la energa de ionizacin aumenta mientras

    se encuentre ms a la derecha y este ms arriba de la tabla peridica

    8.58) El plasma es un estado de la materia que consiste en iones positivos,

    gaseosos y electrones. En el estado de plasma, un tomo de mercurio puede

    perder sus 80 electrones y existir como Hg80+. Utilice la ecuacin del

    problema 8.55 y calcule la energa requerida para el ltimo paso de ionizacin

    Formula:

  • = (2.181018 )(2) (

    1

    2)

    Datos:

    Z= 80

    n = 1

    1 KJ = 1000j

    1 mol = 6.022x1023

    Desarrollo:

    = (2.181018 )(802) (1

    12) = . /

    = 1.3951014

    1

    6.0221023

    1

    1

    1000 = .

    8.62 Especifique cul de los siguientes elementos se esperara que tuviera

    mayor afinidad electrnica y cual la menor He, K, Co, S, Cl.

    Basndonos en la tabla peridica que aumenta de abajo a arriba y de izquierda a

    derecha desconocido los valores de afinidad reales el He tendra la mayor afinidad

    y el K la menor.

    Pero realmente el que tiene mayor afinidad es el Cl y el que tiene menor es el

    He.

    8.64 Explique porque los metales alcalinos tienen mayor afinidad por los

    electrones que los metales alcalinotrreos.

    Por la configuracin electrnica de cada grupo por ejemplo en el grupo 1A la

    configuracin termina en ns lo cual nos indica que hay un espacio disponible para

    un electrn en cambio en el grupo 2A la configuracin termina en ns que quiere

  • decir que los orbitales estn llenos y que el efecto de apantallamiento hace ms

    difcil la afinidad electrnica.

    8.68 Con base en el conocimiento de la qumica de los metales alcalinos,

    intuya algunas de las propiedades qumicas del francio, el ltimo miembro del

    grupo.

    1. Es muy reactivo

    2. No se encuentran en estado nativo en la naturaleza

    3. Con agua, reacciona enrgicamente

    4. Al aire, se oxida rpidamente

    8.70 Por qu los elementos del grupo 1B son ms estables que los del grupo

    1A a pesar de que ambos parecen tener la misma configuracin electrnica

    externa, ns, donde n es el nmero cuntico principal del ltimo nivel?

    Porque tiene todos sus orbitales apareados esto hace que sea ms estable

    adems el efecto de apantallamiento hace que se necesite una menor energa de

    ionizacin para extraer un electrn del grupo 1A que del 1B.

    8.72 Escriba ecuaciones balanceadas para la reaccin entre cada uno de los

    siguientes xidos y agua:

    a) LiO Li2O + H2O = 2 LiOH

    b) CaO CaO + H2O = Ca(OH)2

    c) SO SO3 + H2O = H2SO4

    8.74 Cul oxido es ms bsico, MgO o BaO? Por qu?

    Es ms bsico el (BaO) porque el bario tiene mayor carcter metlico que el

    Mg. Y los xidos bsicos son el resultado de la combinacin de un metal y el

    oxgeno, en consecuencia el BaO es ms bsico que el MgO.

    8.76 Consulte la tabla peridica y nombre:

    a) El elemento halgeno del cuarto periodo Bromo

  • b) Un elemento semejante al fosforo respecto de sus propiedades qumicas

    Nitrgeno

    c) El metal ms reactivo del quinto periodo Rubidio

    d) Un elemento que tenga un numero atmico menor que 20 y que sea semejante

    al estroncio Magnesio

    8.78 Calcule el cambio de energa (en kJ/mol) para la reaccin Na (g) + F (g)

    Na (g) +F (g) Esta reaccin es endotrmica o exotrmica?

    Cambio de Energa= 168 kJ/mol

    Es una reaccin endotrmica. Se denomina reaccin endotrmica a

    cualquier reaccin qumica que absorbe energa.

    Si hablamos de entalpa (H), una reaccin endotrmica es aquella que tiene un

    incremento de entalpa o H positivo. Es decir, la energa que poseen los productos

    es mayor a la de los reactivos.

    8.80 El elemento M es un metal brillante y muy reactivo (punto de fusin 63C);

    el elemento X es un no metal muy reactivo (punto de fusin -7.2C).

    Reaccionan entre s para formar un compuesto de formula emprica MX, solido

    incoloro, quebradizo que se funde a 734C. Cuando se disuelve en agua o se

    encuentra fundido, la sustancia conduce la electricidad. Cuando se burbujea

    cloro gaseoso en una disolucin acuosa que contiene MX, se produce un

    lquido caf rojizo y se forman iones Cl. A partir de estas observaciones,

    identifique M y X. (Puede ser necesario consultar un manual de qumica para

    consultar los valores de punto de fusin)

    M K (Potasio)

    X Br (Bromo)

    8.82 Acomode las siguientes especies en parejas isoelctricas: O, Ar, S,

    Ne, Zn, Cs, N, As, N, Xe.

  • 1. Xe y Cs

    2. O y N

    3. As y Zn

    4. N y Ne

    5. S y Ar

    8.84 Cul de las siguientes propiedades muestra una clara variacin

    peridica?

    R= a) y d)

    a)Primera energa de ionizacin

    b)Masa molar de los elementos

    c)Numero de isotopos de un elemento

    d)Radio atmico

    8.86 A una persona se le proporcionan cuatro sustancias: un lquido rojo

    fumante, un slido oscuro de apariencia metlica, un gas de color amarillo

    plido y un gas de color verde que ataca al vidrio. Se le informa que dichas

    sustancias son los primero cuatro miembros del grupo 7A , los halgenos.

    Nombre cada uno.

    Flor (F) = Gas de Color Verde que ataca al vidrio

    Cloro (Cl) = Gas de color amarillo plido

    Bromo (Br) = Liquido rojo fumante

    Yodo(I) = Slido oscuro de apariencia metlica

    8.88 Mencione el nombre del elemento que forma compuestos, en las

    condiciones apropiadas, con todos los elementos de la tabla peridica

    excepto con He, Ne y Ar.

    Es el Flor (F)

  • 8.90 El ion H- y el tomo de He tienen dos electrones 1s cada uno. Cul de

    las dos especies es mayor? Explique.

    H- y He son especies isoelectrnicos con dos electrones. Puesto que H- tiene slo

    un protn en comparacin con dos protones para He, el ncleo de H- atraer a los

    dos electrones con menor intensidad en comparacin con He. Por lo tanto, H- es

    ms grande.

    8.92 Escriba las formulas y los nombres de los xidos de los elementos del

    segundo periodo (del Li al N). Identifique dichos xidos como cidos, bsicos

    o anfteros.

    Oxido Nombre Propiedades

    Li2O xido de litio Bsico

    BeO xido de Berilio Anftero

    B2O3 xido de Boro Acido

    CO2 Dixido de Carbono Acido

    N2O5 Pentxido de

    dinitrgeno

    Acido

    8.94 Qu factores explican la naturaleza nica del hidrgeno?

    En su qumica, el hidrgeno puede comportarse como un metal alcalino (H

    +) y como un halgeno (H-). H + es un solo protn.

    8.96) La frmula para calcular la energa de un electrn en un in hidrogenoide

    se proporcion en el problema 8.55. Esta ecuacin no se aplica a los tomos

    polielectrnicos. Una forma de modificar la ecuacin para tomos ms

    complejos es reemplazando Z por (Z-), donde Z es el nmero atmico y es

    una cantidad positiva adimensional llamada constante de apantallamiento.

    Considere cl tomo de helio como ejemplo. El significado fsico es que

    representa la medida del efecto pantalla que ejercen entre s los dos

    electrones 1s. Por lo que la cantidad (Z- ) se llama, apropiadamente, "carga

  • nuclear efectiva". Calcule el valor de si la primera energa de ionizacin del

    helio es 3.94 X 10-18 J por tomo. (Para los clculos ignore el signo negativo

    de la ecuacin dada.)

    Formula:

    = (2.181018 )(2) (

    1

    2)

    Datos:

    Z= 2 - O

    E1 = 3.94x10-18 J

    n = 1

    Desarrollo:

    1 = 3.941018 = (2.181018 )(2 )2 (1

    12)

    (2 0)2 =3.941018

    2.181018

    2 0 = 1.81

    0 = 2 1.35 = 0.65

    = 1.3951014

    1

    6.0221023

    1

    1

    1000 = .

    8.98 El radio atmico del K es 227 pm y el del K+ es 133 pm. Calcule el

    porcentaje de disminucin de volumen que ocurre cuando el K(g) se

    convierte en K+(g).

    El porcentaje corresponde al 79.999%

  • 8.100 Para medir la energa de ionizacin de los tomos se emplea una tcnica

    llamada espectroscopia fotoelctrica. Al irradiar una muestra con la luz UV,

    emite electrones de su capa de valencia. Se mide la energa cintica de los

    electrones emitidos. Como se conoce la energa del fotn UV y la energa

    cintica de los electrones emitidos, podemos escribir

    = +1

    22

    Donde v es la frecuencia de la luz UV y m y u son la masa y la velocidad del

    electrn respectivamente. En un experimento se encuentra que la energa

    cintica del electrn emitido por el potasio es de 5.34x10-19 J utilizando una

    fuente UV cuya longitud de onda es de 162 nm. Calcule la energa de ionizacin

    del potasio Cmo puede asegurar que esta energa de ionizacin

    corresponde al electrn atrado con menos fuerza?

    Usando la longitud mxima de onda, la energa de ionizacin para el potasio ser

    de 418 KJ/Mol

    8.102 la energa necesaria para el siguiente proceso es de 1.196x104 KJ/Mol:

    Li(g) Li3+(g) + 3e-

    Si la primera energa de ionizacin del litio es de 520 KJ/Mol. Calcule la

    segunda energa de ionizacin para el litio, es decir la energa que se

    requiere para el proceso

    Li+(g) Li2+(g) + 3e-

    Primera energa de ionizacin = 520.2 KJ/Mol

    Segunda energa de ionizacin = 7298.10 KJ/Mol

    Tercer energa de ionizacin = 11815.0 KJ/Mol

    8.104 Un estudiante recibe muestras de tres elementos, X,Y,Z que podran ser

    un metal alcalino, un miembro del grupo 4A y un miembro del grupo 5A. Hace

    las siguientes observaciones: el elemento X tiene brillo metlico y conduce la

  • electricidad. Reacciona lentamente con el cido clorhdrico para producir

    hidrogeno gaseoso. El elemento Y es un slido amarillo plido que no

    conduce la electricidad y cuando se expone al aire desprende un polvo blanco.

    Una disolucin acuosa del polvo blanco es bsica. Qu puede concluir

    respecto a los elementos a partir de esta observacin?

    Analizando la tabla peridica, enfocados a los grupos mencionados, se concluye

    que el elemento X puede ser Estao o Plomo; el elemento Y es el elemento Fosforo,

    mientras que el elemento Z puede ser cualquier elemento de los metales alcalinos.

    8.106 Cul es la afinidad electrnica del ion Na+?

    Afinidad electrnica (kJ.mol-1): 53

    8.108 Experimentalmente, la afinidad electrnica de un elemento se determina

    al utilizar un rayo lser para ionizar el anin de un elemento en estado

    gaseoso:

    X-(g) + hv X(g) + e-

    A qu regin del espectro electromagntico pertenece esa longitud de onda?

    La longitud de onda es de 343 nm y se encuentra en la regin Ultra Violeta

    8.110 La entalpia estndar de atomizacin de un elemento es la energa

    necesaria para convertir un mol de un elemento en su forma ms estable a

    25C en un mol de gas monoatmico. Sabiendo que la entalpia estndar de

    atomizacin del sodio es de 108.4 KJ/mol, calcule la energa requerida en kilo

    joules para convertir un mol de sodio metlico a 25C en un mol de iones Na+

    en estado gaseoso.

    Se requerirn la cantidad 604.3 KJ por cada mol

    8.112 Con base en el conocimiento de la configuracin electrnica del titanio,

    establezca cul de los siguientes compuestos es improbable que exista:

    K3TiF6, K2Ti2O5, TiCl3, K2TiO4, K2TiF6

  • El compuesto ms improbable es K2TiO4

    8.114 En las reacciones de desplazamiento de los halgenos se puede generar

    un halgeno oxidando sus aniones con un halgeno situado arriba de este en

    la tabla peridica. Esto significa que no hay manera de preparar flor

    elemental, ya que es el primer miembro del grupo 7A. En realidad durante

    muchos aos la forma de preparar Flor elemental era oxidando los iones F-

    por medios electrolticos. Ms tarde, en 1986, un qumico public que al hacer

    reaccionar hexafluoromanganato(IV) de potasio (K2MnF6) con pentafluoro de

    antimonio (SbF5) a 150C logro generar flor elemental. Balancee la siguiente

    ecuacin.

    K2MnF6 + SbF5 KSbF6 + MnF3 + F2

    2K2MnF6 + 4SbF5 4KSbF6 + 2MnF3 + F2

    8.116 Escriba las formulas qumicas de los xidos de nitrgeno, con los

    siguientes nmeros de oxidacin: +1, +2, +3, +4, +5.

    N2O Monxido de dinitrgeno

    NO Monxido de nitrgeno

    N2O3 Trixido de dinitrgeno

    N2O4 Tetraxido de dinitrgeno

    NO2 Dixido de nitrgeno

    N2O5 Pentaxido de dinitrgeno

    8.118 En general el radio atmico y la energa de ionizacin tienen tendencias

    opuestas, Por qu?

    Porque cuanto ms chico es el radio atmico, ms fuertemente estn unidos

    los electrones al tomo, por lo que la energa necesita ms energa de ionizacin

    para poder ionizarlo.

  • Un tomo se generan fuerzas de repulsin entre el ncleo y los electrones

    por las cargas opuestas, si est cerca del ncleo significa que tiene mucha energa

    para poder combatir la repulsin de las cargas.

    8.120 Considere lo halgenos Cloro, bromo, y yodo. Los puntos de fusin y

    de ebullicin del cloro son -101 y -34.6C en tanto que los el yodo son 113.5 y

    184.4C, respectivamente. Por tanto en condiciones ambientales el cloro es un

    gas y el yodo un slido. Calcule los puntos de fusin y ebullicin del bromo.

    Nombre: Bromo

    Numero Atmico: 35

    Punto de ebullicin: 58C

    Punto de Fusin: 7.2C

    8.122 El nico compuesto que se conoce del radn es el fluoruro de radn.

    RnF. Una razn que explica la dificultad de estudiar la qumica del radn es

    que todos sus isotopos son radioactivos, y por lo tanto es peligroso

    manipularlos. Podra sugerir otra razn de por qu son tan poco conocidos

    los compuestos del radn?

    En principal instancia se debe a que el calor que se genera por la desintegracin

    nuclear puede llegar a descomponer los compuestos y por lo tanto no se pueden

    estudiar ms a detalle.

    Los radioistopos son elementos qumicos con un ncleo inestable que se

    desintegran de manera espontnea hasta alcanzar una situacin de ncleo

    estable. Dicha desintegracin sigue un curso definido a travs de la generacin de

    un conjunto de radioistopos denominado serie, secuencia o cadena de

    desintegracin, ya que los radioistopos intermedios para cada radionclido que

    se desintegra son casi siempre iguales al seguir un camino de mnima energa.

    Dicha desintegracin produce radiaciones de alta energa que rompen literalmente

    los tejidos de los seres vivos cuando inciden directamente sobre ellos.

  • 8.124 Como se estudi en el captulo, la masa atmica del argn es mayor

    que la del potasio. Esta observacin genero un problema en los inicios del

    desarrollo de la tabla peridica por qu significaba que al argn deba

    colocarse despus del potasio,

    A) Calcule la masa atmica para el argn y para el potasio

    La Masa promedio para el Argn (Ar) es 39.95 uma

    La masa promedio para el Potasio (K) es 39.10 uma

    8.126 Prediga el nmero atmico y la configuracin electrnica fundamental

    del siguiente miembro de los metales alcalinos, despus del francio.

    Elemento 119. [On] 8s1

    8.128. Las cuatro primeras energas de ionizacin de un elemento es

    aproximadamente 738 KJ/mol, 1450 Kj/mol, 7.7x103 KJ/mol A cul grupo

    peridico pertenece este elemento?

    Ar 36 35.9675

    uma

    0.337%

    Ar 38 37.9627

    uma

    0.063%

    Ar 40 39.9624

    uma

    0.0117%

    K 39 38.9637

    uma

    93.258%

    K 40 39.9640

    uma

    0.0117%

    K 41 40.9618

    uma

    6.730%

  • Las energas de ionizacin corresponden al grupo peridico 2

    8.130 A) La frmula del hidrocarburo ms sencillo es CH3 Prediga las

    frmulas de los compuestos ms sencillos formados entre el hidrogeno y lo

    siguientes elementos: Silicio, Germanio, Estao y Plomo

    SiH4

    GeH4-

    SnH4-

    PbH4-

    b) El hidruro de sodio (NaH) es un compuesto inico Esperara que el

    hidruro de rubidio (RbH) fuera ms o menos inico que el NaH?

    Forzosamente tendra que ser ms inico en comparacin con el NaH

    c) Prediga la reaccin entre el radio (Ra) y el agua

    Ra(OH)2 + H2

    d) Cuando se expone al aire, el aluminio forma una cubierta tenaz de un

    oxido (Al2O3) que protege al metal de la corrosin. Cul metal del grupo 2 A

    esperara que mostrara propiedades semejantes?

    El berilio