Semana 2 problemas adicionales
- 1. Química : Estructura atómica, números cuánticos y configuración electrónica 1. Marque la alternativa correcta con respecto a las siguientes proposiciones sobre el átomo. A) Es la parte más pequeña e indivisible de la materia. B) La masa del protón es casi la misma que la del electrón. C) Los nucleones no tienen carga y determinan la masa del átomo. D) Si un átomo neutro pierde electrones se transforma en un anión. E) En un átomo neutro, el número de electrones es igual a su número atómico. Solución: A) FALSO. El átomo puede dividirse en protones, electrones y neutrones B) FALSO. La masa del protón es casi 1800 veces la masa del electrón, mientras que la masa del protón y el neutrón si son casi iguales. C) FALSO. Los nucleones son las partículas que se encuentran en el núcleo del átomo por ello son los protones y neutrones y los protones dan la carga al núcleo D) FALSO. Cuando un átomo pierde electrones este se carga positivamente. E) VERDADERO. Cuando un átomo es neutro el número de protones (Z) es igual al número de electrones. Resp. C 2. Con respecto a los modelos atómicos, marque la alternativa correcta. A) Según John Dalton, protones y electrones están totalmente neutralizados formando una esfera compacta y neutra. B) Thomson introdujo el concepto de niveles, cada uno de los cuales se identifica por su energía. C) Rutherford estableció un modelo en el la nube electrónica y el núcleo tienen el mismo volumen. D) En el modelo de Neils Bohr se considera al electrón con naturaleza ondulatoria E) El concepto de orbital corresponde al modelo mecánico - cuántico Solución: A) Falso. En la época de John Dalton no se habían descubierto las partículas subatómicas. B) Falso. El modelo de Thomson corresponde a una esfera de carga uniformemente positiva, donde los electrones están sumergidos en forma de pasas, neutralizando la carga positiva. C) Falso. En el modelo de Rutherford el núcleo pequeño, puntual y cargado en masa está en el centro del átomo y los electrones se encuentran girando en forma concéntrica con respecto al núcleo, generando la envoltura de gran volumen.
- 2. D) Falso. La naturaleza ondulatoria del electrón fue establecida por el modelo mecánico - cuántico. E) Verdadero. El modelo mecánico - cuántico introduce el concepto de orbital. 3. Si el número de masa A de un átomo neutro es 119 y su número atómico Z es 50, el número de neutrones, nucleones y electrones respectivamente es: A) 50, 119, 69 B) 119, 50, 69 C) 69, 50, 119 D) 69, 119, 50 E) 119, 69, 50 Solución: E119 50 Rpta. D 4. El número de electrones que posee la especie 4207 82 Pb es: A) 203 B) 211 C) 78 D) 86 E) 82 Solución: 4207 82 E Rpta. C 5. Marque la secuencia de verdadero (V) o falso (F) con respecto a los isótopos siguientes del Carbono. CCC 14 6 13 6 12 6 (a) (b) (c) I) (a) tiene 6 protones y (c) 7 electrones. II) (b) tiene 13 protones y 6 electrones. III) El número de masa de (a) y (b) son 12 y 13 respectivamente. IV) Si las abundancias relativas para el 12 C es 98.5%, 13 C es 1.4% y 14 C es 0.1% la masa atómica promedio es 12,01. A) FFVV B) FVFV C) VVFF D) VFVV E) VFVF Número de electrones = 82 – 4 = 78 Número de neutrones = 119 – 50 = 69 Número de nucleones = 119 Número de electrones = 50
- 3. Solución: I) FALSO CC 13 6 12 6 6 protones 6 electrones II) FALSO C13 6 z = protones (6) = (6) electrones. Por tanto falso. (F) III) VERDADERO CC 13 6 12 6 (a) A = 12 (b) A = 13 (a) (b) IV) VERDADERO Isótopo Masa atómica Porcentaje de abundancia 12C 12 98,5 13C 13 1,4 14C 14 0,1 01,12 100 1,0 14 100 4,1 13 100 5,98 12a%MMA p Rpta. A 6. Marque la secuencia correcta de verdadero (V) o falso (F) I. El número cuántico principal ―n‖ puede tener valores 0, 1, 2 ………...∞ II. El número cuántico secundario puede tener valores 0, 1, 2 ………..(n–1) III. Un orbital ―p‖ posee como máximo 6 electrones IV. En un subnivel ℓ = 3 existen 7 orbitales. A) VFVV B) FVVV C) VVVF D) FVFV E) VVVV Solución: I FALSO. El número cuántico principal (n) no puede tener valor = 0. II. VERDADERO. El número cuántico secundario va desde 0 hasta n – 1. III. FALSO. Un orbital solo puede albergar dos electrones como máximo. IV. VERDADERO. Si para el subnivel f (ℓ = 3) por ello el número de orbitales es 2 ℓ +1 así 2(3) + 1 = 7. Rpta. D
- 4. 7 Hallar los números cuánticos para el último electrón de la especie 25Mn2+ . A) (3, 2, + 2, + 1/2) B) (3, 2, – 1, + 1/2) C) (3, 2, 1, – 1/2) D) (3, 2, – 1, – 1/2) E) (3, 2, 0, + 1/2) Solución: Para el 25Mn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 En el caso del ion 25Mn2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s0 3d5 n = 3 ℓ = 1 s = +1/2 Rpta. A 8. El número de electrones en los orbitales de valencia para el 20Ca y 33As son: A) 1 y 5 B) 2 y 3 C) 2 y 5 D) 1 y 6 E) 5 y 4 Solución: Los electrones en los orbitales de valencia son los que tienen mayor n 20Ca 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 2 e– de valencia 33As 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3 5 e– de valencia Rpta. C 9. Determine los números cuánticos para el último electrón de un átomo que solo tiene 7 orbitales llenos. A) (3, 1, + 1, – 1/2) B) (3, 1, – 1, + 1/2) C) (3, 1, – 1, – 1/2) D) (3, 0, 0, – 1/2) E) (3, 1, 0, – 1/2) Solución: Se tienen 7 orbitales llenos 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 1 1 3 1 1 orbitales llenos Z = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 = 16 n = 3 ℓ = 1 m = – 1 y s = – 1/2 m = = – 1 Rpta. C
- 5. 10. Si los números cuánticos para el último electrón de un átomo son (3, 2, 0, – 1/2) determine el número orbitales con electrones apareados, y orbitales semillenos. A) 14 y 1 B) 14 y 2 C) 13 y 2 D) 13 y 3 E) 13 y 2 Solución: n = 3 ℓ = 1 s = – 1/2 Rpta. E EJERCICIOS DE REFORZAMIENTO PARA LA CASA 1. Marque la respuesta INCORRECTA con respecto al siguiente núclido S32 16 . A) Posee 16 electrones. B) Posee 16 protones. C) Cuando gana 2 electrones se carga con 2– y posee 18 protones. D) Posee 16 neutrones. E) cuando se carga con 4+ posee 12 electrones. SOLUCIÓN: A) VERDADERO. El átomo posee 16 electrones. B) VERDADERO. El átomo posee 16 protones. C) FALSO. Cuando gana 2 electrones se carga con 2-, pero en ese estado posee 18 electrones. D) VERDADERO. El átomo posee 16 neutrones. E) VERDADERO. Cuando el átomo se carga con 4+ posee 12 electrones. Rpta. C El término será 3d8 la C. E. es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8 El número de orbitales con electrones apareados es = 13 El número de orbitales semillenos es = 2 2. Determine el número de protones que posee un átomo, si solo tiene 5 electrones en el 4° nivel. A) 31 B) 33 C) 35 D) 37 E) 40
- 6. Solución: Para tener 5 electrones en el 4° nivel 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3 así Z = 33 Rpta. B 3. Para un elemento cuyo Z = 16, marque la secuencia correcta de verdadero (V) o falso (F). I. Su configuración electrónica termina en 3s2 3p4 . II. Tiene 2 niveles llenos y 4 subniveles llenos. III. Posee 6 orbitales con electrones apareados. IV. Los números cuánticos de su ultimo electrón son (3, 1, – 1, – 1/2). V. En su capa de valencia hay 4 electrones. A) FVFFV B) VFFFV C) FVFVF D) VVVFV E) VFFVF Solución: I. FALSO. Su configuración electrónica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 . II. VERDADERO. Tiene 2 niveles llenos y 4 subniveles llenos. III. FALSO. Tiene 7 orbitales con electrones apareados. IV. VERDADERO. 3p4 Los números cuánticos son: n l m s (3, 1, – 1, – 1/2) V. FALSO: En su capa de valencia hay 6 electrones Rpta. E 4. Determinar el número de masa de un elemento X, si su ultimo electrón tiene los números cuánticos n = 4, ℓ = 2, m = +1 y s = –1/2, si el numero de neutrones es el doble del numero de protones aumentado en 10. A) 142 B) 136 C) 151 D) 162 E) 155 Solución: n = 4 ℓ = 2 s = – 1/2 Rpta. C El término será 4d9 la C. E. es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d10 siendo Z = 47 n = 2 p+ + 10 = 2(47) + 10 = 104 A = n + p = 47 + 104 = 151