2012 Problemas Tema 2 (2)

Química. Grupo 911 2012-2013

Problemas tema 2: Estructura atómica y sistema periódico 1ª parte: número atómico, número másico, isótopos y masas atómicas

1) Rellenar los huecos de la siguiente tabla y completar los símbolos con A, Z y carga

Símbolo

+35826Fe C −Br81

35 Si V4823 −234

16 S Nº Protones 43 92 13

Nº Neutrones 8 55 143

Nº másico 27 29

Electrones 10 10

Carga neta 0 0 0

2) El yodo es uno de los pocos elementos que están constituidos por un solo isótopo, el I127

53 . a) Indicar el número de protones, neutrones y electrones de un átomo de yodo. b) indicar con una precisión de tres cifras significativas la masa atómica del yodo. 3) Determinar la composición del núcleo de un anión X- que contiene 18 electrones y cuyo número

másico es 35. ¿De qué elemento se trata? 4) El Bromo está constituido por dos isótopos de masas 78.92 uma (abundancia natural del 51%) y

80,92 uma (abundancia natural del 49%). Calcular la masa atómica del Br. 5) Un elemento X está formado por una mezcla de los isótopos 210X de masa 209,64 uma y una

abundancia natural de 72,42%, y 212X de masa 211,66 uma y una abundancia natural de 27,58%. Calcular la masa del elemento X.

6) El néon (masa atómica 20,183 uma) está formado por tres isótopos de masas 19,99, 20,99 y

21,99 uma respectivamente. La abundancia del tercer isótopo es 8,83%. Calcular la abundancia de los otros dos isótopos.

7) Cuando se analiza el espectro de masas del bromo gas (Br2) se observan tres picos que

corresponden a especies de números másicos 158, 160 y 162. ¿Cuáles son los isótopos naturales del bromo?. Razona la respuesta.

8) El espectro de masas del Ge presenta picos para los números de masa 70, 72, 73, 74 y 76. Las

alturas de estos picos son 24,6, 32,88, 9,36, 43,8 y 9,36 respectivamente. a) Representar esquemáticamente dicho espectro de masas b) Estimar cuál es la masa atómica del Ge en la naturaleza


Problemas tema 2: Estructura atómica y sistema periódico 2ª parte: Reacciones nucleares

1) Completa las reacciones nucleares siguientes (las cargas nucleares se han omitido) 14N + _________ 17O + p 13C + n _________ + γ 1H + 1H 2H + _________ 20Ne + _________ 24Mg + γ 20Ne + 4He _________ + 16O 27Al + 2H _________ + 28Al 2) Completa las reacciones nucleares siguientes (las cargas nucleares se han omitido) 97Tc 97Ru + _________ _________+ 4He 243Bk + n 249Cf + _________ 263Sg + 4n 1H + 14N _________+ 4He n + 235U _________+ 94Sr + 2n 228Ra _________ + 228Ac 3) Escribe ecuaciones apara demostrar cómo los tres isótopos del Mg (24Mg, 26Mg y 27Mg) se forman por la fusión de 12C y 16O) 4) Escribe ecuaciones para describir como la fusión de dos 12C pueden conducir a la formación de a) 23Na b) 23Mg c) 20Ne d) 16O


Problemas tema 2: Ondas, Espectros atómicos. Orbitales y configuraciones electrónicas

1) El espectro del Mg tiene una línea a 266,8 nm. Justifica si son ciertas o no cada una de las siguientes afirmaciones:

a) Su frecuencia es más alta que la correspondiente radiación de longitud de onda 402 nm. b) Es visible al ojo humano. c) Su velocidad en el vacío es mayor que la luz roja de longitud de onda 652 nm. d) Su longitud de onda es más larga que la de los rayos X.

2) ¿qué valor de n corresponde con la línea a 389 nm de la serie de Balmer del espectro de Hidrógeno? 3) Una determinada radiación tiene una longitud de onda de 474 nm. ¿Cuál es la energía expresada en Julios de a) un fotón; b) un mol de fotones de radiación. 4) Las lámparas de vapor de sodio a alta presión se utilizan en el alumbrado público. Las dos líneas más intensas del espectro de sodio están a 589,00 y 589,59 nm. ¿Cuál es la diferencia de energía por fotón de las radiaciones correspondientes a estas dos líneas? 5) Cuando se excita un electrón desde la primera hasta la tercera órbita de Bohr, calcula el aumento de a) la distancia al núcleo, b) la energía. 6) La frecuencia de la transición de n=3 a n=2 para un ión hidrogenoide desconocido es 16 veces mayor que la del átomo de Hidrógeno. ¿Cuál es la identidad de este ión? 7) En el átomo de Hidrógeno, un electrón situado en un nivel energético determinado emite un fotón de longitud de onda 486,0 nm, cuando efectúa una transición hasta el nivel energético de número cuántico 2. Encontrar el número cuántico del nivel energético de partida. 8) El potencial de ionización del C5+ es: a) 5 veces mayor que el del H, b) 6 veces mayor que el del H, c) 36 veces mayor que el del H, d) igual al del H. Entre estas cuatro propuestas indica cuál es la correcta y por qué. 9) Indicar un valor aceptable para cada uno de los números cuánticos que faltan. a) n = 3, l = ?, ml = 2, ms = +½ b) n = ?, l = 2, ml = -1, ms = -½ c) n = 4, l = 2, ml = 0, ms = ? d) n = ?, l = 0, ml = ?, ms = ? 10) ¿qué tipo de orbitales (es decir 3s, 4p….) designan los siguientes números cuánticos? a) n = 5, l = 1, ml = 0 b) n = 4, l = 2, ml = -2 c) n = 2, l = 0, ml = 0 11) En relación a los electrones en las capas, subcapas y orbitales de un átomo ¿cuantos electrones puede haber en: a) n = 3, l = 2, ml = 0, ms = +½ b) n = 3, l = 2, ml = 0 c) n = 3, l = 2 d) n = 3 e) n = 3, l = 2, ms = +½ 12) Indica las configuraciones electrónicas de F, Mg, V, Se, Cu, Cd, Os, Cs 13) Utilizar las reglas básicas de las configuraciones electrónicas para indicar el número de a) electrones desapareados en un átomo de P; b) electrones 3d en un átomo de bromo; c) electrones 4p en un átomo de Ge; d) electrones 6s en un átomo de Ba, e) electrones 4f en un átomo de Au.


14) ¿Cuál de los siguientes diagramas de orbitales es el correcto para la configuración electrónica del estado fundamental del Molibdeno? Explica porqué el resto son incorrectos. (a) [Ar] 3d 3f (b) [Kr] 4d 5s (c) [Kr] 4d 5s (d) [Ar]

3d 4s 4p 4d

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Problemas tema 2: Tabla periódica y propiedades periódicas 1) Predecir la carga más estable que se espera que tengan los iones de Cinc, Selenio, Indio y Titanio en el estado fundamental. Indicar la configuración electrónica de los iones. 2) Las siguientes configuraciones electrónicas corresponden a diferentes átomos en su estado fundamental. a) 1s22s22p63s2

b) 1s22s22p63s23p6 c) 1s22s22p63s23p63d14s2 d) 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1 e) 1s22s22p63s23p63d104s24p4

Seleccionar el o los que corresponden a: Gas noble; Elemento de transición; metal; no metal; alcalino; alcalinotérreo; anfígeno. Identificar cada uno de ellos e indicar su grupo y periodo en la tabla periódica 3) Identifica e indica la configuración electrónica de los elementos de grupo 1 periodo 5; grupo 5 periodo 4; grupo 9 periodo 5; grupo 15 periodo 3, grupo 14 periodo 6; grupo 12 periodo 6 4) De los elementos Na, K, Mg y Ca, indicar cual presentará mayor energía de ionización y mayor afinidad electrónica 5) Ordenar los siguientes elementos en orden creciente de su energía de ionización: F, Li, K, Cl y Na. Igualmente con su afinidad electrónica. 6) En la gráfica y tabla adjuntas se presentan las primeras 6 energías de ionización de un elemento. ¿Cuál sería el catión más probable que formaría ese elemento?. Discute la posibilidad de que corresponda a un elemento del bloque s, p o d. 7) Para los siguientes grupos de elementos o iones, selecciona aquel que tenga: a) El átomo de mayor tamaño: Mg, Mn, Mo, Ba, Bi, Br. b) La primera energía de ionización más pequeña: B, Sr, Al, Br, Mg, Pb. c) La afinidad electrónica más negativa: As, B, Cl, K, Mg, S. d) El mayor número de electrones desapareados: F, N, S2-, Mg2+, Sc3+, Ti3+. 8) Indicar cuál es el átomo más pequeño y el más grande entre Ge, Sb, Br, Ca y As. 9) ¿Cuál de los siguientes iones posee el radio iónico más pequeño?: Be2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+

10) Ordena los siguientes iones isoelectrónicos en función de su radio iónico. Mo6+, As3-, Se2-, Y3+, Zr4+

11) Predecir si el Cr3+ es o no paramagnético.

12) Nombrar todos los elementos paramagnéticos del segundo periodo. Lo mismo para los iones que forman dichos elementos. 13) A pesar de que los gases noble son “inertes” ¿cuál de ellos piensas que puede ser más reactivo?. Razonar la respuesta.

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