2 Estructura Atómica II QUIMICA TERCERO

ESTRUCTURA ATÓMICA II ¿QUÉ ES UN IÓN? Es aquel átomo o grupo de átomos que desarrollan un campo eléctrico, debido a que la cantidad de protones es diferente a la cantidad de electrones.

IONES

CATIÓN

ANIÓN

Carga positiva pierde electrones

Carga negativa gana electrones

Ejemplos: 23 1 27 3 11 Na 13 Al

Ejemplos: 35 1 17 Cl

32 2 16 S

Ejm.: Interpretando la notación de cada ión, completar la siguiente tabla Ión

A

Z

n

p

e

Tipo de Ión

56 3 26 Fe 31 3 15 P

40 2 20 Ca

1  1H

TIPOS DE NÚCLIDOS En la tabla periódica de elementos químicos observamos que existen más de 100 elementos conocidos; en cambio: ¿sabemos cuántos átomos diferentes existen?... se necesitaría una tabla más amplia, pues el número de átomos diferentes está por el orden de 1000. Es decir, que existen mil núcleos distintos con diferente cantidad de protones, neutrones y electrones. En consecuencia un elemento tiene átomos pero que pueden diferenciarse en su cantidad de partículas fundamentales; es más, la perder electrones el átomo sufre un cambio en sus propiedades transformándose en un ión.

NÚCLIDOS

ISÓTOPOS

ISÓBAROS

ISÓTONOS

=E ; =Z ; A

E ; =A ; Z

E;=n;A;Z

Ejemplos : 12 6C

Ejemplos : 14 14 6C 7N

14 6C

Ejemplos : 23 24 11 Na 12 Mg

E  elemento químico A  número de masa Z  número atómico n  cantidad de neutrones

Núclidos

Características

Ejemplos

Isótopos o Hílidos

Átomos de un mismo elemento con igual “z”

1 1H

Isóbaros

Átomos con igual “A”

40 18 Ar

Isótonos

Átomos con igual cantidad de neutrones

14 6C

Isoelectrónes

Átomos con igual cantidad de electrones

9F



2 1H



3 1H

40 20 Ca

16 8O

10Ne

11 Na



Isótopos estables son los que se mantienen inalterables con el tiempo, por tener estable su núcleo. En cambio los isótopos radiactivos son los que se desintegran; pueden encontrarse en la naturaleza y formarse natural o artificialmente.



Todo elemento químico está formado por una cierta cantidad de isótopos. Así por ejemplo :

3 2 He

4 2 He

6 2 He

8 2 He

8 5B

10 5B

11 5B

12 5B

12 5B

15 8O

16 8O

17 8O

18 8O

19 8O

20 8O

40 20 Ca

41 20 Ca

42 20 Ca

43 20 Ca

44 20 Ca

48 20 Ca



Todo isótopo inestable tiene un tiempo de vida media (t 1/2) o período de semidesintegración, que es el tiempo en que se desintegra la mitad de la cantidad inicial del isótopo radiactivo. Por ejemplo:

210 Para el isótopo 83 Bi … t 1/2 = 5d

pasan otros 5 días y quedan 2,5 g de Bi – 210

si se tiene inicialmente 10 g de Bi – 210

y así sucesivamente

pasan 5 días y quedan 5 g de Bi – 210

pasan otros 5 días y quedan 1,25 g de Bi – 210



A los isótopos también se les llama “Hílidos” (del griego “hile” = materia y “eidos” = especie). ISÓTOPOS DE HIDRÓGENO

Nombre

Núclido

p

n

e

Agua (tipo)

abundancia

Protio

1 1H

1

0

1

H2O común

99,985%

Deuterio

2 1H

1

1

1

D2O pesada

0,015%

Tritio

3 1H

1

2

1

T2O super

radiactivo

pesada

EJERCICIOS DE APLICACIÓN 1.

El núclido

3x  2 4  presenta 15 neutrones. x 1 R

6.

neutrones.

Determinar su número atómico.

2.

a) 15

b) 4

d) 5

e) 6 3-

x

-

m+

-

n-

- 4e  x

1+

x + 3e  x

7.

3.

b) 2

d) 4

e) 5

c) 3

de electrones del anión producido. (Dato: número atómico del azufre 16)

4.

b) 16

d) 136

e) 152

cantidad

de

a) 10

b) 11

d) 13

e) 14

c) 12

¿Cuál de las alternativas contienen un par de

14 14 a) 6 C ; 7 N

39 40 d) 19 K ; 19 K

19 16 b) 8 O ; 9 F

31 32 e) 15 P ; 19 S

23 24 c) 11 Na ; 12 Mg

2-

En el proceso : S8  S . Indicar la cantidad

a) 144

la

isótopos?

el valor de m + n es: a) 1

Determinar

neutrones del isótopo más ligero. c) 11

En el siguiente esquema:

O ) difieren en dos Dos isótopos de oxígeno ( 20 8

8.

c) 128

2+

El catión X

47 es isóbaro con el 21 Sc . ¿Cuál es

el número atómico de dicho catión si tiene 25 neutrones?

Sean dos isótopos cuyos números de masa

a) 18

b) 20

suman 30 y la suma de neutrones es 14.

d) 24

e) 26

c) 22

Calcular el número atómico común. 9. a) 7

b) 8

d) 10

e) 11

c) 9

Los siguientes átomos : x(z = 6) y w(z = 7) presentan en total 28 nucleones. Si ambos son isóbaros. ¿Cuántos neutrones presentará el ión 2+

5.

Determine la cantidad de neutrones en dos átomos de tritio. a) 0

b) 2

d) 6

e) 8

c) 4

X ? a) 4

b) 6

d) 10

e) 12

c) 8

10. Los números atómicos de dos isóbaros son 94 y 84

respectivamente.

Si la suma de

13. Se

sus

tiene

3+ 28X

50 3-

Y

isoelectrónicos. Determinar

neutrones es 306. ¿Cuál es el número de masa

si

ambos

son

el

número de

neutrones de Y.

de uno de los isóbaros? a) 89

b) 143

d) 242

e) 175

c) 121

11. Se tiene dos isótopos, la suma de sus números

a) 2z

mayor número de masa.

d) 40

e) 50

c) 30

d) 11

e) 10

a+ b2zX zY

son isoelectrónicos.

c) z/2

2

e) z

15. Una de las alternativas no es isoelectrónica con las demás. a)

(Dato: 8O : 1H ; 1-

18Ar

d) 17Cl

50 25 M . Hallar su número atómico. b) 13

c) 26

b) z

d) –z

40 12. Un átomo es isóbaro con 18 Q e isótono con

a) 15

e) 22

Deducir : E = b + a

números atómicos es 20. Hallar el valor del

b) 20

b) 28

d) 24 14. Si las especies :

de neutrones es 40 y la diferencia de sus

a) 10

a) 30

b) (O2H)

1-

e) 19K

13Al

;

7N)

3+

c) Al(NH3)

1+

c) 12

TAREA DOMICILIARIA 1.

2.

El anión monovalente, cuyo número de masa 35

Un elemento químico presenta 3 isótopos cuyos

posee igual número de neutrones y electrones.

números de masa suman 706 y presentan en

Determinar su número atómico.

total 430 neutrones. Indique que elemento es

a) 15

b) 16

d) 34

e) 36

c) 17

Un catión divalente presenta 36 electrones y 38 neutrones. Calcular el número másico.

3.

4.

a) 74

b) 75

d) 77

e) 78

5.

catión.

d) 88Ra

e) 86Rn

6.

c) 92U

Un anión divalente es isoelectrónico con el ión +1

200 90Th .

Un catión divalente de número másico 116 es atómico 54. Señale el número de neutrones del

b) 94Pu

87Fr

c) 76

isoelectrónico con un gas noble de número

a) 90Th

y además es isótono con la especie Señalar el número de masa del anión.

a) 186

b) 188

d) 192

e) 194

Dos

isótonos

de

c) 190

números

atómicos

consecutivos poseen números de masa que suman 53. Calcular el número de masa del

a) 56

b) 58

d) 62

e) 64

c) 60

isótono liviano. a) 24

b) 28

d) 23

e) 25

c) 26

7.

Dos isóbaros poseen números atómicos que suman 87 y presentan en total 93 neutrones.

12. Indicar que especies presentan la relación correcta

Indique el número de masa del isóbaro de

24 24 a) 11 Na ; 12 Mg : isótonos

menor carga nuclear.

8.

a) 82

b) 85

d) 96

e) 100 4+

Los iones X

; Y

3+

12 14 b) 6 C ; 6 C : isomásicos

c) 90

40 43 c) 20 Ca ; 21 Sc1  : isoelectrónicos 2-

; W

son especies

isoelectrónicas, cuyos números atómicos suman 155. Señale el número atómico de “X”

9.

a) 50

b) 54

d) 53

e) 52

14 16 d) 8 O ; 6 C : presentan 30 nucleones 54 60 e) 26 Fe 2  ; 30 Zn : 172 partículas fundamentales

c) 51

13. Calcular el número atómico de un átomo

Dos átomos isóbaros, el promedio de sus

58 sabiendo que es isótono con el 27 Co y su

cargas nucleares es 19 y el promedio de sus

número de nucleones fundamentales es de 57.

neutrones es 21. Determine el número de masa común. a) 30

b) 35

d) 38

e) 45

10. Tres

isótopos

poseen

a) 26

b) 24

d) 36

e) 28

c) 31

c) 40 14. Un números

de

masa

átomo

es

isoelectrónico

isóbaro con

el

con 12Mg

2+

el .

23 11 Na

e

Calcular

la

consecutivos y presentan un total de 126

cantidad de partículas fundamentales de dicho

neutrones. Calcular el número de neutrones del

átomo.

isótopo más pesado. a) 41

b) 42

d) 44

e) 45

c) 43

a) 33

b) 38

d) 34

e) 36

c) 40

15. Si el átomo “x” es isoelectrónico con 11. Se

tiene

un

anión

divalente

que

es

isoelectrónico con un catión monovalente y este es isótopo con

24 12 Mg e isóbaro con

23 11 Na . Hallar el número atómico de dicho anión. a) 5

b) 6

d) 8

e) 9

c) 7

2+ 20Ca

e

32 isótono con 16 S . Hallar el número de masa de “x”. a) 30

b) 31

d) 33

e) 34

c) 32