Ejercicios Tabla periódica; carga nuclear efectiva 7.1 ¿Por qué Mendeleev dejó huecos en su versión primitiva de la tabla periódica? ¿Cómo ¿Cómo predijo las propiedades de los elementos que iban en esos huecos? 7.2 (a) En el periodo de 1800 a 1865, aproximadamente, se midieron con exactitud los pesos atómicos de muchos elementos. ¿Por qué fue importante esto para la formulación de la tabla periódica hecha por Mendeleev? Mendeleev? (b) ¿Qué propiedad del átomo asoció Moseley a la longitud de onda de los rayos X emitidos por un elemento en sus experimentos? ¿Cómo afectó esto a la interpretación dada a la tabla periódica? 7.3 (a) ¿Qué se entiende por carga nuclear efectiva? (b) Cómo cambia la carga nuclear efectiva experimentada por los electrones de valencia de un átomo cuando nos movemos de izquierda a derecha por un periodo de la tabla periódica? 7.4 (a) ¿Cómo se usa el concepto de carga nuclear efectiva para simplificar las numerosas repulsiones electrónelectrón en un átomo con muchos electrones? (b) ¿Qué experimenta una mayor carga nuclear efectiva en un átomo de Be, los electrones 1s o los electrones 2s? Explique. 7.5 Si los electrones internos escudaran de forma totalmente eficaz a los electrones de valencia de la carga del núcleo, y los electrones de valencia no se escudaran mutuamente, ¿qué carga nuclear efectiva actuaría sobre un electrón de valencia en (a) el K y (b) el Br? 7.6 (a) Si los electrones internos escudaran de forma totalmente eficaz a los electrones de valencia de la carga cabal del núcleo, y los electrones de valencia no se escudaran mutuamente, ¿qué carga nuclear efectiva efectiva actuaría sobre los electrones de valencia del Al? (b) Ciertos cálculos detallados indican que la carga nuclear efectiva que experimentan esos electrones electrones de valencia es de 4.1. ¿Por qué es más grande este valor que el obtenido en la parte (a)? 7.7 ¿Qué experimentará una mayor carga nuclear efectiva, los electrones electrones de la capa n 3 del Ar o los de la capa n 3 del Kr? ¿Cuáles estarán más cerca del núcleo? Explique. 7.8 Ordene los átomos siguientes de menor a mayor carga nuclear efectiva experimentada por los electrones de la capa n 3: K, Mg, P, Rh y Ti. Explique en qué basó su orden. mera ionización más grande que O? (c) ¿Por qué la segunda energía de ionización de un átomo siempre es mayor que su primera energía de ionización? 7.9 Dado que no es posible medir, y ni siquiera calcular, una frontera exterior exacta para los átomos, ¿cómo se determinan los radios atómicos? ¿Qué diferencia hay entre un radio de enlace y uno de no enlace? 7.10 (a) ¿Por qué la descripción de la mecánica cuántica de los átomos con muchos electrones dificulta definir el término radio atómico? (b) Cuando átomos no enlazados chocan, ¿qué determina la distancia mínima que puede llegar a haber entre sus centros nucleares? 7.11 La distancia entre átomos de Au en oro metálico es de 2.88 Å. Determine D etermine el radio atómico de un átomo de oro en este entorno. (Este radio se denomina radio metálico.) 7.12 Con base en los radios que se presentan en la figura 7.5, prediga la distancia entre los átomos de Si en el silicio sólido. 7.13 Estime la longitud del enlace As ⎯ I a partir de los datos de la figura 7.5 y compare su valor con la longitud medida experimentalmente experimentalmente en el triyoduro de arsénico, AsI3, que es de 2.55 Å. ¿Qué tan cercano está este valor al que se predice con base en los radios atómicos de los elementos? 7.14 En la serie de los hidruros del grupo 5A, cuya fó rmula general es MH3, las distancias de enlace medidas son: P⎯ H, 1.419 Å; As ⎯ H, 1.519 Å; Sb ⎯ H, 1.707 Å. (a) Compare estos valores con los que se estiman usando los
radios ató- micos de la figura 7.5. (b) Explique el aumento continuo en la distancia de enlace M ⎯ H en esta serie en términos de las configuraciones electrónicas de los átomos de M. 7.15 ¿Cómo cambian los tamaños de los átomos conforme nos movemos (a) de izquierda a derecha en una fila de la tabla periódica; (b) de arriba hacia abajo en un grupo de la tabla periódica? (c) Ordene los átomos siguientes de menor a mayor radio atómico: F, P, S, As. 7.16 (a) Entre los elementos no metálicos, el
