DEPARTAMENTO DE CIENCIAS
Profesora: Priscilla Guzmán.
QUIMICA
GUIA DE TRABAJO PSU NUMEROS CUANTICOS Y CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
Ejercicios de desarrollo
1. Indique si las siguientes aseveraciones son verdaderas o falsas. A) El principio de Hund señala que los electrones se ubican en forma desapareada dentro de los orbitales. V _____ F _____ B) El número cuántico principal indica la distancia entre el núcleo y el electrón. V _____ F _____ C) Para realizar una configuración electrónica electrónica se requiere conocer el número másico del elemento. V _____ F _____ D) El número cuántico de spin depende del número cuántico magnético. V _____ F _____ E) Si el valor de l = 0, entonces el orbital se denomina p. V _____ F _____ 1. Señale las características del número cuántico secundario. ______________________________________________________________________________ _______________________________________ _________________________________________________ __________ ______________________________________________________________________________ _______________________________________ _________________________________________________ __________ _____________________________________________________________ _______________________________________ ______________________ 2. ¿Qué valores puede tomar m cuando el número cuántico secundario vale 1? ______________________________________________________________________________ _______________________________________ _________________________________________________ __________ ______________________________________________________________________________ _______________________________________ _________________________________________________ __________ ______________________________________________________________________________ _______________________________________ _________________________________________________ __________ ____________________________________________________ _______________________________________ _____________ . 3. Escriba la configuración electrónica del hierro ( 26 Fe) ______________________________________________________________________________ _______________________________________ _________________________________________________ __________ ______________________________________________________________________________ _______________________________________ _________________________________________________ __________ _____________________________________________________________ _______________________________________ ______________________
4. Compare la configuración electrónica del neón ( 10 Ne), del ión fluoruro ( 9 F –) y del ión sódico (11 Na+). ________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ __________ ______________________________________________________________________________ _______________________________________ _________________________________________________ __________ ______________________________________________________________________________ _______________________________________ _________________________________________________ __________ ____________________________________________________ _______________________________________ _____________
5. Determine los cuatro números cuánticos para el último electrón de los siguientes átomos: Átomo He N Al P
Z 2 7 13 15
n
l
ml
s
6. Indique el número atómico e identifique los siguientes elementos, de acuerdo con su configuración electrónica. electrónica. Elemento W
Configuración electrónica 1s2 2s2 2p6 3s2
X
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Y
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
Z
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5
Número atómico
7. Escribe las configuraciones global externa para los siguientes elementos: Radio (Z = 88)____________________________________________________ 94Pu_____________________________________________________________ 252Te ____________________________________________________________ 2+ 78Pt ____________________________________________________________ 53I ______________________________________________________________ 3+ 26Fe ____________________________________________________________ 17Cl _____________________________________________________________ 9F _______________________________________________________________ 2+ 20Ca ____________________________________________________________ + 47Ag ____________________________________________________________
8. Escribe las configuraciones global para los siguientes elementos: Ta______________________________________________________________ 41 Nb_____________________________________________________________ 77Ir______________________________________________________________ 56Ba_____________________________________________________________ 38Sr______________________________________________________________ 25Mn_____________________________________________________________ 4Be______________________________________________________________ 29Cu_____________________________________________________________ 16S______________________________________________________________ 32Ge_____________________________________________________________ 73
9. Determinar los cuatro números cuanticos para las siguientes configuraciones electrónicas: 1 s2 2 s2 p6 3 s2 p6 d10 4 s2 p6 d10 f 14 5 s2 p6 d10 6 s2 p6 7 ________________________________________________________________ 1 s2 2 s2 p6 3 s2 p6 d10 4 s2 p6 d10 f 14 5 s2 p6 6 s2 5 d4 __________________________________________________________________________________________________
1 s2 2 s2 p6 3 s2 p6 d10 4 s2 p6 d10 f 14 5 s2 p6 d10 6 s2 p6 7 s2 5 f 6 _________________________________________________________________ 1 s2 2 s2 p6 3 s2 p6 d10 4 s2 p6 d10 5 s2 p6 _________________________________________________________________ 1 s2 2 s2 p6 3 s2 p6 d10 4 s2 p6 d10 f 14 5 s2 p6 6 s2 5 d6 _________________________________________________________________ 1s22s22p63s23p2
________________________________________________________________________________________
1s22s22p63s23p63d104s24p64d75s1 ________________________________________________________________________________________
1s22s22p63s23p63d104s24p65s1 _________________________________________________________________ 1s22s22p63s23p63d104s1 _________________________________________________________________
SELECCIÓN MULTIPLE
1. Los calcógenos (grupo VIA) tienen una configuración electrónica externa que obedece a la fórmula: A) ns2 nd10 B) ns2 nd6 C) ns2 np6 D) ns2 np5 E) ns2 np4
2. Los números cuánticos n=3, l=1, corresponden a la notación: A) 3p B) 3s C) 3f D) 1d E) 1f
3. La configuración electrónica de un elemento es 1s2 2s2 2p4. Con esta información, se puede afirmar que dicho elemento I. se clasifica como representativo. II. tiene 4 electrones de enlace. III. pertenece al segundo período y al grupo VIA de la tabla periódica. Es (son) correcta (s) A) Sólo I. B) Sólo II. C) Sólo III. D) Sólo I y III. E) Sólo II y III.
4. La configuración electrónica para el elemento 16S2- puede representarse por A) [10Ne] 3s2 3p4 B) [10Ne] 3s1 3p7 C) [10Ne] 3s2 3p2 D) [18 Ar ] 4s2 E) [18 Ar ]
5. La configuración electrónica del elemento
establece que la secuencia correcta de números cuánticos principal, secundario y magnético del último electrón son respectivamente 12Mg
A) n =3, l = 2, m = 0 B) n =2, l = 1, m = +1 C) n =3, l = 0, m = 1 D) n =2, l = 1, m = -1 E) n =3, l = 0, m = 0
6. Respecto de las siguientes configuraciones electrónicas I. 1s2 2s2 2 p6 3s2 3 p5 II. [18 Ar ] 4s2 3d 5 III. [18 Ar ] 4s2 3d 10 4 p5 Es (son) elemento (s) halógeno (s) A) Sólo I. B) Sólo II. C) Sólo III. D) Sólo I y III E) I, II y III.
7. El número cuántico principal (n) tiene relación con A) el nivel energético de un átomo. B) el giro del electrón dentro del átomo. C) el grupo al cual pertenece el átomo. D) el número de electrones de valencia del átomo. E) el orbital del átomo.
8. Los números de orbitales que forman los subniveles s, p, d y f son respectivamente: A) 2, 4, 6, 8 B) 1, 2, 3, 4 C) 2, 6, 10, 14
D) 1, 3, 5, 7 E) 1, 2, 4, 8 9. El número máximo de electrones en los subniveles s, p, d y f corresponden a: A) 2, 8, 18 y 32 B) 2, 6, 10 y 14 C) 4, 6, 8 y 10 D) 1, 2, 3, 4 E) 2, 5, 7 y 9
10. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones corresponde al principio de Hund? A) Orbital es la región del espacio donde está la mayor probabilidad de encontrar un electrón. B) Los subniveles s, p, d y f contienen como máximo 2, 6, 10 y 14 electrones. C) El orbital s tiene forma esférica. D) Los electrones de un orbital deben tener “spins” contrarios. E) Todos los orbitales de un subnivel son llenados parcialmente, para después ser completados.
11. Un átomo que posee configuración 1s2 2s2 2 p6 3s2 3 p3, presenta en su capa más externa A) 1 electrón. B) 3 electrones. C) 5 electrones. D) 7 electrones. E) 11 electrones.
12. Si la última capa de un átomo neutro posee configuración electrónica 3s2 3p6, su número atómico es : A) 12 B) 14 C) 16 D) 18 E) 20
13. El elemento ubicado en la tabla periódica en el período 4 y en la familia IVA es A) 6C B) 14Si C) 32Ge D) 50Sn E) 82Pb 14. Respecto de los siguientes iones I. 13Al3+ II. 4Be2+ III. 53I¿Cuál (es) presenta (n) configuración electrónica de gas noble? A) Sólo I. B) Sólo II. C) Sólo III. D) Sólo I y II. E) I, II y III.
SOLUCIONES SELECCIÓN MÚLTIPLE Pregunta 1
Alternativa E
Solución Los calcógenos pertenecen al grupo VIA, por lo tanto, tienen 6 electrones de valencia y su configuración más externa es ns2 np4.
2
A
El número cuántico n = 3 representa el tercer nivel energético, y el número cuántico ℓ=1 representa al orbital p. Por lo tanto, dichos números cuánticos corresponden a la notación 3p.
3
D
De la configuración electrónica se puede deducir que el elemento pertenece a los representativos, ya que posee orbitales s y p. Además, pertenece al 2° período, pues su último nivel energético es 2. Luego, el número de electrones de valencia existentes en dicho nivel es 6, indicando que pertenece al grupo VIA.
4
E
El anión 16S-2 posee 18 electrones, por lo tanto, su configuración electrónica resulta 1s2 2s22p6 3s2 3p6, que puede abreviarse como la expresión para el gas noble argón [18Ar], ya que éste presenta la misma configuración que el anión sulfuro.
5
E
La configuración del átomo 12Mg corresponde a 1s2 2s2 2p6 3s2, donde sus números cuánticos se determinan por el último electrón, resultando n = 3, ℓ = 0 y m = 0.
6
D
Los halógenos pertenecen al grupo VIIA, por lo tanto, en su último nivel energético poseen 7 electrones de valencia. De acuerdo con esto, sólo son halógenos los elementos que presentan las configuraciones 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 y [18Ar] 4s2 3d10 4p5.
7
A
El número cuántico principal (n) tiene relación con el nivel energético de un átomo. De esta forma, si un átomo tiene un n =3, significa que pertenece al tercer período.
8
D
Los subniveles s, p, d y f poseen respectivamente 1, 3, 5 y 7 orbitales, cada uno con capacidad de contener como máximo 2 electrones.
9
B
10
E
Si los subniveles s, p, d y f poseen respectivamente 1, 3, 5 y 7 orbitales, cada uno con capacidad de contener como máximo 2 electrones, entonces el número máximo de electrones en dichos subniveles s, p, d y f será 2, 6, 10 y 14. El principio de multiplicidad de Hund indica que los orbitales deben llenarse parcialmente, uno a uno, para después ser completados.
11
D
12
D
13
C
La capa más externa de un átomo corresponde a su último nivel energético. Según la configuración 1s 2 2s2 2p6 3s2 3p3, la capa más externa de este átomo es 3, donde se encuentran 5 electrones. A partir de la última capa de un átomo neutro, es posible determinar su configuración electrónica. En este caso, 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6, donde el átomo tiene 18 electrones (y 18 protones), es decir, Z = 18 . El elemento ubicado en la tabla periódica en el período 4 y en la familia o grupo IVA es el germanio (Ge).
14
E
Al3+: [10Ne] 2+ 4Be : [2He] 53I : [54Xe] Todos los iones presentan configuración electrónica de gas noble. 13
