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Colegio Ntra. Sra. de la Fuencisla · Segovia

 

CONFIGURACIÓN  ELECTRÓNICA    

1) Explica  el  significado  de  cada  uno  de  los  tres  nº  cuánticos  que  caracterizan  un  orbital  y  di  cuales  de  los  siguientes   grupos  (n,  l,  m)  no  son  posibles,  indicando  las  causas  de  la  imposibilidad  :  a)  (3,  2,  2)  ;  b)  (3,  0,  -­‐1)  ;  c)  (4,  2,  1)  ;  d)   (1,  1,  0)  ;  e)  (2,  -­‐1,  0).     2) Indica  el  máximo  número  de  electrones  de  un  átomo  que  pueden  tener  los  siguientes  números  cuánticos,  asigna   los  restantes  y  especifica  los  orbitales  en  los  que  pueden  encontrarse  los  electrones.   a) n  =  2;  s  =  +½.   b) n  =  3;  l  =  2.     c) n  =  4;  l  =  3;  m  =  −2.     3) ¿Qué  caracteriza,  desde  el  punto  de  vista  de  la  configuración  electrónica,  a  un  metal  de  transición?   a) Indica  la  configuración  electrónica  del  ion  hierro  (II)  y  justifica  la  existencia  de  ese  estado  de  oxidación.   b) ¿Por  qué  existen  siete  clases  de  orbitales  f?     4) Contesta  razonadamente  a  las  siguientes  cuestiones:   a) ¿Qué  valores  del  número  cuántico  l  son  posibles  para  un  valor  de  n=3?   b) ¿Cuáles  son  los  valores  de  n,  l  y  m  para  un  orbital  4  s?   c) ¿Cómo  se  llaman  los  orbitales  para  los  que  l=2?  ¿Qué  número  de  ellos  son  posibles  para  este  valor  de  nº   cuántico  l?     5) ¿Cuál  de  las  siguientes  series  de  números  cuánticos  están  permitidas  para  un  electrón  en  un  átomo?   n  =  3  l  =  1  m  =  -­‐1   n  =  2  l  =  2  m  =  0   n  =  3  l  =  1  m  =  2   n  =  4  l  =  2  m  =  1   Para  aquellas  que  consideras  permitidas,  ¿en  qué  tipo  de  orbital  estaría  situado  el  electrón?     6) Dos  electrones  se  encuentran  situados  en  el  mismo  orbital  atómico.   a) ¿Cuál  o  cuáles  de  los  números  cuánticos  de  esos  dos  electrones  presentan  el  mismo  valor?   b) ¿Cuál  o  cuáles  números  cuánticos  presentan  diferente  valor?   c) ¿Podría  un  tercer  electrón  situarse  en  ese  orbital  atómico?     7) Indica:   a) ¿Cuál  es  la  configuración  electrónica  para  el  estado  fundamental  del  elemento  químico  boro?   b) ¿Qué  números  cuánticos  asignarías  a  los  electrones  de  la  última  capa  del  citado  elemento?   c) Propón  una  configuración  para  un  estado  excitado  del  citado  elemento.     8) ¿Cuál  o  cuáles  de  las  siguientes  configuraciones  electrónicas  corresponden  a  un  estado  fundamental  o  a  un   estado  excitado  para  un  átomo:   a) 1s2  2s2   b) 1s2  2s1  2p1   c) [Ne]  3s2  3p8  4s1   d) [Ar]  4s2  3d3   ¿Alguna  de  las  configuraciones  anteriores  contradice  el  principio  de  exclusión  de  Pauli?       Camino de la Piedad, 8 - C.P. 40002 - Segovia - Tlfns. 921 43 67 61 - Fax: 921 44 34 47 www.maristassegovia.org | fuencisla@maristascompostela.org


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9) Las  tres  configuraciones  electrónicas  siguientes  están  relacionadas  con  el  elemento  de  número  atómico  Z=8.     (1s2  2s2  2p4  )  (1s2  2s2  2p3  3s1  )  (1s2  2s2  2p3  ).  Justifícalo.  

 

10) Dadas  las  configuraciones  electrónicas  de  los  átomos  neutros  A  (1s2  2s2  2p6  3s1)  y  B  (1s2  2s2  2p6  6p1)  indica,   razonándolo,  si  son  verdaderas  o  falsas  las  siguientes  afirmaciones:   a) Se  necesita  energía  para  pasar  de  A  a  B.   b) A  y  B  representan  elementos  distintos.   c) Se  requiere  una  menor  energía  para  arrancar  un  electrón  de  B  que  de  A.    

 

11) Considera  las  especies  químicas  en,  F-­‐,  N3-­‐,  Na+  :   a) ¿Qué  tienen  en  común?   b) ¿En  qué  se  diferencian?   c) Ordénalas  por  tamaño.  

 

12) Dados  los  elementos  A  (Z=13),  B  (Z=9)  y  C  (Z=19)   a) Escribe  sus  configuraciones  electrónicas.   b) Ordénalos  de  menor  a  mayor  electronegatividad.   c) Razona  cuál  tiene  mayor  volumen.  

 

13) Define  afinidad  electrónica.     a) ¿Qué  criterio  se  sigue  para  ordenar  los  elementos  en  la  tabla  periódica?   b) ¿Justifica  cómo  varía  la  energía  de  ionización  a  lo  largo  de  un  periodo?  

 

14) Define:   a) Energía  de  ionización.   b) Afinidad  electrónica.   c) Electronegatividad.  

 

15) Los  átomos  neutros  X,  Y,  Z,  tienen  las  siguientes  configuraciones:  X=1s2  2s2  2p1;  Y=1s2  2s2  2p5;  Z=1s2  2s2  2p6  3s2.   a) Indica  el  grupo  y  el  periodo  en  el  que  se  encuentran.   b) Ordénalos,  razonadamente,  de  menor  a  mayor  electronegatividad.   c) ¿Cuál  es  el  de  mayor  energía  de  ionización?  

 

16) Cuatro  elementos  que  llamaremos  A,  B,  C  y  D  tienen,  respectivamente,  los  números  atómicos:  2,  11,  17  y  25.   Indica:   a) El  grupo  y  el  periodo  al  que  pertenecen.   b) ¿Cuáles  son  metales?   c) El  elemento  que  tiene  mayor  afinidad  electrónica.  

 

17) Considera  los  posibles  tránsitos  para  el  electrón  en  el  átomo  de  hidrógeno:1s  -­‐-­‐>  2p,  2s  -­‐-­‐>  3p,  2s  -­‐-­‐>  4p,  2p  -­‐-­‐>  3s   a) ¿Para  cuál  de  ellos  es  necesario  aportar  energía?   b) ¿Para  cuáles  de  ellos  es  necesario  aportar  la  misma  cantidad  de  energía?   c) ¿Para  cuál  o  cuáles  de  ellos  es  necesario  aportar  la  mayor  cantidad  de  energía?         Camino de la Piedad, 8 - C.P. 40002 - Segovia - Tlfns. 921 43 67 61 - Fax: 921 44 34 47 www.maristassegovia.org | fuencisla@maristascompostela.org


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18) Compara  los  elementos  químicos  Li,  K,  C  y  F  en  cuanto  a:   a) ¿Cuál  tendrá  mayor  radio  atómico  ?   b) ¿Cuál  tendrá  mayor  afinidad  electrónica?   c) Ordénalos  según  valores  crecientes  de  su  energía  de  ionización     19) Escribe  las  configuraciones  electrónicas  de  los  elementos  de  nº  atómico  Z=  11  y  Z=  35  e  indica  razonadamente:   a) Si  son  metálicos.   b) Si  tienen  tendencia  a  ganar  o  a  perder  electrones.   c) Cómo  pueden  ser  los  valores  de  la  energía  de  ionización  y  de  la  afinidad  electrónica  (altos  o  bajos)   d) El  tipo  de  enlace  que  cabe  esperar.     20) Dadas  las  configuraciones  electrónicas  correspondientes  a  los  átomos  neutros  que  a  continuación  se  escriben:     A:  1s2  2s2  2p3,      B:  1s2  2s2  2p5,      C:  1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s1,      D:  1s2  2s2  2p6  3s2.  Indica  razonadamente:   a) Grupo  y  período  al  que  pertenece  cada  elemento.   b) ¿Qué  elemento  posee  la  mayor  energía  de  ionización  y  cuál  la  menor?   c) ¿Qué  elemento  posee  mayor  radio  atómico  y  cuál  menor?     21) Dadas  las  siguientes  configuraciones  que  corresponden  a  átomos  neutros  :  A:  1s2  2s2  2p3,      B:  1s2  2s2  2p5,                           C:  1s2  2s2  2p6,      D:  1s2  2s2  2p6  3s1,      E:  1s2  2s2  2p6  3s2.   a) Ordénalas  de  forma  que  aumente  gradualmente  la  primera  energía  de  ionización,  indicando  la  configuración   electrónica  de  cada  átomo  ionizado.   b) Indica  el  elemento  cuya  segunda  energía  de  ionización  es  el  más  elevado.   c) Indica  la  configuración  electrónica  del  átomo  doblemente  ionizado.   d) Indica  razonadamente  el  átomo  con  mayor  afinidad  electrónica.   e) Indica  el  elemento  más  electronegativo.   f) Indica  los  elementos  que  presentan  carácter  metálico  y  ordénalos  de  mayor  a  menor.     22) Contesta  razonadamente  a  las  siguientes  preguntas:   a) ¿Cuál  es  el  elemento  que  presenta  la  siguiente  configuración  electrónica:  1s2  2s2  2p6  3s2  3p4?   b) ¿Cuál  es  el  elemento  alcalino  de  mayor  tamaño?   c) ¿Cuál  es  el  elemento  cuyo  ión  2+  posee  la  configuración  electrónica  (Kr)  4d6?     23) Considera  los  tres  elementos  cloro,  bromo,  yodo.   a) Escribe  la  configuración  electrónica  de  los  tres  elementos.   b) Asigna,  razonadamente,  cada  uno  de  los  tres  valores  siguientes  de  la  energía  de  ionización  a  cada  uno  de  los   tres  elementos  :  10´4  ;  11´8  y  13´1  eV.     24) Para  los  elementos  químicos  A  y  B  de  números  atómicos  20  y  35,  respectivamente.  Indica  razonadamente,  para   cada  uno  de  ellos:   a) Configuración  electrónica.   b) Carácter  metálico  o  no  metálico.   c) Iones  más  estables.     25) Indica  razonadamente  cuál  de  los  siguientes  elementos  presenta:   a) Mayor  potencial  de  ionización:  Na  ó  Mg.   b) Una  electronegatividad  más  alta:  Si  ó  Cl.   c) Un  mayor  carácter  metálico:  K  ó  Ca.   Camino de la Piedad, 8 - C.P. 40002 - Segovia - Tlfns. 921 43 67 61 - Fax: 921 44 34 47 www.maristassegovia.org | fuencisla@maristascompostela.org


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  26) La   primera   y   segunda   energía   de   ionización   para   el   átomo   de   litio   son   respectivamente   520   y   7300   kJ/mol.   Razona:   a) La  gran  diferencia  que  existe  entre  ambos  valores  de  energía.   b) ¿Qué  elemento  del  sistema  periódico  presenta  la  misma  configuración  electrónica  que  el  ión  monoatómico   del  Li  .   c) ¿Cómo  varía  la  energía  de  ionización  para  los  elementos  de  un  mismo  grupo?     27) La  configuración  electrónica  más  externa  para  un  determinado  elemento  químico  es  3s2  3p5.  Indica   razonadamente:   a) Si  se  trata  de  un  elemento  metálico  o  no  metálico.   b) Si  su  afinidad  electrónica  será  elevada  o  poco  elevada.   c) Tipo  de  enlace  que  presentará  su  combinación  con  un  elemento  alcalino.     28) Compara  los  elementos  químicos  Li,  K,  C  y  F  en  cuanto  a:   a) ¿Cuál  tendrá  mayor  radio  atómico?   b) ¿Cuál  mayor  afinidad  electrónica?   c) Ordénalos  según  valores  crecientes  de  sus  energías  de  ionización.     29) Considera  la  familia  de  los  elementos  alcalinos.   a) ¿Cuál  es  la  configuración  electrónica  más  externa  común  para  estos  elementos?   b) Teniendo  en  cuenta  como  varían  periódicamente  sus  propiedades,  justifique  cual  de  los  elementos,  cesio  o   sodio,  debe  presentar  mayor  tamaño  atómico.   c) ¿A  cuál  de  estos  elementos  será  más  fácil  arrancarle  su  electrón  más  externo?  Justifica  las  respuestas.     30) Escribe  la  configuración  electrónica  de  los  iones  S2–  y  Fe2+.   a) Indica  un  catión  y  un  anión  que  sean  isoelectrónicos  con  S2–.   b) Justifica  por  qué  la  segunda  energía  de  ionización  del  magnesio  es  mayor  que  la  primera.     31) Dos  átomos  tienen  las  siguientes  configuraciones  electrónicas  1s2  2s2  2p6  y  1s2  2s2  2p6  3s1.  La  primera  energía  de   ionización  de  uno  es  2080  kJ/mol  y  la  del  otro  496  kJ/mol.     a) Asigna  cada  uno  de  estos  valores  a  cada  una  de  las  configuraciones  electrónicas  y  justifica  la  elección.   b) La  segunda  energía  de  ionización  del  átomo  de  helio  ¿será  mayor,  menor  o  igual  que  la  energía  de  ionización   del  átomo  de  hidrógeno?  Razona  la  respuesta.     32) Escriba  las  configuraciones  electrónicas  del  átomo  e  iones  siguientes:  Al  (Z=  13),  Na+  (Z=  11),  O2–  (Z=  8)   a) ¿Cuáles  son  isoelectrónicos?   b) ¿Cuál  o  cuáles  tienen  electrones  desapareados?    

33) Los  elementos  X,  Y  y  Z  tienen  números  atómicos  13,  20  y  35,  respectivamente.   a) Escriba  la  configuración  electr��nica  de  cada  uno  de  ellos.   b) ¿Serían  estables  los  iones  X2+,  Y2+  y  Z2–?  Justifique  las  respuestas.    

34) Dados  los  siguientes  grupos  de  números  cuánticos  (n,  l,  m):  (3,  2,  0);  (2,  3,  0);  (3,  3,  2);  (3,  0,  0);  (2,  -­‐1,  1);  (4,  2,  0).   Indique:   a) Cuáles  no  son  permitidos  y  por  qué.   b) Los  orbitales  atómicos  que  se  corresponden  con  los  grupos  cuyos  números  cuánticos  sean  posibles.         Camino de la Piedad, 8 - C.P. 40002 - Segovia - Tlfns. 921 43 67 61 - Fax: 921 44 34 47 www.maristassegovia.org | fuencisla@maristascompostela.org


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    35) Razone   si   las   siguientes   configuraciones   electrónicas   son   posibles   en   un   estado   fundamental   o   en   un   estado   excitado:   a) 1s2  2s2  2p4  3s1       2 2 6 2 1 b) b)  1s  2s  2p  3s  3p       c) c)  1s2  2s2  2p6  2d10  3s2    

36) Indique  cuáles  de  los  siguientes  grupos  de  números  cuánticos  son  posibles  para  un  electrón  en  un  átomo:     (4,  2,  0,  +1/2);  (3,  3,  2,  -­‐1/2);  (2,  0,  1,  +1/2);  (3,  2,  -­‐2,  -­‐1/2);  (2,  0,  0,  -­‐1/2).   a) De   las   combinaciones   de   números   cuánticos   anteriores   que   sean   correctas,   indique   el   orbital   donde   se   encuentra  el  electrón.   b) Enumere  los  orbitales  del  apartado  anterior  en  orden  creciente  de  energía.    

37) La  configuración  electrónica  del  ion  X3+  es    1s2  2s2  2p6  3s2  3p6   a) ¿Cuál  es  el  número  atómico  y  el  símbolo  de  X?   b) ¿A  qué  grupo  y  periodo  pertenece  ese  elemento?   c) Razone  si  posee  electrones  desapareados  el  elemento  X.    

38) Dadas  las  siguientes  configuraciones  electrónicas  de  la  capa  de  valencia:   1)  ns1              2)  ns2  np4              3)  ns2  np6   a) Indique  el  grupo  al  que  corresponde  cada  una  de  ellas.   b) Nombre  dos  elementos  de  cada  uno  de  los  grupos  anteriores.   c) Razone  cuáles  serán  los  estados  de  oxidación  más  estables  de  los  elementos  de  esos  grupos.    

39) Responde  a  estas  cuestiones:     a) ¿Cuántos  orbitales  d  hay  en  una  capa?  ¿Por  qué?   b) ¿En  qué  se  diferencian  los  orbitales  2px,  2py  y  2pz?    

40) Para  un  átomo  de  número  atómico  Z  =  50  y  número  másico  A  =  126:   a) Indique  el  número  de  protones,  neutrones  y  electrones  que  posee.   b) Escriba  su  configuración  electrónica.   c) Indique  el  grupo  y  el  periodo  al  que  pertenece  el  elemento  correspondiente.    

41) Responde  a  estas  cuestiones:   a) ¿Significa  lo  mismo  órbita  que  orbital?  Explica  la  respuesta.   b) ¿Los  términos  electronegatividad  y  afinidad  electrónica  significan  lo  mismo?   c) Indica,   de   forma   razonada,   si   las   siguientes   configuraciones   electrónicas   corresponden   a   estados     fundamentales,  excitados  o  son  imposibles:   1)  1s3               2)  2s1               3)  1s2               4)  1s1  2s1      

42) Considere  la  serie  de  elementos:  Li,  Na,  K,  Rb  y  Cs.   a) Defina  Energía  de  ionización.   b) Indique  cómo  varía  la  Energía  de  Ionización  en  la  serie  de  los  elementos  citados.   c) Explique  cuál  es  el  factor  determinante  de  esta  variación.    

43) Dadas  las  siguientes  especies:  Ar,  Ca2+  y  Cl–      (Datos:  Números  atómicos:  Ar  =  18;  Ca  =  20;  Cl  =  17)   a) Escriba  sus  configuraciones  electrónicas.   b) Ordénelas,  razonando  la  respuesta,  en  orden  creciente  de  sus  radios.      

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44) Dadas  las  configuraciones  electrónicas:     A:  1s2  3s1;      B:  1s2  2s3;      C:  1s2  2s2  2p6  3s2  3p5;        D:  1s2  2s2  2px2  2py0  2pz0   Indique  razonadamente:   a) La  que  no  cumple  el  principio  de  exclusión  de  Pauli.   b) La  que  no  cumple  el  principio  de  máxima  multiplicidad  de  Hund.   c) La  que,  siendo  permitida,  contiene  electrones  desapareados.    

45) Para  una  onda  de  radio  que  tiene  una  longitud  de  onda    =  65  m.  calcula:   a) La  frecuencia  de  la  radiación   b) La  energía  que  transporta   Datos:  h=  6’626·∙10-­‐34  J·∙s;    c=3·∙108  m/s2    

46) Dadas  las  siguientes  configuraciones  electrónicas:   A:  1s2  2s2  2p6  3s2  3p4     B:  1s2  2s2     C:  1s2  2s2  2p6   Indica,  razonadamente:   a) El  grupo  y  período  en  los  que  se  hallan  A,  B  y  C.   b) El  número  de  protones,  neutrones  y  electrones  de  cada  átomo  si  sus  números  másicos  son  32,  9  y  20,   respectivamente.    

47) Escribe    la  estructura  electrónica  de  los  átomos  de  los  elementos  cuyos  números  atómicos  son  11,  13  y  16.   a) Indica,  justificando  la  respuesta,  el  elemento  de  mayor  carácter  metálico.   b) ¿En  qué  grupo  y  período  del  sistema  periódico  está  situado  cada  elemento?    

48) Indica   la   configuración   electrónica   de   los   átomos   de   los   elementos   A,   B   y   C   cuyos   números   atómicos   son   respectivamente:  13,  17  y  20.  Escribe  la  configuración  electrónica  del  ion  más  estable  de  cada  uno  de  ellos.    

49) Dados  los  elementos  A,  B,  y  C,  de  números  atómicos  9,  19  y  35,  respectivamente:   a) Escribe  la  estructura  electrónica  de  esos  elementos   b) Determina  el  grupo  y  período  a  los  que  pertenecen.   c) Indica  cual  es  el  más  electronegativo.    

50) Dadas  las  siguientes  configuraciones  electrónicas  correspondientes  a  átomos  neutros:   A:  1s2  2s2  2p5                B:  1s2  2s2  2p6  3s2  3p3                C:  1s2  2s2  2p6  3s2  3p4  4s2                D:  1s2  2s2  2p6  3s2  3p6   Indica  razonadamente:   a) Grupo  y  período  a  que  pertenece  cada  elemento.   b) Qué  elemento  tiene  mayor  radio  atómico.    

51) La  configuración  electrónica  del  ion    X3+    es:        1s2  2s2  2p6  3s2  3p6   a) ¿Cuál  es  el  número  atómico  y  el  símbolo  de  X?   b) ¿A  qué  grupo  y  periodo  pertenece  ese  elemento?  

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3. Configuración electrónica