INGENIERIAS - ÁTOMO Y TABLA PERIÓDICA

Indique si es verdadero (V) o falso (F), según corresponda:

I.   En la actualidad, la tabla periódica moderna se organiza en función de los números atómicos crecientes.

II.  Meyer juntó tres elementos semejantes y supuso que la masa atómica del elemento central es aproximadamente la semisuma de las masas atómicas de los elementos extremos.

III. La tabla periódica es importante y útil para conocer las propiedades y las tendencias generales en un grupo o periodo, predecir con bastante exactitud las propiedades de cualquier elemento, aun cuando sea un elemento poco conocido.

IV. Mendeleiev propuso la primera tabla periódica indicando que las propiedades de los elementos eran función periódica de su número atómico.

• VVFF

• FVFV

• VFVF

• VFFV

• VVVF

Answer explanation

I.. (V)

En la actualidad, la tabla periódica moderna se organiza en función a su número atómico junto al símbolo del elemento donde el número atómico también señala el número de electrones en los átomos neutros de un elemento.

II. (F)

La propuesta es de Döbereiner quien formó triadas o grupos tres elementos con propiedades químicas semejantes y supuso que la masa atómica del elemento central es aproximadamente la semisuma de las masas atómicas de los elementos extremos.

III. (V)

La importancia y la utilidad de la tabla periódica radican en el hecho de que, mediante el conocimiento de las propiedades y las tendencias generales dentro de un grupo o periodo, se predicen, con bastante exactitud, las propiedades de cualquier elemento, aun cuando sea un elemento poco conocido.

IV. (F)

Mendeleiev propuso la primera tabla periódica indicando que las propiedades de los elementos eran función periódica de sus masas atómicas.

De las siguientes proposiciones de la tabla periódica coloca la alternativa correcta:

• Los elementos de un mismo grupo tienen propiedades químicas similares debido al número de electrones en el nivel más interno.

• Todos los elementos que están en un mismo periodo tienen el mismo número de electrones en el último nivel de energía.

• Los grupos se clasifican en representativos y de transición incluyendo los de transición interna (lantánidos y actínidos).

• Los elementos ubicados en el mismo grupo se encuentran también en el mismo periodo de energía.

• Los periodos se pueden clasificar como: pequeños, largos y larguísimos.

Answer explanation

A. (Incorrecto)

Los elementos de un mismo grupo tienen propiedades químicas similares debido al número de electrones en el nivel más externo no interno.

B. (Incorrecto)

Generalmente todos los elementos que están en un mismo grupo tienen el mismo número de electrones en el último nivel de energía.

C. (Correcto)

Los grupos se clasifican en representativos y de transición incluyendo los de transición interna (lantánidos y actínidos).

D. (Incorrecto)

Los elementos ubicados en el mismo grupo no pueden estar en el mismo periodo de energía.

A. (Incorrecto)

Los periodos se pueden clasificar como: cortos, largos y extralargos.

En cuál de las siguientes proposiciones se tiene elementos que pertenecen al mismo periodo de la tabla periódica.

I. ₅₀E

II. ₃₅M

III. ₄₄G

IV. ₁₇T

• I y II

• I y III

• II y III

• II y IV

• I, III y IV

Answer explanation

Se realiza la configuración electrónica de los elementos propuestos:

I. ₅₀E : [₃₆Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p²

II. ₃₅M : [₁₈Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁵

III. ₄₄G : [₃₆Kr] 5s¹4d⁷

IV. ₁₇T : [₁₀Ne] 3s²3p⁵

 

Para que los elementos se encuentren en el periodo deben poseer el nivel más alto distribuido igual, por lo tanto, los elementos que se encuentran en el mismo periodo son I y III

Los números cuánticos para el último electrón de un catión dipositivo son 4, 1, 0, +1/2, identificar el grupo y periodo al cual pertenece dicho elemento

• IV B – PERIODO 3

• VI B – PERIODO 4

• 16 – PERIODO 4

• IV A – PERIODO 4

• V A – PERIODO 3

Answer explanation

Primero convertimos los números cuánticos en configuración electrónica del catión:

n  l  m  s

4, 1, 0, +1/2

La configuración electrónica del catión termina en 4p²,

X : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p² = e^- = 32

 

Como perdió 2 electrones del nivel más externo, debemos agregar 2 electrones al nivel 4, en el subnivel “p”, por lo tanto:

 

X : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁴ = e^- = 34

 

Como su configuración electrónica termina en 4p⁴ su grupo es VI A o 16 y el periodo al cual pertenece es el 4^to por ser su nivel más alto distribuido.

De las siguientes alternativas ¿cuál se halla en estado sólido a condiciones ambientales, es un no metal y posee 5 electrones en su última capa?

• Nitrógeno

• Azufre

• Fósforo

• Arsénico

• Teluro

Answer explanation

El elemento que posee 5 electrones en su último nivel de energía, pertenece al grupo 15, está en estado sólido y es un no metal corresponde al “P”

¿Qué relación no corresponde en los siguientes orbitales atómicos?

• Orbitales “f” - hexalobulares

• Orbitales “d” - Tetralobulares

• Orbitales “s” - Esférico

• Orbitales “f” - Complejos

• Orbitales “p” - Dilobulares

Answer explanation

A. (No corresponde)

Orbitales “f” - Complejos

B. (Corresponde)

Orbitales “d” - Tetralobulares

C. (Corresponde)

Orbitales “s” - Esférico

D. (Corresponde)

Orbitales “f” - Complejos

E. (Corresponde)

Orbitales “p” - Dilobulares

Con respecto a la configuración electrónica, identifique qué proposiciones son incorrectas.

I.   El número de electrones de un átomo neutro es igual a su número atómico (Z).

II. Solo dos electrones pueden coexistir en el mismo orbital atómico y deben tener espines en la misma dirección.

III. La distribución electrónica más estable en los subniveles es la que tiene el mayor número de espines paralelos.

IV. Para simplificar una configuración electrónica se puede utilizar la configuración electrónica de los gases nobles del mismo periodo escribiéndolo entre corchetes.

• Solo II

• II, III y IV

• Sólo I y III

• Sólo II y IV

• I, II y IV

Answer explanation

I. (Correcto)

El número de electrones de un átomo neutro es igual a su número atómico (Z).

 

II.  (Incorrecto)

Según el principio de exclusión de Pauli sólo dos electrones pueden coexistir en el mismo orbital atómico  y deben tener espines opuestos.

 

III.  (Correcto)

Según el principio de la máxima multiplicidad o regla de Hund la distribución electrónica más estable en los subniveles es la que tiene el mayor número de espines paralelos.

 

IV.  (Incorrecto)

La distribución electrónica se puede simplificar utilizando “kernel” escribiendo entre corchetes el gas noble que antecede al elemento a distribuir seguido por los símbolos de los subniveles superiores llenos que ocupan los niveles externos.

¿Cuál es la configuración electrónica más estable para ₄₇Ag?

• 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d⁹

• 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 4d¹⁰

•  [ Kr ] 5s² 4d⁹

• [ Kr ] 5s² 4d⁸

• 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s¹ 4d¹⁰

Answer explanation

La configuración electrónica de la plata, es una de las excepciones en la distribución electrónica basal y es la siguiente:

₄₇Ag: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s¹ 4d¹⁰

O la configuración tipo “Kernel” es:

[Kr] 5s¹ 4d¹⁰

Los números cuánticos para un catión dipositivo son 4, 1, 0, +1/2, identificar el número de electrones que posee el átomo neutro.

• 36

• 35

• 34

• 33

• 32

Answer explanation

Primero convertimos los números cuánticos en configuración electrónica del catión:

n   l  m    s

4, 1, 0, +1/2

La configuración electrónica del catión termina en 4p²,

X : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p² = e^- = 32

 

Cómo perdió 2 electrones del nivel más externo, debemos agregar 2 electrones al nivel 4, en el subnivel “p”, por lo tanto:

 

X : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁴ = e^- = 34

¿Cuál de las siguientes combinaciones de números cuánticos n, l y m no es posible para el electrón de un átomo?

• 3, 3, - 4

• 2, 1, 0

• 5, 2, 0

• 3, 1, -1

• 5, 3, +3

Answer explanation

Recordemos que los valores del número cuántico “m” dependen de “l”.   

A.        3 , 3 , -4          No es posible  -4; porque m puede tener valores desde -3 a 3     

B.        2 , 1, 0    Si es posible                                 

C.        5 ,2 , 0     Si es posible         

D.        3 , 1 , -1   Si es posible         

E.        5 ,3 , +3   Si es posible