¿Cuál de las siguientes representaciones tiene mayor energía? a) 3p5 b) 3s2 c) 3p4 d) 2p6 e) 5d4
Respuestas
12. ESTRUCTURA ATÓMICA
12.1. Los números atómicos del Mn y Ni son 25 y 28, respectivamente. Los iones Mn (II) y Ni (II)
son, respectivamente:
a) Iones d
5
y d
7
.
b) Ambos iones son d
5
.
c) Iones d
5
y d
8
.
d) Iones d
6
y d
9
.
e) Ambos iones son d
8
.
(O.Q.N. Navacerrada 1996) (O.Q.L. Sevilla 2004) (O.Q.L. Extremadura 2005)
La estructura electrónica abreviada del Mn (Z = 25) es [Ar] 4s2
3d5
, ya que de acuerdo con el
Principio de Máxima Multiplicidad de Hund que dice que: “en los orbitales de idéntica energía
(degenerados), los electrones se encuentran lo más separados posible, desapareados y con los
espines paralelos”, le corresponde una distribución de los electrones en los orbitales:
4s 3d
↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
El Mn2+ pierde dos electrones, los más alejados del núcleo, que son los que tienen mayor valor de n
y que se encuentran en el orbital 4s, [Ar] 3d5
:
4s 3d
↑ ↑ ↑ ↑ ↑
Igualmente, para Ni (Z = 28) y Ni2+ las estructuras electrónicas son respectivamente, [Ar] 4s2
3d8
y
[Ar] 3d8
.
La respuesta correcta es la c.
12.2. Un isótopo del elemento K tiene número de masa 39 y número atómico 19. El número de
electrones, protones y neutrones, respectivamente, para este isótopo es:
a) 19, 20, 19
b) 19, 39, 20
c) 19, 19, 39
d) 19, 19, 20
e) 20, 19, 19
(O.Q.N. Ciudad Real 1997)
De acuerdo con los conceptos de:
Número atómico → indica el número de protones o de electrones de un átomo neutro.
Número másico → indica el número de protones + neutrones de un átomo.
El isótopo K
39
19 tiene 19 protones, 19 electrones y (39 – 19) = 20 neutrones.
La respuesta correcta es la d.
12.3. Teniendo en cuenta que el elemento Ne precede al Na en la tabla periódica:
a) El número atómico de los iones Na
+
es igual al del Ne.
b) El número de electrones de ion Na
+
es igual al del Ne.
c) Los iones Na
+
y los átomos de Ne tienen diferente comportamiento químico.
d) Los iones Na
+
y los átomos de Ne son isótopos.
e) Los iones Na
+
y los átomos de Ne reaccionan entre sí.
(O.Q.N. Ciudad Real 1997) (O.Q.N. Tarazona 2003) (O.Q.L. Almería 2005)
324 12. Estructura Atómica
Si el elemento Ne precede al elemento Na en la tabla periódica, su número atómico es unidad
menor, por lo que de acuerdo con el concepto de número atómico el Ne tiene un protón y un
electrón menos que el Na.
a) Falso. El ion Na+
tiene un electrón menos que el átomo de Na pero el número de protones
(número atómico) de ambas especies es el mismo.
b) Verdadero. El ion Na+
tiene un electrón menos que el átomo de Na y por tanto, el mismo
número de electrones que el átomo de Ne.
c) Falso. El ion Na+
y el átomo de Ne tienen el mismo comportamiento químico ya que poseen
idéntica configuración electrónica, son especies isoelectrónicas.
d) El ion Na+
y el átomo de Ne no son isótopos, ya que para serlo deberían tener el mismo número
atómico (no lo tienen) y diferente número másico (desconocido).
e) Falso. El ion Na+
y el átomo de Ne tienen idéntica configuración electrónica externa, 2s2
2p6
, de
gas inerte que les confiere gran estabilidad e inercia química.
12.4. ¿Cuál de las siguientes combinaciones de valores para n, l, m, s, representa una de las
soluciones permitidas de la ecuación de ondas para el átomo de hidrógeno?
n l m s
a) 2 0 3 -½
b) 2 0 0 ½
c) 2 1 -1 1/3
d) 4 2 3 -½
e) 5 6 1 ½
(O.Q.N. Ciudad Real 1997)
De acuerdo con los valores que pueden tomar los números cuánticos de un electrón:
n = 1, 2, 3, …, ∞ l = 0, 1, 2, …, (n – 1)
m = -l,…, 0, …, +l s = ± ½
a) Prohibido. Si l = 0, el valor de m debe ser 0.
b) Permitido. Todos los números cuánticos tienen los valores adecuados.
c) Prohibido. El valor de s sólo puede ser ½ ó -½.
d) Prohibido. Si l = 2, el valor de m sólo puede ser -2, -1, 0, 1, 2.
e) Prohibido. Si n = 5, el valor de l sólo puede ser 0, 1, 2, 3 y 4.
La respuesta correcta es la b.
12.5. Señale la proposición correcta:
a) La longitud de onda característica de una partícula elemental depende de su carga.
b) La transición n = 1 a n = 3 en el átomo de hidrógeno requiere más energía que la transición
n = 2 a n = 5.
c) Dos fotones de 400 nm tienen distinta energía que uno de 200 nm.
d) Los fotones de luz visible (500 nm) poseen menor energía que los de radiación infrarroja (10000
nm).
e) Las energías de los electrones de H y He
+
son iguales si el número cuántico n es el mismo.
(O.Q.N. Ciudad Real 1997)
a) Falso. La longitud de onda asociada a una partícula se calcula mediante la ecuación de Louis de