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19 25 18 74 18 97 Lí ne a de T ie m po Ch ile y B ol iv ia s us cr ib en el tr at ad o qu e m an tu vo co m o lím ite e l p ar al el o 24 °S . En A te na s se c el eb ra lo s pr im er os Ju eg os O lím pi co s. 18 74 G . J . S to ne y: E l f en óm en o de la e le ct ric id ad s e de bí a a un a pa rt íc ul a de no m in ad a el ec tr ón . 18 97 Ev id en ci a ex pe rim en ta l d el el ec tr ón . 19 25 La nz an p or p rim er a ve z un c oh et e pr op ul sa do p or er go le s líq ui do s po r e l no rt ea m er ic an o Ro be rt H ut ch in gs G od da rd . Pr in ci pi o de ex cl us ió n de Pa ul i. 18 33 19 30 Fa ra da y da in ic io a la n at ur al ez a de la el ec tr ic id ad y p or ín do le a la e st ru ct ur a el éc tr ic a de lo s át om os . In ve nc ió n de l c au ch o si nt ét ic o po r e l no rt ea m er ic an o W al la ce H um e Ca ro th er s. 19 45 19 45 Ac ab a la S eg un da G ue rr a M un di al . W ol fg an g Pa ul i r ec ib e el p re m io N ob el p or su fa m os o Pr in ci pi o de e xc lu si ón d e Pa ul i. La INTELIGENCIA como primera opción Colegios TRILCE I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó 30 Energía relativa de un subnivel LA LUZ LÁSER es intensa. Los haces láser son estrechos y no se dispersan como los demás haces de luz. Esta cualidad se denomina direccionalidad. La luz láser es coherente. Esto significa que todas las ondas luminosas procedentes de un láser se acoplan ordenadamente entre sí. Los rayos láser producen luz de un solo color o, para decirlo técnicamente, su luz es monocromática. Aproximadamente la energía relativa de un orbital equivale a ‘‘n + l’’, siendo ‘‘n’’ y ‘‘l’’ los números cuánticos principal y secundario, respectivamente. SUBNIVEL Nivel (n) Subnivel (l) Energía Relativa 4 4 0 2 2 0 3 4 1 2s 3p 4s 5f 5 8 3 (Er) ENERGÍA RELATIVA = n + l Se refiere a la construcción de la distribución electrónica, teniendo en cuenta el orden creciente de la energía relativa de los subniveles, siendo ésta así: s p d f 0 1 2 3 1 3 5 7 2 6 10 14 SUBNIVEL VALOR DE ‘‘l ’’ # ORBITALES # MÁXIMO DE e– 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p6 Principio de Aufbau Los electrones se distribuyen en las diferentes regiones de menor a mayor energía relativa. s2 s2 s2 s2 s2 s2 s2 p6 p6 p6 p6 p6 p6 d10 d10 d10 d10 f14 f14 Nivel K L M N O P Q n Subnivel (l) # electrones 1 2 3 4 5 6 7 2 8 18 32 32 18 8 El máximo número cuántico principal «n» señala el periodo al que pertenece el elemento quimico en la tabla periódica. Regla de Sarrus o Moller (Serrucho) P r i n c i p i o d e M á x i m a Multiplicidad (Regla de Hund) Los electrones deben ocupar todos los orbitales de un subnivel dado en forma individual, antes de que se inicie el apareamiento. Estos electrones desapareados suelen tener el mismo sentido de giro o rotación. Rayos X Configuración Electrónica Colegios TRILCE La INTELIGENCIA como primera opción San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO 31 Demostración Para aplicar este principio, el dato es el subnivel con electrones. Ejemplo 1 INCORRECTO 2p4 ⇒ 2PX 2PY 2PZ CORRECTO 2p4 ⇒ 2PX 2PY 2PZ ¿Cómo funciona el láser? En los equipos de láser usados más a menudo en oftalmología se pasa una corriente eléctrica potente a través de un tubo que contiene un gas (argón, criptón o neodimio-YAG), lo que produce energía en forma de un haz uniforme, angosto, de luz. El enfoque a través de un microscopio de este haz de luz emitido por el láser causa coagulación por calor, corte, o explosiones minúsculas en ciertos tejidos del ojo. E n O f t a l m o l o g í a s e u s a n varios tipos de láser para el t ratamiento de diferentes trastornos oculares. Los equipos oftálmicos de láser normalmente se identifican de acuerdo con el gas que contienen en el tubo de plasma. ¿Por qué no puede darse en un orbital? a) o b) Esto es porque en «a» los electrones presentarán los cuatro números cuánticos iguales 1, 0, 0, +1/2 y en «b» es el mismo caso pero con (1, 0, 0, –1/2) y esto según el principio de exclusión de Pauli no se da, ya que dos electrones no pueden poseer los cuatro números iguales. 1s21s2 Ejemplo 1 17Cl : 1s 2 2s2 2p6 3s2 3p5 3.er Periodo 26Fe : 1s 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 4.° Periodo Determina el periodo al que pertenecen los siguientes elementos: b) Ejemplo 2 5B : 1s 2 2s 2 2p 1 Grupo IIIA 20Ca : 1s 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s 2 Grupo IIA Determina el grupo al que pertenecen los siguientes elementos: a) b) Se usa en la distribución simplificada: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 [ 2He] [ 10Ne] [ 18Ar] [ 36Kr] [ 54Xe] [ 86R n] Ejemplo 3 17Cl = 1s 22s22p63s23p5 3 niveles ocupados 5 subniveles ocupados 17Cl = [10Ne] 3s 23p5 : Distribución simplificada Determina el número de niveles y subniveles ocupados para la siguiente distribución electrónica: a) La INTELIGENCIA como primera opción Colegios TRILCE I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó 32 Nivel I I. Indica verdadero (V) o falso (F): Ejemplo 4 Indica la configuración electrónica por orbitales para los siguientes átomos en su estado basal. Solución: a) 7N = 1s 22s22p3 ⇒ 1s 2s 2px 2py 2pz b) 16S = 1s 22s22p63s23p4 ⇒ 1s 2s 2px 2py 2pz 3s 3px 3py 3pz Ejemplo 5 En el orbital 3px hay 2 electrones apareados, los orbitales 3py y 3pz contienen 1 electrón desapareado cada uno. ¿Qué subnivel posee mayor energía relativa? a) 3s d) 5s b) 4d e) 1s c) 4p Solución: 3s ⇒ Er = n + l Er = 3 + 0 Er = 3 4d ⇒ Er = n + l Er = 4 + 2 Er = 6 4p ⇒ Er = n + l Er = 4 + 1 Er = 5 5s ⇒ Er = n + l Er = 5 + 0 Er = 5 1s ⇒ Er = n + l Er = 1 + 0 Er = 1 RESPUESTA: 4d, porque presenta una energía relativa de 6. II. Señala las alternativas corres– pondientes: 1) En la tercera capa hay como máximo 18 electrones. ( ) 2) En un orbital «d» hay como máximo 2 electrones. ( ) 3) En un subnivel «p» puede haber 10 electrones. ( ) 4) Halla la suma del nivel con el subnivel de 3p5. a) 3 d) 6 b) 4 e) 7 c) 5 5) Una notación incorrecta: a) 3d5 d) 4p3 b) 3p7 e) 2p1 c) 1s1 6) Para 2p5 lo incorrecto es: a) n = 1 b) l = 1 c) El subnivel puede tener hasta 6 electrones. d) n = 4 e) Todas son correctas. 7) Para 3p5, ¿cuántos electrones posee el subnivel «p» en esta notación? a) 3 d) 6 b) 1 e) 7 c) 5 8) Indica qué juego de números cuánticos no existe: a) 5, 2, +2, +1/2 b) 3, 2, +2, +1/2 c) 1, 0, 0, –1/2 d) 5, 0, 0, –1/2 e) 2, 0, +1, +1/2 9) ¿Cuál de las siguientes notaciones presenta mayor Er? a) 5p d) 6s b) 4d e) 1s c) 4f 10) Halla el número atómico de un átomo si su último electrón tiene los siguientes valores cuánticos: n = 3 l = 1 m = 0 s =+1/2 a) 13Al d) 16S b) 14Si e) 17Cl c) 15R 11) Obtén el valor de «Z» de un átomo si tiene en su cuarta capa 7 electrones. a) 34 d) 37 b) 35 e) 38 c) 36 12) Indica cuál es el número atómico de un elemento si el último electrón del átomo, de dicho elemento, tiene los siguientes números cuánticos: n = 4 l = 1 m = –1 ms =–1/2 a) 32 d)45 b) 33 e) 31 c) 42 Colegios TRILCE La INTELIGENCIA como primera opción San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO 33 13) ¿Cuál es la configuración electrónica del Ca++ (Z=20)? a) 1s2 2s2 2s6 3s2 3p6 4s2 b) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 c) |Ar| 4s0 d) |Ne| 3s2 3p6 e) 1s22s2 14) ¿Qué subnivel presenta mayor energía relativa? a) 4 s d) 6 p b) 3 p e) 4 f c) 5 p 15) Si el número atómico de un elemento es 15, ¿cuál es el valor de la energía relativa en el cual se encuentra el último electrón? a) 1 d) 4 b) 2 e) 5 c) 3 Nivel II 16) Para Z = 10, la C.E. correcta es: a) 1s2 2s2 2p8 b) 1s2 2s2 2p6 c) 1s2 2s2 2p4 d) 1s2 2p8 e) 1s2 2s2 2p5 17) Para Z = 11, el mayor nivel será: a) 9 d) 2 b) 10 e) 1 c) 3 18) Para 8O, ¿en qué subnivel termina el último electrón de la C.E.? a) s d) f b) p e) g c) d 19) Halla «Z» para [Kr]5s1. a) 20 d) 38 b) 36 e) 40 c) 37 20) Si el siguiente átomo tiene 10 neutrones: Xα Determina su configuración electrónica. a) 1s2 2s2 2p4 b) 1s2 2s2 2p5 c) 1s2 2s2 2p6 d) 1s2 2p6 3s2 e) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 a 2 21) Un elemento A tiene 14 electrones en la capa N. Si su número de masa es 98, halla el número de neutrones que posee en su núcleo atómico. a) 53 d) 50 b) 52 e) 48 c) 54 22) Si un elemento tiene en el 4º nivel 6 electrones y 45 neutrones, halla su número de masa. a) 63 d) 42 b) 70 e) 38 c) 64 23) Los números de masa de dos hílidos suman 80 y los de sus neutrones 26. Calcula el número de electrones que posee el átomo en la órbita «p». ________________________ ________________________ 24) Un átomo posee un número de protones que excede en 4 al número de neutrones. Si posee 14 electrones en el nivel 3, halla el número de masa. ________________________ ________________________ 25) Si un electrón tiene número cuántico magnético +3, ¿cuál es el menor nivel de energía que puede ocupar? ________________________ ________________________ 26) Indica cuál de las siguientes distribuciones es incorrecta: a) 87Fr = [Rn]7s 1 b) 30Zn = [Ar]4s 2 3d10 c) 53I=[Kr]5s 2 4d10 5p5 d) 59Pr = [Xe] 6s 2 4f3 5d0 e) 24Cr = [Ar]4x 2 x 3d9 27) Escribe el conjunto de los cuatro números cuánticos del electrón de valencia del 11Na 23. ________________________ ________________________ 28) Halla «Z» para [Kr]5s1. a) 20 d) 38 b) 36 e) 40 c) 37 29) ¿En qué consiste el principio de Pauli? ________________________ ________________________ ________________________ 30) ¿En qué consiste la regla de Hund? ________________________ ________________________ ________________________ La INTELIGENCIA como primera opción Colegios TRILCE I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó 34 Nivel III 31) ¿En qué nivel se encuentra el penúltimo electrón de 11Na? a) 1 d) 4 b) 2 e) 5 c) 3 32) Halla «Z» para [Ne] 3s1. a) 10 d) 13 b) 11 e) 14 c) 12 33) Halla «Z» para [Ar] 4s2. a) 18 d) 22 b) 20 e) 23 c) 21 34) Para 20X, halla el ml para el último electrón. a) +1 d) +3 b) +2 e) +4 c) 0 35) H a l l a l a c o n f i g u r a c i ó n electrónica para un elemento que tiene número de masa 40 y 20 neutrones. a) 1s2 2s2 2p6 d) [Ne] 3s1 b) [Ar] 4s1 e) [Ne]3s2 c) [Ar] 4s2 36) Halla la C.E. para un elemento que tiene número de masa 7 y 4 neutrones. a) 1s2 2s2 d) 1s2 2s2 2p6 b) 1s2 2s1 e) 1s2 2p15 c) 1s2 2s2 2p1 37) ¿ C u á l d e l a s s i g u i e n t e s representaciones es más estable? a) 3s2 d) 4d2 b) 5p4 e) 5p1 c) 6p6 38) ¿Cuál es el número mínimo de electrones de un átomo si sólo posee 3 niveles? a) 30 d) 12 b) 28 e) 11 c) 18 II. Resuelve y escribe las respuestas: 39) La suma de los números de masa de dos isótopos es 96. Si la suma de sus números de neutrones es 52, determina cuántos electrones posee en su último subnivel de uno de los isótopos. a) 2 d) 8 b) 6 e) 12 c) 10 40) Se tiene 3 electrones cuyos números cuánticos son: Electrón I : 3, 0, 0, +1/2 Electrón II : 3, 2, 0, –1/2 Electrón III : 3, 2, –2, +1/2 Ordena de acuerdo a su energía. a) I = II = III d) I > II > III b) I < II = III e) I < II < III c) I > II = III 41) Halla el número de subniveles presentes en el 30Zn. ________________________ 42) Determina la configuración electrónica del selenio con 34 protones, e indica los electrones de la última capa. a) 2 d) 10 b) 4 e) 5 c) 6 43) Señala el número de subniveles del tipo «p» llenos para Z = 32. ________________________ ________________________ 44) D eter mina e l número de electrones de la última capa para el potasio (Z = 19). ________________________ 45) Determina los electrones de la última capa de anión divalente de azufre con 16 protones. ________________________ 46) Si el cuarto nivel no está lleno, determina los electrones como máximo que debe almacenar. ________________________ 47) Halla el «Z» mínimo de un átomo si su última configuración presenta energía relativa 6. ________________________ 48) La suma de los números másico y atómico de un elemento es 200. Calcula el número de neutrones sabiendo que en su cuarto nivel tiene 12 electrones y su carga es +2. ________________________ 49) La suma de los números de masa de 2 isótopos es 214, mientras que la suma de los números de masa 118. ¿Cuántos orbitales «d» saturados posee un isótopo? ________________________ ________________________ 50) Determina el número de masa de un átomo si contiene en su cuarta capa los 3/8 del número máximo de electrones que posee dicha capa; y además su número de neutrones excede a los protones en 5. ________________________ ________________________
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