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56 Cuaderno de Ejercicios Resueltos de Química MCQ Alfredo Velásquez Márquez 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 5s 2 5p 5 5d 5f 5g 6s 6p 6d 6f 6g 6h 7s 7p 7d 7f 7g 6h 7i • De aquí se entiende que el ion A 2‒ tiene 53 electrones; por lo tanto, considerando IV y I (en ese orden), el elemento A es el antimonio, como se muestra a continuación: A 2-(53 e-) -2e- ⇒ A(51 e-) ⟹ A(51 p+) ⟹ Z=51 ⟹ Antimonio • Para responder el inciso b), se sabe que el valor de ‒2 solo lo puede adquirir m; es decir, en realidad se está preguntando cuántos electrones del ion tienen m = ‒2; por lo tanto, se considera VIII-iii para saber qué casillas contienen electrones con m = ‒2 y se desarrollan dichas casillas considerando IX y X, como se muestra a continuación: 3d10 : { ↑↓ -2 , ↑↓ -1 , ↑↓ 0 , ↑↓ +1 , ↑↓ +2 4d 10 : { ↑↓ -2 , ↑↓ -1 , ↑↓ 0 , ↑↓ +1 , ↑↓ +2 • Ya teniendo las casillas desarrolladas, simplemente se cuentan los electrones con m = -2; en este caso, son 4 electrones. 4. Para cada uno de los iones Ag + , O 2‒ y W 5+ , determine: a) El valor de cada uno de los números cuánticos de su último electrón. b) De qué átomo neutro serían isoelectrónicos. c) Cuáles son sus propiedades magnéticas. Resolución: • Para responder el inciso a), se considera I, II y III para saber cuántos electrones tiene cada ion, en este caso Ag + tiene 46 electrones, O 2‒ tiene 10 electrones y Ra 5+ tiene 83 electrones; entonces, considerando IV y V, el diagrama de las diagonales de cada ion es el siguiente: 57 Cuaderno de Ejercicios Resueltos de Química MCQ Alfredo Velásquez Márquez Para Ag + 1s 2 2s 2 2p6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 8 4f 5s 2 5p 5d 5f 5g 6s 6p 6d 6f 6g 6h 7s 7p 7d 7f 7g 6h 7i Para O 2- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 5g 6s 6p 6d 6f 6g 6h 7s 7p 7d 7f 7g 6h 7i Para Ra 5+ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 5f 5g 6s 2 6p 3 6d 6f 6g 6h 7s 7p 7d 7f 7g 6h 7i • Se desarrollan las casillas que tienen los últimos electrones de cada ion, considerando IX y X para obtener los números cuánticos de dichos electrones, como se muestra a continuación: Ag + ⟹ 4d8 : { ↑↓ -2 , ↑↓ -1 , ↑↓ 0 , ↑ +1 , ↑ +2 ⟹ n = 4 , l = 2 , m = 0, s = - 1 2 58 Cuaderno de Ejercicios Resueltos de Química MCQ Alfredo Velásquez Márquez O 2- ⟹ 2p6 : { ↑↓ -1 , ↑↓ 0 , ↑↓ +1 ⟹ n = 2 , l = 1 , m = +1, s = - 1 2 Ra 5+ ⟹ 6p3 : { ↑ -1 , ↑ 0 , ↑ +1 ⟹ n = 6 , l = 1 , m = +1, s = + 1 2 • Para responder el inciso b), se consulta en la tabla periódica qué átomos neutros tienen 46, 10 y 83 electrones respectivamente y se obtiene: Pd es isoelectrónico con Ag+ porque ambos tienen 46 e- Ne es isoelectrónico con O 2- porque ambos tienen 10 e- Bi es isoelectrónico con Ra5+ porque ambos tienen 83 e- • Para responder el inciso c), con base en el diagrama de las diagonales y considerando XIII y XII (en ese orden), se determina que Ag + es paramagnético, O 2‒ es diamagnético y Ra 5+ es paramagnético. Ejercicios propuestos sobre números cuánticos 1. Si el último electrón del ion A 7+ tiene como números cuánticos n = 4, l = 1, m = +1 y s = -½. Determine: a) De qué elemento se trata. b) Cuántos electrones del ion A 7+ tienen a –2 como el valor de alguno de sus números cuánticos. 2. Si el último electrón del ion X 2‒ tiene como valores de sus números cuánticos n = 5, l =2, m = 0 y s = –½, determine: a) ¿Cuál es el elemento X? b) ¿Cuántos electrones de X 2‒ tienen m = –1? 3. Indique en cuántos electrones del ion Pt 4+ se cumple que: a) n = 5 b) l = 3 c) m = -2 d) l = 0 y m = -2 4. Dados los iones Nb 2‒ , Zr 2‒ , Rh 2+ , Pd ‒ y Ag 4+ , determine: a) Los iones que son isoelectrónicos. b) Cuántos electrones del ion Ag 4+ que tienen a –1 como valor de alguno de sus números cuánticos.
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