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EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA II 151 JUNIO 2009 145 1.- a) Escribir la configuración electrónica de los elementos A, B, C y D, de número atómico 17, 13, 28 y 38 respectivamente. Situar cada elemento en su grupo y periodo. Según su configuración electrónica, ¿qué iones cabría esperar de cada uno de dichos elementos? Responder a este apartado en la tabla inferior. b) ¿Cuáles son los compuestos que puede formar el elemento A? ¿Mediante qué tipo de enlace se forman? c) Indicar cuáles de estas especies son isoelectrónicas entre sí: O2- (Z = 8), F- (Z = 9), Li+ (Z = 3), Ne (Z = 2), Na+ (Z = 11) d) Representar las estructuras de Lewis para las siguientes sustancias: NaBr HCl H2S NH3 CH4 DATOS: Na (Z=11), Br (Z=35), H (Z=1), S (Z=16), N (Z=7), C (Z=6) Elemento Configuración Grupo Periodo Iones A B C D Resolución a) En la tabla se resumen: la configuración electrónica de cada elemento teniendo en cuenta el orden en el que los electrones ocupan los orbitales, siguiendo el diagrama de Moeller, el grupo y el periodo de cada elemento (véase el ejercicio 1 del examen de junio de 2007). También se muestran en la tabla los iones formados mediante la pérdida o ganancia de electrones, para lograr una configuración electrónica más estable que la inicial: • Al elemento A le falta un electrón para completar su último nivel energético. Su tendencia es ganar un electrón para formar el anión A-. • El elemento B pierde tres electrones para formar el catión B3+. 152 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA BÁSICACAPÍTULO 2 146 • El elemento C puede perder los 2 electrones del orbital 4s, para formar el catión C2+. • El elemento D pierde los dos electrones de su último nivel energético para dar lugar el catión D2+. Elemento Configuración electrónica Grupo Periodo Iones A 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 VIIA (Halógeno) 3º A - B 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 IIIA (Térreo) 3º B 3+ C 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8 VIIIB (Triadas) 4º C 2+ D 1s 2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 IIA (Alcalinotérreo) 5º D 2+ b) Al elemento A le falta un electrón para completar su último nivel energético. • El elemento A puede combinarse consigo mismo mediante el enlace covalente simple para dar la molécula A2, de forma que dos átomos de A comporten un par de electrones. • Tres átomos del elemento A pueden combinarse con un solo átomo de B para dar el compuesto BA3. Si la diferencia de electronegatividad es suficiente, se forman los iones B3+ y A- y tiene lugar el enlace iónico. • Si A se combina con C, la diferencia de electronegatividad es suficiente para que C ceda dos electrones a dos átomos de A y se formen los iones C2+ y A-, para dar el compuesto CA2 mediante el enlace iónico . • Si A se combina con D, la diferencia de electronegatividad es suficiente para que D ceda dos electrones a dos átomos de A y se formen los iones D2+ y A-, para dar el compuesto DA2 mediante el enlace iónico. c) Se dice que son especies isoelectrónicas aquellas que tienen el mismo número de electrones. A continuación se analiza el número de electrones que tiene cada especie: • O-2 (Z = 8), 8 + 2 = 10 electrones, • F- (Z = 9), 9 + 1 = 10 electrones, • Li+ (Z = 3), 3 – 1 = 2 electrones, • Ne (Z = 2), 2 electrones, EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA II 153 JUNIO 2009 147 • Na+ (Z = 11), 11 – 1 = 10 electrones, Por lo tanto, O-2, F- y Na+, por un lado; Li+ y Ne, por otro lado, son isoelectrónicas. d) Para representar las estructuras de Lewis, el compuesto debe ser covalente y debe conocerse la configuración electrónica de los elementos que lo forman. Mediante las estructuras de Lewis se representan los electrones del último nivel energético, señalando aquellos pares de electrones que compartidos para completar el último nivel energético de cada elemento. El NaBr, es un compuesto iónico, por lo que no es posible representar su estructura de Lewis. El resto de compuestos son covalentes y sus estructuras de Lewis se representan en el apartado d) del ejercicio 1 del examen de junio de 2007. 2.-a) Explicar brevemente en qué consiste la industria metalúrgica y las etapas que la constituyen. b) ¿Qué es una aleación? Especificar cuáles son los tipos de aleación más importantes. c) Diferencia entre dureza temporal y permanente, y métodos para reducirla. Resolución a) Ver apartado c) del ejercicio 2 de junio de 2007. b) Ver apartado b) del ejercicio 2 de junio de 2007. c) Ver apartado c) del ejercicio 2 de septiembre de 2007. 3.- a) Describe las condiciones en el proceso de producción del amoniaco. ¿Qué nombre recibe dicho proceso? b) Explica el proceso de producción de ácido nítrico. ¿Qué nombre recibe? c) Propiedades y aplicaciones del CO y CO2. Efecto invernadero.
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