ejercicios de quimica IV resueltos-64

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190 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA BÁSICA
CAPÍTULO 3 
 184 
 
 
2.- a) Escribe los números cuánticos de todos los electrones del átomo de 
nitrógeno (Z=7). 
b) Explica qué tipo de enlace se dará y porqué en: 
 Agua. 
 NaCl. 
 Amoniaco. 
 Hierro. 
c) Indicar en los puntos 1, 2, 3 y 4: 
 Fases presentes. 
 Composición de dichas fases. 
 Porcentaje de las mismas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resolución 
a) El número cuántico n indica el nivel de energía. El número cuántico l 
indica el subnivel y la forma de los orbitales y toma valores de 0 hasta n-1. 
El número cuántico m indica la orientación espacial de los orbitales y toma 
valores de –l a l pasando por el cero. Por último, el número cuántico s 
indica el sentido de giro o spin del electrón en un orbital y toma dos 
Líquido 
Líquido + β
β
Líq.+ α 
α + β
α 
Composición (%)
0 % B 100 % B 
· 1 
· 2 · 3 
· 4 
T (ºC) 
600 
850 
 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA 191. SEPTIEMBRE 2007 
 
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posibles valores (+1/2 y -1/2) para cada valor de l. Según esto, en la 
siguiente tabla aparecen los valores de los números cuánticos de los siete 
electrones del nitrógeno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
El principio de máxima multiplicidad de Hund establece que cuando en un 
subnivel existen varios orbitales (por ejemplo, en el subnivel l =1, existen 3 
orbitales p), en primer lugar se semiocupan todos los orbitales para después 
completarlos emparejando los spines de los electrones. Por ese motivo, los 
tres últimos electrones ocupan los tres orbitales p. 
 
b) Como el enunciado no especifica si se refiere a enlaces intermoleculares 
o intramoleculares, en los casos en los que se den los dos tipos de enlaces, 
habrá que explicar los dos. 
1. La formación de una molécula de agua se da mediante dos enlaces 
covalentes hidrógeno-oxígeno. Cada átomo de oxígeno comparte un par de 
electrones con dos átomos de hidrógeno. 
Por otra parte, la unión entre dos moléculas de agua se lleva a cabo 
mediante fuerzas intermoleculares, en concreto puentes de hidrógeno, ya 
que se une un átomo de hidrógeno de una de las moléculas de agua con un 
átomo de oxígeno (muy electronegativo y de pequeño tamaño) de otra. 
2. El cloruro sódico es un compuesto que se forma mediante enlaces 
iónicos. En este caso los átomos de sodio ceden un electrón a los átomos 
de cloro, formándose Na+ y Cl-. Estos iones se unen mediante fuerzas 
electrostáticas dando lugar a estructuras cristalinas. 
3. El caso del amoniaco es muy similar al del agua. La formación de una 
molécula de amoniaco se da mediante tres enlaces covalentes hidrógeno-
Electrón n (nivel) 
l 
(tipo de orbital)
m 
(orientación)
s 
(giro) 
1 
2 1 0 (s) 0 
+1/2 
-1/2 
3 
4 2 0 (s) 0 
+1/2 
-1/2 
5 
6 
7 
2 1 (p) 
-1 
0 
+1 
+1/2 
+1/2 
+1/2 
192 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA BÁSICACAPÍTULO 3 
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nitrógeno. Cada átomo de nitrógeno comparte un par de electrones con tres 
átomos de hidrógeno. 
Al igual que el agua, la unión entre dos moléculas de amoniaco se lleva a 
cabo mediante fuerzas intermoleculares, en concreto puentes de hidrógeno, 
ya que se une un átomo de hidrógeno de una de las moléculas de amoniaco 
con un átomo de nitrógeno (muy electronegativo y de pequeño tamaño) de 
otra. 
4. El hierro que es un metal, se forma mediante enlace metálico. Los 
átomos de hierro ceden electrones a una masa electrónica global y los 
cationes de hierro se ordenan dando lugar a estructuras tridimensionales. 
 
c) Véase la resolución del apartado c) del ejercicio 2 del examen de junio 
del 2007. 
 
 
 
3.- La Kc para la siguiente reacción a 25 ºC: N2O4 (g) ↔ 2 NO2 (g) es 
4,66·10-3. Si se introducen 0,8 moles de N2O4 en un recipiente de 1 L a 25 
ºC: 
a) Calcular la concentración de cada gas en el equilibrio. 
b) ¿Cuáles serán las nuevas concentraciones de equilibrio si el volumen se 
reduce a la mitad manteniendo la temperatura constante? 
 
 
Resolución 
a) Como el volumen del sistema es 1 L, el número de moles coincide con 
el de concentración molar. Por lo tanto, para el cálculo de las 
concentraciones en el equilibrio: 
 
2 4 2 N O (g) 2 NO (g)
Inicio : 0,8 - - - - - (M)
Cambio : - x + 2x (M)
 Equilibrio : 0,8 - x 2x 
 ↔
 (M)
 
 
Sustituyendo dichos valores en la expresión de la constante de equilibrio: