PRINCIPIOS DE ANALISIS QUIMICO CUESTIONARIO SOBRE ORBITALES ATOMICOS Y MOLECULARES

PRINCIPIOS DE ANALISIS QUIMICO CUESTIONARIO SOBRE ORBITALES ATOMICOS Y MOLECULARES

1° Un elemento tiene 25 electrones, diga cuantos protones tiene, cuál es su número atómico y escriba su estructura electrónica.

Rta/ Suponiendo que el átomo tenga carga neutra, posee 25 protones y por ende, su número atómico es 25.

Su configuración electrónica es: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5.

2° Un elemento con estructura electrónica que termina 5s1 4d5 tiene una masa atómica de 95,94 uma; indique cuantos protones, electrones y protones tiene

Rta/ Respecto al número cuántico principal, se puede afirmar que este elemento se ubica en periodo 5 y en el grupo 6 (respecto a los electrones de valencia), lo cual corresponde al elemento 42, el molibdeno. Este elemento consta de 42 protones, 42 electrones y 54 protones, calculados a partir de la resta del peso atómico y el número atómico.

3° Un elemento tiene un número atómico de 78, escriba su estructura electrónica, e indique (a cuantos electrones de valencia tiene; (b) de que periodo y grupo es; (c) es metal o no.

Rta/ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d8

a) Posee 2 electrones de valencia.

b) Pertenece al periodo 6 y al grupo 10, lo cual corresponde a la ubicación del platino.

c)  Es un metal, situado en el grupo de los metales de transición.

4° Construya un árbol de números cuánticos para el número cuántico principal n = 4.

Rta/ En el documento anexo.

5° Identifique el orbital que tiene n = 6 y l = 0.

Rta/ n corresponde al número cuántico principal, y l al secundario, por lo cual corresponde al orbital 6s

6° Explique de forma concisa por qué el berilio tiene una configuración electrónica de estado basal de 1s22s2 en lugar de

1s22s12p1.

Rta/ Sabiendo que cada nivel, representa una energía especifica en el átomo, se puede afirmar que el berilio no tiene la energía suficiente para tener un átomo en el orbital 2p, ya que el orbital 2s no tendría completa su capacidad atómica máxima (2 elctrones).

7° Escriba configuraciones electrónicas con kernel de gas noble para el estado basal de los iones de (a) cloruro; (b) cobalto 2+; (c) manganeso 4 + .

Rta/ a) Ion Cl-: [He] 2s2 2p6

b) Ion Co2+: [Ar] 4s2 3d6

c) Ion Mn4+: [Ar] 4s2 3d1

8° Prediga la carga más alta posible de un ion zirconio. Explique su razonamiento en términos de configuraciones- electrónicas.

Rta/ La carga más grande que puede tener el ion zirconio es +4, ya que corresponde a los electrones de la última capa de este átomo. Estos cuatro electrones pueden ser compartidos con elementos de mayor electronegatividad, como los halógenos. Esto se puede verificar con una sal haloidea, como lo es el tetra fluoruro de zirconio (ZnF4)

9° Usando diagramas de energía determine el número de electrones no apareados en átomos de (a) selenio; (b) titanio;

(c) níquel.

Rta/ En el documento anexo

10° Escriba la configuración electrónica esperada del elemento 28 y la configuración de los dos cationes que es más probable que forme.

Rta/ Configuración electrónica del níquel: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8

Configuración electrónica del ion Ni+2: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

Configuración electrónica del ion Ni+3: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5

11° Defina los términos siguientes: (a) metales de tierras raras; (b) radio de van der Waals; (c) carga nuclear efectiva.

Rta/ Los metales de tierras raras son los que pertenecen al conjunto de elementos, compuestos por el escandio, itrio, lantano y los siguientes del lantano hasta el lutecio, (conocidos como lantánidos). A pesar de su nombre, estos no son los elementos más difíciles de encontrar, pues se encuentran en distintos minerales. Su nombre radica en cuanto la baja concentración que se encuentran en el mineral.

b) El radio de Van der Waals es la mitad de la distancia más cercana entre dos átomos que no están unidos o dentro de la misma molécula. La distancia refleja la acción de las fuerzas intermoleculares (por ejemplo, dipolo-dipolo y fuerzas de dispersión) y se relaciona con interacciones de van der Waals. Las unidades para medir el radio de Van der Waals son los picómetros (pm).

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