Quimica Estructura de la materia ejercicios

ESTRUCTURA DE LA MATERIA
Cuestión 1
Dadas las siguientes configuraciones electrónicas:
C: 1s2 2s2 2p6
A: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4; B: 1s2 2s2;
Indique, razonadamente:
a) El grupo y el período en los que se hallan A, B y C.
b) Los iones más estables que formarán A, B y C.
Solución:
a) A.- Dado que la configuración electrónica de la capa de valencia es 3s23p4, se está
llenando la capa M connúmero cuántico principal 3, por lo que el elemento estará
situado en el tercer período.
Al ser 3s23p4 quiere decir que se está llenando la subcapa p y que ya han entrado
cuatro electrones, por lo que lo corresponde estar en el grupo 16.
B.- Al ser la configuración electrónica de la capa de valencia 2s2, corresponde al 2º
período y como se ha ocupado el orbital 2s con dos electrones, al grupo 2.C.- En este caso la configuración electrónica es 1s22s22p6 lo cual indica que
pertenece al segundo período y al tener llenos los tres orbitales p, al grupo 18.
b) A.- Dada la configuración electrónica a la que le faltan dos electrones para
completar la configuración de gas noble (3s23p6), el ion más estable será A2-.
B.- En este caso, la tendencia es a perder los dos electrones 2s, dandoB2+, con lo
que adquiere la configuración de He (1s2).
C.- En este caso como su configuración es la del Ne (2s22p6) no tiene tendencia a
formar iones.

Cuestión 2
a) Escriba la estructura electrónica de los átomos de los elementos cuyos números
atómicos son 11, 13 y 16.
b) Indique, justificando la respuesta, el elemento de mayor energía de ionización y el
que tiene mayor carácter metálico.c) ¿En qué grupo y período del sistema periódico está situado cada elemento?
Solución
a)
Z = 11,
1s2 2s2 2p6 3s1
Z = 13,
1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
Z = 16,
1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
b)
El elemento Z = 16 es el que tiene mayor energía de ionización al tener mayor
número de protones y mayor número de electrones en la capa de valencia.
c)
Dado que los tres elementos presentan como capa de valencia eln = 3, están en
el tercer período.
El elemento Z = 11, dada su configuración electrónica de la capa de valencia,
está situado en el grupo 1, primer grupo del bloque s.
El elemento Z = 13, al tener un solo electrón p, está situado en el primer grupo
del bloque p, es decir, en el grupo 13.
El elemento Z = 16, tiene cuatro electrones en el orbital p, por lo que
corresponde al cuarto grupo delbloque, es decir, al grupo 16.

Cuestión 3
Para cada una de las siguientes parejas:
a) K (Z = 19) y Cl (Z = 17);
b) F (Z = 9) y Na (Z = 11);
c) Cl- y K+
Indique de forma razonada, qué átomo o ion tiene un radio mayor.
Solución
a) K = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

Cl = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

El radio de K es mayor que el del Cl, ya que en él se inicia una nueva capa con
respecto al cloro,ya que el electrón de valencia está en la capa cuarta, mientras que
los del cloro se quedan en la tercera.
b)

F = 1s2 2s2 2p5

Na = 1s2 2s2 2p6 3s1

El radio de Na es mayor que el del F, por las mismas razones que en el caso anterior,
pero esta vez con las capas 2ª y 3ª.
c)

K+ = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

Cl- = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

El radio del ion cloruro es mayor que el del ionpotasio, aun cuando ambos iones
tienen la misma configuración electrónica. Al ser el K+ un catión, el número de
protones en el núcleo es mayor que el de electrones en las capas, por lo que quedan
más atraídos por el núcleo y se cierran sobre su tamaño. En el Cl- el radio es mayor
pues teniendo la misma configuración electrónica el número de protones que atraen
a los electrones es menor, al mismotiempo que la repulsión de los electrones entre
sí en la capa de valencia es mayor que en le átomo neutro.

Cuestión 4
a) Indique la configuración electrónica de los átomos de los elementos A, B y C cuyos
números atómicos son respectivamente 13, 17 y 20.
b) Escriba la configuración electrónica del ion más estable de cada uno de ellos.
c) Ordene dichos iones por orden creciente de sus...