Física y Química - Estequiometria

TRABAJO EN GRUPO
ESTRUCTURA ATÓMICA

FQ
1º BTO. – B

1.

El fenómeno de la isotopía fue descubierto por F. Soddy, que recibió por ello, en 1921, el
Premio Nobel de Química. ¿Cuándo se dice que dos átomos son isótopos? ¿Qué tienen en
común los átomos de Carbono-12, Carbono-13 y Carbono-14? ¿En qué se diferencian?
-

2.

Dos átomos, de un mismo elemento, son isótopos cuando difierenen el número de
neutrones en su núcleo (tienen distinto número de neutrones).
Los átomos de Carbono-12, Carbono-13 y Carbono-14 tienen en común que los tres son
el mismo elemento, Carbono, con el mismo número de protones y electrones (6 p+ y 6 e-).
Se diferencian en el número de neutrones, por lo cual su número másico es distinto.
p+
N
eN
A
(protones)
(neutrones)
(electrones)
(nºatómico) (nº másico)
Carbono-12
6
6
6
6
12
Carbono-13
6
7
6
6
13
Carbono-14
6
8
6
6
14

¿Cuáles
de
las
configuraciones
electrónicas siguientes no son posibles y
por qué?
-

3.

Curso
2014 / 2015

La a) no es posible ya que aparecen dos electrones con el mismo “espín” en el mismo
orbital, lo cual no es posible (ver Principio de Exclusión de Pauli).
La b) no es posibleya que aparecen tres electrones en un mismo orbital cuando
solamente caben dos.
La configuración c) sí es posible.
La d) no es posible salvo que se trate de un átomo excitado, es decir, que haya absorbido
la cantidad de energía necesaria para hacer subir un electrón desde el nivel 1 al nivel 2.

La configuración electrónica del ion X3+ es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
a) ¿Cuál es el número atómico yel símbolo de X?
b) Razona si posee electrones desapareados el elemento X.
a) Se trata de un catión con tres protones más que electrones. En la configuración electrónica
señalada, aparecen distribuidos 18 electrones, por lo que se trata de un elemento con 21
protones. Por ello, se trata del Escandio: 21Sc.
b) La configuración electrónica del Escandio, en estado neutro, es:
21Sc:FQ1BTO1415T12-G2

1s

2s

2px

2py

2pz

3s

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1
3px

3py

3pz

4s

3d1

3d2

3d3

Por lo tanto, posee un electrón desapareado en uno de los orbitales del nivel 3d

Colegio Ntra. Sra. del Carmen, Plaza de la Virgen del Carmen 1, 47013 Valladolid

3d4

3d5

4.

Calcula la energía que se emite cuando el electrón, en el átomo de hidrógeno, pasadel nivel
n= 3 al nivel n= 2. Calcula la longitud de onda y la frecuencia de dicha radiación. ¿En qué
región del espectro se registrará dicha emisión?
Datos: E nivel 3nivel 2 = 13’6 eV; 1 eV = 1’6·10-19 J; h = 6’626·10-34 J·s; c = 3·108 m/s
E (nivel 3nivel 2) = 13,6 eV ·
𝐸

1,6·10−19 𝐽
1 𝑒𝑉

= 2,176 · 10−18 𝐽

2,176·10−18 𝐽

𝐸 = ℎ · ʋ → ʋ = ℎ → ʋ = 6,626·10−34 𝐽.𝑠 = 3,284 · 1015 𝐻𝑧𝑐

3·108

λ=longitud de onda
ʋ=frecuencia de la onda
c=velocidad de la luz en
el vacío
h=constante de Planc

𝑐 = 𝜆 · ʋ → 𝜆 = ʋ → 𝜆 = 3,284·1015 = 9,135 · 10−8 𝑚−1
Esa radiación se encuentra en la zona ultravioleta del espectro

5.

Explica las diferencias entre el modelo atómico de Rutherford y el de Bohr.
El modelo atómico de Rutherford no explica la configuración electrónica de loselectrones en
la corteza atómica, simplemente establece que existe una zona de carga negativa muy
alejada del núcleo atómico. El modelo de Bohr no modifica ningún aspecto respecto al núcleo,
introduce el concepto de “niveles de energía” asociados a órbitas permitidas para los
electrones.

6.

En la figura de la derecha se ven los espectros de 4
elementos distintos.
a. ¿Son espectros deemisión o de absorción? ¿Por qué?
b. Razona cuál de ellos posee más electrones y por qué.
a) Son espectros de emisión, ya que contienen líneas
aisladas correspondientes a las emisiones de cada
átomo. Los espectros de absorción son al revés,
contienen líneas “negras” dentro del espectro continuo, correspondiéndose con las
energías absorbidas por el elemento en cuestión.
b) Posee más...