ESTRUCTURA DE LA MATERIA : ACTIVIDADES DE SELECTIVIDAD (criterios 5,6 y 7)


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1 ESTRUCTURA DE LA MATERIA : ACTIVIDADES DE SELECTIVIDAD (criterios 5,6 y 7) 1. a) Escriba las configuraciones electrónicas del Mg y del Al. b) Basándose en las mismas, justifique si es de esperar la existencia de los iones Mg 3+ o Al 3+ en algún compuesto sencillo. ( Andalucía 1996 ). 2. Los números atómicos de los elementos P y Mn son 15 y 25, respectivamente. a) Escriba la configuración electrónica de cada uno de ellos. b) Indique los números cuánticos que correspondan a los electrones situados, en cada caso, en los orbitales más externos. ( Andalucía Junio 2000 ). 3. Razone si las siguientes configuraciones electrónicas son posibles en un estado fundamental o en un estado excitado: a) 1 s 2 2s 2 2p 4 3s 1. Andalucía sept b) 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1. c) 1 s 2 2s 2 2p 6 2d 10 3s Dado el elemento de Z = 19: Andalucía, junio a) Escribe su configuración electrónica. b) Indique a qué grupo y período pertenece. c) Cuáles son los valores posibles que pueden tomar los números cuánticos de su electrón más externo?. 5. La configuración electrónica de un átomo excitado de un elemento es 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 5s 1. Razone cuáles de las siguientes informaciones son correctas y cuáles falsas para ese elemento: a) Pertenece al grupo de los alcalinos. b) Pertenece al período 5 del sistema periódico. Andalucía, junio c) Tiene carácter metálico. 6. Dadas las siguientes configuraciones electrónicas externas : ns 1 ; ns 2 np 1 ; ns 2 np 6 a) Identifique el grupo del S.P. al que corresponde cada una de ellas. b) Para el caso de n= 4, escriba la configuración electrónica completa del elemento de cada uno de esos grupos y nómbrelo. Andalucía, junio a) Escriba la configuración electrónica de los elementos A, B y C, cuyos números atómicos son 33, 35 y 37 respectivamente. b) Indique el grupo y el período al que pertenecen. c) Razone qué elemento tendrá mayor carácter metálico. Andalucía, sep Dadas las siguientes configuraciones electrónicas : A) 1 s 2 3s 1 ; B) 1 s 2 2s 3 ; C) 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ; D) 1 s 2 2s p x 2p y 2p z Indique razonadamente: a) La que no cumple el principio de exclusión de Pauli. b) La que no cumple el principio de máxima multiplicidad de Hund. c) La que, siendo permitida, contiene electrones desapareados. Andalucía, junio El número de electrones de los elementos A,B,C,D, y E es 2,9,11,12 y 13, respectivamente. Indique, razonando la respuesta, cuál de ellos: a) Corresponde a un gas noble. b) Es un metal alcalino. Andalucía, sep c) Es el más electronegativo.

2 10. a) Escribe la configuración electrónica de las especies siguientes: N 3 - (Z = 7), Mg 2+ (Z =12), Cl - (Z = 17), K (Z = 19) y Ar (Z = 18). b) Indica los que son isoelectrónicos. Andalucía, junio c) Indica los que presentan electrones desapareados y el número de los mismos. 11. El ión positivo de un elemento M tiene de configuración electrónica M 2+ : 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d 4. a) Cuál es el número atómico de M? b) Cuál es la configuración de su ión M 3+ expresada en función del gas noble que le antecede? c) Qué números cuánticos corresponden a un electrón 3d de éste elemento?. Andalucía, sep a) Escriba la configuración electrónica de los iones S 2- y Fe 2+. Andalucía, junio 2010 b) Indique un catión y un anión que sean isoelectrónicos con S 2- c) Justifique por qué la segunda energía de ionización del magnesio es mayor que la primera. 13. Considera los elementos 4 Be, 8 O, 30 Zn y 18 Ar. Andalucía, sep a) Escribe las configuraciones electrónicas de los átomos anteriores. b) Cuántos electrones desapareados presentan cada uno de esos átomos? c) Escribe las configuraciones electrónicas de los iones más estables que puedan formar. 14. Indica razonadamente la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: Andalucía, junio 2012 a) Un electrón situado en un orbital 2 p podría representarse por los números cuánticos (2, 1, 0,1/2)). b) Un elemento químico que presenta propiedades químicas semejantes al carbono tiene de configuración electrónica de su capa de valencia ns 2 np 2. c) Si un elemento químico que pertenece al grupo 2 pierde 2 electrones adquiere una configuración electrónica en su capa de valencia correspondiente al grupo Responda a las siguientes cuestiones justificando la respuesta. Andalucía, junio 2014 a) En qué grupo y en qué periodo se encuentra el elemento cuya configuración electrónica termina en 4f 14 5d 5 6s 2?. b) Es posible el siguiente conjunto de números cuánticos (1, 1,0, ½)?. c) La configuración electrónica 1s 2 2s 2 2p 5 3s 2 pertenece a un átomo en su estado fundamental?. 16. a) Escriba la configuración electrónica del rubidio. b) Indique el conjunto de números cuánticos que caracteriza al electrón externo del átomo de cesio en su estado fundamental. c) Justifique cuántos electrones desapareados hay en el ión Fe 3+. Andalucía, junio a) Razone si para un electrón son posibles las siguientes combinaciones de números cuánticos: (0, 0, 0, +½), (1, 1, 0, +½), (2, 1, -1, +½), (3, 2, 1, ½). b) Indique en qué orbital se encuentra el electrón en cada una de las combinaciones posibles. c) Razone en cuál de ellas la energía sería mayor. Andalucía, septiembre a) Explica cuáles de los siguientes grupos de números cuánticos son imposibles para un electrón en un átomo: (4, 2, 0, +½), (3, 3, 2, - ½), (2, 0, 1, +½), (4, 1, 1, ½). b) Indica los orbitales donde se sitúan electrones que corresponden con los grupos de números cuánticos anteriores que están permitidos. c) Justifica cuál de dichos orbitales tiene mayor energía. Andalucía, junio 2016

3 19. Un átomo tiene 34 protones y 44 neutrones y otro átomo posee 19 protones y 20 neutrones. a) Indica el número atómico y el número másico de cada uno de ellos. Andalucía, junio 2017 b) Escribe un posible conjunto de números cuánticos para el electrón diferenciador de cada uno de ellos. c) Indica, razonadamente, cuál es el ión más estable de cada átomo y escribe su configuración electrónica. 20. Las dos tablas siguientes corresponden a radios atómicos: Elemento Li Be B C N Radio ( ) 1,23 0,89 0,80 0,77 0,70 Elemento Li Na K Rb Cs Radio ( ) 1,23 1,57 2,03 2,16 2,35 a) Justifique la variación del radio en el período. b) Justifique la variación del radio en el grupo.( Andalucía ) 21. En la tabla siguiente se dan las energías de ionización ( KJ/mol ) de los primeros elementos alcalinos. 1ª E.I. 2ª E.I. 3ª E.I. 4ª E.I. Li Na K a) Por qué disminuye la 1º E.I. del Li al K?. b) Por qué no hay valor para la 4ª E.I. de Li?. c) Por qué aumenta de la 1º E.I. a la 4ª E.I.?. ( Andalucía 1999 ). 22. Los átomos neutros X, Y, Z, tienen las siguientes configuraciones: X = 1s 2 2s 2 p 1 ; Y = 1s 2 2s 2 p 5 ; Z = 1s 2 2s 2 p 6 3s 2. a) Indique el grupo y el período en el que se encuentran. b) Ordénelo, razonadamente, de menor a mayor electronegatividad. c) Cuál es el de mayor energía de ionización?. ( Andalucía junio2001). 23. Defina: a) Energía de ionización. b) afinidad electrónica. c) Electronegatividad. ( Andalucía sept. 2001). 24. a) Defina afinidad electrónica. b) Qué criterio se sigue para ordenar los elementos en la tabla periódica?. c) Justifique cómo varía la energía de ionización a lo largo de un período. Andalucía junio Considere la serie de elementos: Li, Na, K, Rb, y Cs. Andalucía, sep a) Defina Energía de Ionización. b) Indique cómo varía la Energía de Ionización en la serie de elementos citados. c) Explique cuál es el factor determinante de esa variación. 26.La configuración electrónica de la capa de valencia de un elemento A es 3s 2 p 5. Andalucía, junio a) Justifique si se trata de un metal o un no metal. b) Indique, razonadamente, un elemento que posea mayor potencial de ionización que A. c) Indique, razonadamente, un elemento que posea menor potencial de ionización que A.

4 27. Los números atómicos de los elementos A, B, C y D son, 2,11,17 y 25, respectivamente. a) Escriba, para cada uno de ellos, la configuración electrónica e indique el número de electrones desapareados. b) Justifique qué elemento tiene mayor radio. c) Entre los elementos B y C, razone cuál tiene mayor energía de ionización. Andalucía, sep La siguiente tabla proporciona los valores de las energías de ionización (ev) de tres elementos: 1ª E.I. 2ª E.I. 3ª E.I. 4ª E.I. Li 5,4 75,6 122, Na 5,1 47,3 71,9 99,1 K 4,3 31,8 46,1 61,1 a) Por qué la primera energía de ionización disminuye del litio al potasio? b) Por qué la segunda energía de ionización de cada elemento es mucho mayor que la primera? c) Por qué no se da el valor de la cuarta energía de ionización del litio? Andalucía, junio a) Dos átomos tienen las siguientes configuraciones electrónicas 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 y 1s 2 2s 2 p 6 3s 1. La primera energía de ionización de uno es 2080 kj/mol y la del otro 496 kj/mol. Asigne cada uno de estos valores a cada una de las configuraciones electrónicas y justifique la elección. b) La segunda energía de ionización del átomo de helio será mayor, menor o igual que la energía de ionización del átomo de hidrógeno? Razone la respuesta. Andalucía, sep a) Escribe las configuraciones electrónicas de los átomos Na y Mg. b) Justifica por qué el valor de la primera energía de ionización es mayor para el magnesio que para el sodio. c) Justifica por qué el valor de la segunda energía de ionización es mayor para el átomo de sodio que para el de magnesio. Andalucía, junio Indica razonadamente: Andalucía, sep a) La posición en el sistema periódico y el estado de oxidación más probable de un elemento cuyos electrones de mayor energía poseen la configuración 3s 2. b) Si un elemento de configuración electrónica de su capa de valencia 4s 2 p 5 es un metal o un no metal. c) Por qué en los halógenos la energía de ionización disminuye a medida que aumenta el número atómico del elemento. 32. Para los siguientes elementos, Na, P, S y Cl, di razonadamente cuál es: a) El de menor energía de ionización. b) El de mayor afinidad electrónica. Andalucía, junio 2013 c) El de mayor radio atómico. 33. Conteste de forma razonada a las cuestiones acerca de los elementos que poseen las siguientes configuraciones electrónicas: A = 1s 2 2s 2 2 p 6 3s 2 3p 6 4s 2 y B =1s 2 2s 2 2 p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 5 a) A qué grupo y a qué periodo pertenecen?. b) Qué elemento se espera que posea una mayor energía de ionización?. Andalucía, septiembre 2014 c) Qué elemento tiene un radio atómico menor?. 34.Sean los elementos X e Y de número atómico 38 y 35 respectivamente. Andalucía, septiembre 2016 a) Escriba sus configuraciones electrónicas. b) Razone cuáles serán sus iones más estables. c) Justifique cuál de estos iones tiene mayor radio.

5 ACTIVIDADES SELECTIVIDAD DE OTRAS COMUNIDADES 1. a) Indicar razonadamente un conjunto posible de números cuánticos para los electrones p del cloro ( Z =17) en su estado fundamental. b) En el apartado anterior, indicar razonadamente los números cuánticos que corresponden a los electrones desapareados que haya. c) Indica razonadamente, de acuerdo con los apartados anteriores, los números cuánticos del último electrón que completa la configuración electrónica del ion cloruro en su estado fundamental. ( Cantabria, junio 01) 2. a) Cuáles de los siguientes conjuntos de números cuánticos son posibles? ( 2,1,1 ) ; b) ( 1,0,-1) ; c) ( 4,2,-2 ) ; d) ( 3,3,0 ). b) Para cada una de las combinaciones posibles, escribir la designación habitual de los subniveles correspondientes a los números cuánticos dados. 3. Escribir los valores de los números cuánticos n, l y m para : a) Cada uno de los orbitales del subnivel 4 d. b) Cada uno de los orbitales del nivel de energía n=2. ( Castilla La Mancha, 2002) c) Indica los valores posibles de los números cuánticos para un electrón situado en un orbital 4f. 4. Dadas las configuraciones electrónicas para átomos neutros: M : 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ; N : 1 s 2 2s 2 2p 6 5s 1 Explique cada una de las siguientes afirmaciones e indique si alguna de ellas es falsa: a. La configuración de M corresponde a un átomo de sodio. b. M y N representan elementos diferentes. c. Para pasar de la configuración M a la N se necesita energía. ( Aragón, 2002). 5. Las siguientes configuraciones electrónicas de átomos en su estado fundamental son incorrectas. Indica por qué: i) 1 s 2 2s 2 2p 5 3s 1 ; ii) 1 s 2 2s 1 2p 6 3s 2 ; iii) 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 2 ; iv) 1 s 3 2s 2 2p 4 ( CLM, 2002). 6. Un átomo tiene la configuración electrónica siguiente: 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 5s 1 ; cuáles serán los números cuánticos de su electrón más externo?. Justifique la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientes sobre el átomo anterior y su configuración electrónica: a) Se encuentra en su estado fundamental. ( Baleares,2002) b) Pertenece al grupo de los metales alcalinos. c) Es del quinto período del S.P. d) Formará preferentemente compuestos con enlace covalente. 7. a) Razone cuál de los dos iones que se indican tiene mayor radio iónico: Na + o Al 3+. b) Cuántos electrones puede haber con n =3 en un mismo átomo?. En qué principio se basa?.( Galicia,2002). 8. La primera energía de ionización del fósforo es de 1012 KJ mol -1 y la del azufre, de 999,5 KJ mol -1. Defina energía de ionización e indique, razonadamente, si los valores anteriores son los que cabe esperar para la configuración electrónica de los dos elementos. ( Aragón, 2002). 9. a) Escriba las configuraciones electrónicas externas características de los metales alcalinotérreos y de los halógenos. Ponga un ejemplo de cada uno. b) Quien presenta mayor afinidad electrónica, los metales alcalinos o los alcalinotérreos?. c) Defina potencial de ionización. Indique y justifique que elemento del sistema periódico tiene la mayor energía de ionización. ( Castilla y León, 2002).

6 10. Ordena los siguientes cationes en orden creciente de radio atómico: Be 2+, Li +, Na + y K +.Razona tu respuesta. ( Castilla La Mancha, 2002). 11. Para los tres elementos siguientes, el número atómico es 19, 35 y 54; indique de forma razonada: a) El elemento y su configuración electrónica. ( Baleares,2002) b) Grupo y período del sistema periódico al que pertenece. c) El elemento que tiene menor potencial de ionización. d) El estado de oxidación más probable en cada caso. e) Configuración electrónica de los iones resultantes en el apartado anterior. 12. Supongamos cuatro elementos del S.P. : A, B,.C y D, cuyos números atómicos son 37, 38, 53 y 54, respectivamente. a) Escriba sus configuraciones electrónicas. b) a qué grupo y período pertenece cada elemento?. ( Canarias,2002) c) Señale y justifique cuál de los elementos tiene mayor afinidad electrónica. d) Razone tipo de enlace que se establecerá entre A y C. e) Qué elemento presenta mayor radio atómico?. 13. a) Ordene de mayor a menor radio iónico, justificando su respuesta, los siguientes iones: Be 2+, Li + F - y N 3-. b) Ordene de mayor a menor potencial de ionización, justificando su respuesta, los elementos de los que estos iones proceden. ( La Rioja,. 2002). 14. Las energías de ionización sucesivas para el berilio ( Z = 4 ), dadas en ev son : E 1 = 9,3 ; E 2 = 18,2 ; E 3 = 153,4 ; etc. ( Madrid, 2002) a) Defina la primera energía de ionización y represente el proceso mediante la ecuación química correspondiente. B) Justifique el valor tan alto de la tercera energía de ionización. 15. a) Escriba las configuraciones electrónicas en el estado fundamental de N, Br, Fe y Fe 2+. b) Si arrancamos un electrón a cada una de las siguientes especies, He, Li + y Be 2+, la energía para realizar el proceso será la misma en los tres casos?. Razone la respuesta. Murcia, En la misma columna del S.P. se encuentran los siguientes elementos, colocados en orden creciente de número atómico: flúor, cloro, bromo. El número atómico del flúor es 9. a) Escribe la configuración electrónica de los tres elementos. b) Razona cuál de ellos es el más electronegativo. ( País Vasco,2002) c) Explica el ion que tiene tendencia a formar cada uno de ellos. d) Explica si cada ión es mayor o menor que el átomo del que procede. 17. Ordene, razonando la respuesta, los siguientes elementos: sodio, aluminio, silicio, magnesio, fósforo y cloro según: Su carácter reductor. B) Su carácter metálico. C) Su electronegatividad. ( Valencia, 2002 ) 18. La configuración electrónica 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 corresponde a un ión A 2+. Justifica: a) El número atómico y el periodo al que pertenece el átomo A. b) El número de electrones de valencia que posee A. c) Qué tipo de enlace formará el elemento A con un elemento X cuya configuración electrónica es 1s 2 2s 2 2p 5? Razona cuál será la fórmula del compuesto formado por X y A.

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