- 1. TERCERA PRCTICA DIRIGIDA DE QUMICA UNMSM TEMA: ESTRUCTURA
ATMICAESTRUCTURA ATMICA El tomo es la porcin de materia mnima de un
elemento qumico que conserva las propiedades de dicho elemento, el
cual es considerado como un sistema energtico en equilibrio
dinmico, que tiene dos regiones: el ncleo atmico y la envoltura
electrnica. El ncleo est en el centro y es muy pequeo con respecto
al volumen del tomo, el ncleo contiene las partculas subatmicas
denominadas protn y neutrn (nucleones) y son las que determinan la
masa del tomo. La envoltura electrnica tiene un gran volumen, y es
generada por los electrones que tienen masa despreciable y se
encuentran girando a una gran velocidad alrededor del
ncleo.CARACTERSTICAS DE LAS PARTCULAS SUBATMICASPARTCULA SUBATMICA
Electrn (Thompson) Protn (Rutherford) Neutrn (Chadwick)MASA (kg)
9,109x10-31 1,672x10-27 1,675x10-27CARGA ABSOLUTA -1,6x10-19C
+1,6x10-19C 0PROPIEDADES IMPORTANTES + 1. Nmero Atmico (Z): Z = #
pSlo si el tomo es neutro:# e =# p +2. Nmero de masa (A)A =N+ZN=
AZ3. Representacin de un nclido atmico Neutro Inico A ZEA ZEXE:
smbolo X: cargaNOTA: 1. En el ncleo atmico hay otras partculas
subatmicas (mesones, neutrinos, hiperones, etc.) pero los de mayor
importancia en qumica son los protones y neutrones. 2. Los quarks
son la porcin ms pequea de la materia, que conforman a algunas
partculas subatmicas. 3. En un tomo neutro la carga elctrica total
es igual a cero, y se cumple: # protones = # electrones(tomo
neutro)TIPOS DE TOMOS1. ISTOPOS O HILIDOSSon tomos del mismo
elemento qumico que tienen el mismo nmero de protones, pero
diferente nmero de neutrones y diferente nmero de masa (=Z, A, n).
Los isotopos de un elemento tienen las mismas propiedades qumicas
pero diferentes propiedades fsicas. Ejemplo: Istopos del elemento
cloro: Pgina | 1
2. Ao de la Promocin de la Industria Responsable y del
Compromiso Climtico 35 Cl 1737 Cl 17Cloro 35Cloro 372. ISBAROSSon
tomos de elementos qumicos diferentes, que tienen igual nmero de
masa, pero diferente nmero de protones y de neutrones (Z, = A, n).
Los tomos que son isbaros tienen diferentes propiedades qumicas y
fsicas. Ejemplo:40 Ar 1840 K 1940 Ca 203. ISOTONOSSon tomos de
elementos qumicos diferentes que tiene igual nmero de neutrones,
pero diferente nmero de protones y diferente nmero de masa. (Z, A,
=n). Los istonos tienen propiedades qumicas y fsicas diferentes.
Ejemplo:11 B 512 C 613 N 7MODELOS ATMICOSMODELOModelo de
DaltonModelo de ThomsonModelo de RutherfordModelo de Bohr Modelo de
la mecnica cunticaCONCEPTOS BSICOS Discontinuidad de la materia Los
tomos del mismo elemento tienen igual masa y propiedades (no se
considera el concepto de istopos)En 1926, Erwin Schrdinger
desarroll una ecuacin que interpreta el carcter de onda del electrn
utilizando la relacin matemtica de De Broglie y el Principio de
Incertidumbre de Heisemberg. Actualmente, en base a la ecuacin de
Schrdinger y a otros estudios adicionales, el electrn de un tomo se
puede describir por cuatro nmeros cunticos NMEROS CUNTICOS) Son
aquellos parmetros numricos que describen los estados energticos
del electrn y proporcionan tres caractersticas fundamentales del
orbital. Su tamao o volumen efectivo, su forma geomtrica espacial y
la orientacin espacial que adopta bajo la influencia de un campo
magntico externo NMERO CUNTICONmero cuntico principal (n) Nmero
cuntico secundario (l) Nmero cuntico magntico (m) Nmero cuntico de
spin (s)VALORESREPRESENTANivel de energa 1,2,3,4,5,6,7,8,. 0, 1, 2,
3,., (n-1) s p dSubnivel de energaf Orbital- l.0+ l +1/2 ; -
1/2Giro del electrnNOTACIN CUNTICA DE UN SUBNIVELPara ello se
requiere los dos primeros nmeros cunticos:El tomo se considera como
una esfera de carga positiva, con los electrones repartidos como
pequeos grnulos. Conceptos de ncleo y envoltura electrnica Los
electrones giran generando una nube electrnica de gran volumen,
alrededor del ncleo muy pequeo (modelo planetario) Basndose en
conceptos previos y postulados plantea: la existencia de rbitas,
cada una de las cuales se identifica por un valor de energa, si el
electrn se desplaza de un nivel a otro lo hace absorbiendo o
emitiendo energa. Plantea el concepto de orbital El orbital queda
definido por tres nmeros cunticos (n, l, m)Por ejemplo: 3d7 Se lee:
en tercer nivel de energa, el subnivel d contiene 7 electrones
DISTRIBUCIN ELECTRNICA) Es el ordenamiento de los electrones en
niveles, subniveles y orbitales. Para ello se basa en los
siguientes principios: 1) Principio de construccin Llamado tambin
principio de Aufbau; Los electrones se distribuyen en subnivel en
orden Pgina | 2 3. Ao de la Promocin de la Industria Responsable y
del Compromiso Climtico creciente a su energa relativa.
Considerando los 7 niveles de energa, se tiene: NIVELES CAPAS2 L3
M4 N5 O6 PS2 S2S2S2S2S2P6 P6P6P6P6P6d10d10d10d10d10f 14S U B N I1
Kf 143232V E L E S# Mximo de electrones por nivel2818187 Q S28Regla
prctica (en forma lineal)2) Principio de mxima multiplicidad (Regla
de Hund) Los electrones deben ocupar todos los orbitales de un
subnivel dado en forma individual antes de que se inicie el
apareamiento. Estos electrones desapareados tienen el mismo sentido
de giro. 2p 4 Incorrecto 2p x 2py 2p z2p 4SEMANA N 3: ESTRUCTURA
ATMICA1. Respecto a la estructura atmica, marque la secuencia de
verdadero (V) o falso (F), segn corresponda. I. La masa del tomo
est determinada por los nucleones. II. El nmero de protones
identifica a un tomo. III. Los electrones poseen masa y carga
representativa. IV. La carga del ncleo siempre es positiva. A) VFFF
D) VVVVB) VFVFC) FVVF E) VVFV2. El modelo atmico: Conceptos bsicos:
a) Thompson b) Rutherford c) Bhr d) Mecnico-cuntico e) Dalton ( )
existencia de orbitas, niveles definidos de energa ( ) partcula
indivisible ms pequea ( ) electrones repartidos en una masa
positiva. ( ) tamao del ncleo aprox.1/10 000 del tamao del tomo. (
) nubes de electrones, orbital A) caebd D) dabceB) ceabdC) ebcad E)
badce Correcto 2p x 2py 2p z3) Principio de exclusin de Pauli Dos
electrones de un tomo no pueden tener los cuatro nmeros cunticos
iguales, se deben diferenciar por lo menos en el nmero cuntico spin
magntico (s)3. Un tomo neutro ha formado un anin divalente
representado en el siguiente esquemaMarque la alternativa
INCORRECTA: A) En ambas especies, el nmero de neutrones es 44. B)
En (I) y (II), el nmero de protones es el mismo (Z no cambia). C)
En la especie (II), hay 36 electrones. D) El nmero de partculas
fundamentales es 112 en ambas especies. E) En (I) y (II), la carga
del ncleo es +34. 4. El cobre es un metal conocido desde la
antigedad, se utiliza en cables elctricos y en la fabricacin de
Pgina | 3 4. Ao de la Promocin de la Industria Responsable y del
Compromiso Climtico monedas. Su nmero atmico es 29 y presenta dos
isotopos estables cuyos nmeros de masa son 63 y 65; sus porcentajes
de abundancia son 69,09% y 30,91%; y cuyas masas atmicas son 62,93
uma y 64,9278 uma respectivamente. Marque la alternativa
INCORRECTA. A) Los istopos tienen iguales propiedades qumicas pero
diferentes propiedades fsicas. B) Su masa atmica promedio del
elemento cobre es 63,55 uma. C) Ambos istopos tienen 29 protones en
el ncleo. D) Los dos istopos tienen el mismo nmero de nucleones. E)
Los istopos descritos son tomos del elemento cobre. 5. Marque la
alternativa que contiene la combinacin INCORRECTA de nmeros
cunticos. A) (3, 2, 2,+1/2) C) (4, 0,+1,+1/2) D) (3, 2,+1,+1/2)B)
FVVVC) VVFF E) FFVV8. Ordene los siguiente subniveles en orden
creciente de energa: 7s 3d 2p 5s 4f A) 3d 2p 5s 7s 4f C) 2p 3d 5s
4f 7s D) 3d 5s 2p 7s 4fB) 2p 3d 5s 7s 4f E) 5s 7s 2p 3d 4f9.
Complete: para n = 3 los valores que puede tomar l son ___, ___,
___ mientras que el subnivel 3d se forma cuando l = ______. A) 3,
2, 1, +1, +2, +3, B) 0, 1, 2, C) 0, 1, 2, 3, D) 3, 2, 1, 0, +1, +2,
+3 E) 0, 1, 2, 3l=3 l=2 l=2 l=2 l=0B) (4, 0, 0, 1/2) E) (3,2,
1,+1/2)6. Para el conjunto de nmeros cunticos (3, 2,-2, 1/2) que
ubican al ltimo electrn de un tomo neutro en estado basal. Marque
la secuencia de verdad (V) o falsedad (F) segn corresponda. I. El
tomo tiene 26 protones II. Tiene 8 electrones con l = 0 y 12
electrones con l = 1 III. Tiene 7 subniveles y 11 orbitales llenos
respectivamente IV. Tiene 4 electrones paralelos o desapareados A)
VFVV D) VFFVA) VVVV D) VVFVB) VVFVC) VVVV E) VVFF7. Para la
siguiente configuracin electrnica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Marque la
secuencia de verdad (V) o falsedad (F) corresponda. I. La suma de n
+ l + m l para el ltimo electrn es 5. II. Tiene 2 niveles, 4
subniveles y 8 orbitales respectivamente llenos. III. El conjunto
de nmeros cunticos para el ltimo electrn del subnivel de menor
energa es (1, 0, 0, 1/2). IV. El subnivel ms externo y de mayor
energa es 3p.10. Dos tomos X e Y tienen el conjunto de nmeros
cunticos para su ltimo electrn (3, 0, 0, +1/2), (3, 1, 0, 1/2)
respectivamente. Marque la secuencia de verdad (V) o falsedad (F)
segn corresponda: I. X tiene 3 electrones s mientras que Y tiene 4
electrones s. II. X e Y tienen 3 niveles ocupados. III. Para
hacerse isoelectrnicos con l 10Ne ; X forma un catin monovalente
mientras que Y forma un anin monovalente y se hace isoelectrnico
con el 18Ar IV. La suma de los nmeros atmicos de X e Y es 28. A)
FVVV D) VVFV 11. Para la especie INCORRECTA.B) VFVV20Ca2+C) FVVF E)
FVFV, marque la alternativaA) La combinacin de nmeros cunticos para
su ltimo electrn es (3, 1, 1, 1/2). B) Tiene 18 electrones y es
isoelectrnico con el 18Ar C) Tiene 20 protones y 9 orbitales
llenos. D) Tiene 3 niveles llenos. E) Tiene la misma carga nuclear
que su tomo neutro.Pgina | 4 5. Ao de la Promocin de la Industria
Responsable y del Compromiso Climtico 12. El penltimo electrn de un
tomo neutro en su estado basal tiene los nmeros cunticos (3, 1,+1,
1/2). Marque la alternativa CORRECTA: A) Si tiene 20 neutrones su
nmero de masa es 38. B) Es isoelectrnico con el 18Ar C) El subnivel
4s es el mayor energa y a su vez el ms externo. D) Todos sus
orbitales estn apareados. E) Tiene 3 niveles llenos. 13. Para el
ion 26Fe3+ marque la alternativa incorrecta. A) Tiene 23 electrones
B) Su carga nuclear es +26 igual que su tomo neutro C) Tiene 5
electrones paralelos y un orbital vaco D) Tiene 18 electrones
apareados E) El conjunto de nmeros cunticos para el primer electrn
del subnivel de mayor energa es (3,2,2,1/2) 14. Para un tomo en
estado basal cuyo ltimo electrn tiene la combinacin (3,1,+1,)
Marque la alternativa INCORRECTA: A) Tiene 6 pares de electrones
con l = 1. B) Tiene 2 niveles llenos. C) El nmero de orbitales
llenos es 9. D) Su nmero atmico es 18. E) El subnivel de mayor
energa tiene 1 electrn desapareado. 15. Cuntos subniveles llenos y
electrones desapareados tiene un tomo en cuya configuracin
electrnica hay solo 3 electrones con n = 3 y = 2? A) 6 y 4 B) 6 y 5
C) 5 y 4 D) 6 y 3 E) 6 y 5 PRCTICA EN CLASE) 1. Marque la
alternativa correcta respecto al tomo. A) Es un sistema energtico
elctricamente negativo B) Est formado solo por partculas positivas
y negativas.C) Los nucleones son los protones y electrones. D) La
carga nuclear est dada por los protones. E) Al perder electrones se
convierte en un anin 2. Marque la secuencia correcta de verdadero
(V) o falso (F). I. La masa del protn y electrn son similares. II.
El volumen del ncleo es muy pequeo respecto al volumen del tomo.
III. La masa del protn es ligeramente menor que la del neutrn. A)
FFV D) FVVB) VFVC) VVF E) VVV3. Marque la secuencia correcta
respecto a los iones. a) Cu2+ b) Cl1 I. En (a) la suma de protones
y neutrones es 63. II. (b) representa a un anin que tiene 16
electrones. III. (a) es un catin y se form por la prdida de 2
electrones. A) VVV D) FFFB) VFFC) FVV E) VFV4. Considerando los
modelos atmicos, marque, enunciado incorrecto. A) Para Dalton,
todos los tomos de un elemento tienen propiedades idnticas. B) Segn
Thomson, el tomo era una masa positiva y en ella se encontraban los
electrones. C) Rutherford propone que el tomo tiene una zona
central positiva y alrededor giraban los electrones. D) Bohr,
propone que adems de la presencia del ncleo central, alrededor
giraban los electrones en rbitas. E) Para Bohr, cuando un electrn
salta de un nivel superior a otro inferior absorbe energa 5. Marque
la correspondencia nmero cuntico descripcin. a) Magntico b) Spin c)
Principal d) Secundario Pgina | 5 6. Ao de la Promocin de la
Industria Responsable y del Compromiso Climtico nivel de energa que
ocupa el electrn ( ) orientacin espacial del orbital atmico ( )
forma de la regin del espacio que ocupa el electrn ( ) giro del
electrn alrededor de su propio eje ( ) A) cdab D) badcB) dcbaC)
cadb E) acdb6. En las siguientes combinaciones de nmeros cunticos,
seale respectivamente el nmero cuntico incorrecto. I. ( 3,1,1,
-1/2) II. ( 4,2, -1, +3/2) III. ( 2,3,+1, +1/2) A) m, l, n D) m, s,
lB) l, s, nC) m, l, s E) s, l, n7. Ordene los subniveles 4f, 3d, 5p
y 7s de mayor a menor energa y marque la alternativa correcta. A)
3d, 5p, 7s, 4f B) 5p, 4f, 3d, 7s C) 4f, 7s, 3d, 5p D) 3d, 4f, 5p,
7s E)7s, 4f, 5p, 3d 8. Hallar el nmero atmico de un elemento cuyo
tomo tiene a su electrn de mayor energa tiene como nmeros cunticos
n = 5 y = 0, siendo un electrn desapareado. A) 35B) 38C) 37D) 36E)
399. Determine el producto de los valores de los nmeros cunticos
del ltimo electrn de un elemento cuyo Z = 34 A) +2B) -1C) -2D) -4A)
FVVF D) VVFFB) VFVFC) FFVF E) FFFV11. Para un elemento cuyo Z = 35,
marque la secuencia correcta de verdadero (V) o falso (F). I. Su
configuracin electrnica termina en 4s2 4p3 II. Tiene 4 niveles
llenos III. Tiene 18 electrones en el nivel 3. IV. En su capa de
valencia hay 5 electrones A) VFVF D) VVVB) VVFVC) FFVF E) FVFV12.
El modelo del tomo en donde el electrn se encuentra en una zona de
mxima probabilidad corresponde a A) Bohr B) Thomson C) Dalton D)
Schrodingner E) Rutherford 13. Marque la secuencia correcta de
verdadero (V) o falso (F). I. Un orbital p posee como mximo 6
electrones II. En un subnivel =3 existen 7 orbitales III. El nmero
cuntico principal puede tener valores 0, 1, 2,.etc. IV. El nmero
cuntico secundario tiene valores de 0 hasta (n 1) A) VFVV D) FVFVB)
FFFVC) VVVF E) VVVV14. El nmero de electrones en los orbitales de
valencia para el Ca(Z=20) y As(Z=33) respectivamente es:E) +110.
Marque la secuencia correcta de verdadero (V) o falso (F) con
respecto a la plata (Ag) cuyo nmero atmico es 47. I. Su
configuracin electrnica es [Kr]5s24d9 II. Tiene 10 subniveles
llenos III. Contiene 23 orbitales con electrones apareados IV. Los
nmeros cunticos del ltimo electrn de su in ms estable es ( 4,2,+2,
+1/2 )A) 1 y 5 D) 1 y 6B) 2 y 3C) 2 y 5 E) 5 y 415. Determine el
nmero atmico de un tomo que tiene solo 7 orbitales llenos. A) 14B)
30C) 18D) 16E) 20Profesor: Antonio Huamn Navarrete Lima, Enero del
2014 Pgina | 6
