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Configuraciones Electrónicas y Tabla Periódica: Problemas Prácticos

Historia del Átomo

Trabajo en Clase:

1. ¿Por qué no es posible para un electrón continuar girando en órbita alrededor del

núcleo como un planeta alrededor del sol?

Trabajo en casa:

2. Explica cómo el espectro de emisión de gases ayudó a los científicos a determinar que los electrones viajan en niveles de energía.

Diagrama de niveles de energía

Trabajo en Clase:

3. Dibuja el diagrama de niveles de energía para el Hierro.

4. Dibuja el diagrama de niveles de energía para el Azufre.

5. Dibuja el diagrama de niveles de energía para el Argón

6. Dibuja el diagrama de niveles de energía para el Neón.

7. Usando lo que sabes sobre los electrones y los niveles de energía, ¿crees que el

Azufre va a ganar o perder electrones para lograr una configuración de gas noble?

Explica tu respuesta usando los diagramas de nivel de energía.

Trabajo en Casa:

8. Dibuja el diagrama de niveles de energía para el Titanio.

9. Dibuja el diagrama de niveles de energía para el Estroncio.

10. Dibuja el diagrama de niveles de energía para el Kriptón.

11. Dibuja el diagrama de niveles de energía para el Xenón.

12. Usando lo que sabes sobre los electrones y los niveles de energía, ¿crees que el

Calcio va a ganar o perder electrones para lograr una configuración de gas noble?

Explica tu respuesta usando los diagramas de nivel de energía.

Aufbau

Trabajo en Clase

13. ¿Cuál es la configuración electrónica del Hierro?

14. ¿Cuál es la configuración electrónica del Bromo?

15. ¿Cuál es la configuración electrónica del Litio?

Trabajo en Casa:

16. ¿Cuál es la configuración electrónica del Estroncio?

17. ¿Cuál es la configuración electrónica del Níquel?

18. ¿Cuál es la configuración electrónica del Francio?

Gases Nobles Notación corta

Trabajo en Clase:

19. ¿Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próximo al Estaño?

20. ¿Cuál es la notación de configuración electrónica del gas noble más próximo al Germanio? 21. ¿Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próxima al Iodo?

22. ¿Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próximo al Uranio? 23. ¿Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próximo al Cesio?

Trabajo en Casa:

24. ¿Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próximo al Bismuto? 25. ¿Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próximo al Aluminio?

26. ¿Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próximo al Paladio? 27. ¿Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próximo al Titanio?

28. ¿Cuál es la notación de la configuración electrónica del gas noble más próximo al Silicio?

Excepciones

Trabajo en Clase:

29. Explica por qué la configuración electrónica del Cromo es diferente que la

configuración predicha.

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Trabajo en Casa:

30. Explica por qué configuración electrónica del Cobre es diferente que la

configuración predicha.

Familias Periódicas

Trabajo en Clase:

31. Considera los metales alcalinos

a. ¿Cuál es la terminación de la configuración electrónica de todos los

metales alcalinos?

b. Basado en esta configuración electrónica, ¿crees que es más fácil para

los metales alcalinos ganar o perder electrones?

c. En comparación con los metales alcalinotérreos, ¿crees que los metales

alcalinos son más o menos reactivos? Explica tu respuesta con información sobre el

diagrama de configuración electrónica y niveles de energía de los metales alcalinos.

d. Dos metales se colocan en agua. Uno burbujea un poco y se corroe. El

otro reacciona violentamente y causa una erupción de llamas desde la superficie del

agua, ¿cuál metal puedes predecir que es alcalino y cuál metal es el alcalinotérreo.

Explica tu respuesta.

32. Una empresa de suministro de productos químicos se ha quedado sin Cloro para

sus clientes. ¿Qué otros metales podrías sugerir para reemplazar el Cloro y por qué?

Trabajo en Casa:

33. Considera la familia del Oxígeno

a. ¿Cuál es la terminación de la configuración electrónica de la familia del

Oxígeno?

b. Basado en esta configuración electrónica, ¿crees que es más fácil para

estos elementos ganar o perder electrones?

c. En comparación con los halógenos, ¿crees que los elementos de la

familia del oxígeno son más o menos reactivos? Explica tu respuesta con información

sobre el diagrama de configuración electrónica y niveles de energía de los metales

alcalinos.

d. Dos piezas de hierro se calientan y se coloca en dos recipientes

separados con gas. Uno corroe al instante, el otro corroe lentamente. ¿Cuál es el gas

halógeno y que gas es el de la familia del Oxígeno? Explica tu respuesta.

34. Una empresa de suministro de productos químicos se ha quedado sin berilio para

sus clientes. ¿Qué otros metales podría sugerir para reemplazar el Berilio y por qué?

Respuestas a problemas del Capítulo

1. Si los electrones son atraídos eléctricamente al núcleo y deberían tener una

aceleración centrípeta para orbitar el núcleo. Las cargas aceleradas emiten radiación,

por lo que los electrones, entonces, perderían energía y por lo tanto velocidad y

caerían sobre el núcleo.

2. El espectro de emisión mostró que los electrones sólo emiten radiación en ciertas

longitudes de onda y frecuencias, y, por lo tanto, en niveles de energía. Esto indica

que los electrones podían encontrarse en niveles de energía u órbitas específicas.

3.

4.

5. Mira debajo

6. Mira debajo

7. El Azufre ganará 2 electrones, ya que está mucho más cerca del Argón que del

Neón.

8. Mira debajo

9. Mira debajo

10. Mira debajo

11. Mira debajo

12. El estroncio pierde 2 electrones ya que está más cerca del Kriptón que del Xenón.

13. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

14. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5

15. 1s2 2s1

16. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2

17. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8

18. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s1

19. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p2

20. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2

21. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p5

22. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f4

23. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1

24. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p3

25. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

26. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d8

27. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2

28. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2

29. El orbital 3d del Cromo toma prestado un electrón del orbital 4s para que pueda

completarse. Como resultado, su configuración electrónica es diferente que la de su

estado fundamental esperado.

30. El orbital 3d del Cobre toma prestado un electrón del orbital 4s para que el orbital

3d puede estar lleno y el orbital 4s permanece a medio llenar.

31.

a. ns1

b. Pierde un electrón

c. Más activo, ya que sólo tienen que perder 1 electrón y los metales

alcalinos tienen que perder 2 electrones.

d. El que produce solamente burbujas es el metal alcalinotérreo, el

que estalla en llamas es el metal alcalino. Esta diferencia en la reactividad se debe

a la diferencia en la configuración electrónica.

32. Podría ser utilizado el flúor o los elementos similares del grupo de los halógenos, ya

que todos tienen reactividades similares.

33.

a. ns2 np4

b. Gana

c. Menos reactivo, ya que tienen que ganar más electrones.

d. El gas que corroe lentamente es de la familia del oxígeno, y el otro es

el halógeno. Esta diferencia de reactividades puede explicarse por sus

configuraciones electrónicas.

34. Podría ser utilizado el magnesio o elementos alcalinotérreos similares, ya que todos

tienen reactividades similares.