DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA

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EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO

12. Fe: 1s2 2s2 2p6 3s23p64s23d6

a) la combinación de (3,2,-1), será debido a:

n=3, indica que el nivel energético es el 3º

l=2 ,indica que el tipo de orbital es d

m = -1, indica la orientación espacial del orbital

por lo tanto se refiere a los electrones del orbital d:

3d23d13d13d13d1, El Fe tendrá esta combinación de números cuánticos en 1 ó 2 electrones,

ya que uno de los orbitales 3d tiene 2 electrones y los otros 1

b) El número cuántico magnético, m = -1

Tendrá m = -1 uno de los orbitales p de cada capa y uno de los orbitales d también de cada

capa. Como todos los orbitales p se encuentran llenos, necesariamente habrá 4e- con m = -1 y

1 ó 2 electrones con m =-1 en los orbitales d. En total 5 ó 6 electrones con m = -1 en un átomo

de Fe.

13. Presenta esa configuración distinta a la teórica porque con ella adquiere estructura de

semicapa cerrada, una de las que tienen especial estabilidad.

15. Mn: 1s2 2s2 2p6 3s23p64s23d5

Tiene electrones en 15 orbitales y tiene 2 capas llenas de electrones: la 1ª y la 2ª

19 . Son más pequeños porque los elementos que los integran solo tienen electrones en

orbitales s y p. Los orbitales 3d empiezan a llenarse tras el 4s, por eso, los elementos de

transición comienzan en el periodo 4

21. Por el orden de energías (regla n+l), los orbitales 3d se ocupan después de que se haya

llenado el 4s, por eso los metales de transición aparecen en el periodo 4.

22. Por el principio de mínima energía, regla de (n+l), los orbitales 4f se ocupan después de

que se haya llenado el 6s. Por eso los metales de transición interna aparecen en el periodo 6

23. 5s24dx

24. Z= 118 [Rn] 7s25f146d107p6

25. Ca: periodo 4, grupo 2: 4s2

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Os: periodo 6, grupo 8: 6s2 4f145d6

Sn : periodo 5, grupo 14: 5s2 4d105p2

Am: periodo 7, 6º elemento de transición interna : 7s2 6d1 5f6

Te: periodo5, grupo 16: 5s2 5p4

Tl: periodo 6 grupo 13 : 6 s2 6p1

26. a) periodo 5 grupo 2

b) periodo 4, grupo 7

c) periodo 6, grupo 5

d) periodo 4, grupo 18

27. Solo os pongo la capa de valencia

a) 4s2 3d10. Es un elemento de transición

b) no existe

c) 6s2 5d3 Elemento de transición

d) 3s23p6 Un gas noble

e) 6s2 . Pertenece a los alcalinotérreos

28. Si l =1, se trata de orbitales de tipo p. Si todos los electrones tienen el mismo espín, la

configuración ha de ser np1np1np1, lo que sucede en el grupo 15. Como no sabemos el valor de

n, no podemos saber el periodo al que pertenece.

29. Ag: [Kr] 5s1 4d10

Tiene valencia 1, es decir estado de oxidación +1, ya que al perder el electrón del orbital s

queda con configuración cerrada

Ag+: [Kr] 4d10

30. Tienen de configuración ns2(n-1)dx , al tener dos electrones en su capa de valencia es

frecuente que actúen con estado de oxidación +2

31. ACl A puede ser un elemento del grupo 1 y Cl del 17

BCl2 B del grupo 2 , un elemento de transición o del grupo 16

CCl3 C de grupo 13 o del grupo 15

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35. Tamaño de Si, Ne, F, Mg, S, K

F y Ne periodo 2

Mg , S y Si periodo 3

K periodo 4

El mayor es el K , pues su electrones de valencia están en la capa más alejada del núcleo.

Para los elementos de un mismo periodo, el tamaño disminuye a medida que aumenta la carga

nuclear pues de esta manera aumenta la atracción del núcleo sobre los electrones de valencia

y se reduce el tamaño

Por tanto: K>Mg>Si>S>F>Ne

36. No, ya que el catión tiene menor tamaño que el átomo correspondiente pero el anión es

más grande (explicación en apuntes)

37. Se, Br, Kr, Rb y Sr

Se Z= 34 1s22s22p63s23p64s23d104p4 periodo 4 grupo 16

Br Z = 35 1s22s22p63s23p64s23d104p5 periodo 4 grupo 17

Kr Z= 36 1s22s22p63s23p64s23d104p6 periodo 4 grupo 18

Rb Z = 37 1s22s22p63s23p64s23d104p6 5s1 periodo 5 grupo 1

Sr Z = 38 1s22s22p63s23p64s23d104p6 5s2 periodo 5 grupo 2

Tienen mayor tamaño los elementos del grupo 5 que los del 4 ya que los electrones de

valencia están más alejados del núcleo. En un periodo, el tamaño disminuye a medida que

aumenta el número atómico, porque con ello se aumenta la carga nuclear y la atracción que el

núcleo ejerce sobre los electrones exteriores

Rb > Sr > Se>Br>Kr

38. Tienen tamaños muy parecidos porque todos tienen la misma configuración electrónica en

su capa más exterior, el electrón diferenciador se sitúa en una capa mas interior, además su

número atómico es lo suficientemente grande como para que no sea muy significativa la

presencia de un protón más en el núcleo del átomo de cada elemento.

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42. Li Z = 3 1s22s1

Na Z = 11 1s22s22p63s1

K Z = 19 1s22s22p63s23p64s1

La energía de ionización es la que se tiene que aportar para arrancar el electrón de valencia a

un átomo en estado gaseoso. Todos lo elementos tienen un electrón en su capa de valencia,

resultará más fácil arrrancárselo al potasio pues es el que tiene el electrón más alejado del

núcleo y por tanto será menor la fuerza de atracción, por lo que se necesitará menos energía

para arrancarlo. Por la misma razón el Na tendrá menos energía de ionización que el Li, luego

el orden será:

Li 124 Kcal/mol ; Na 119 kcal/mol ; K 100 kcal/mol

43. Ne Z = 10 2s22p6 periodo 2

Mg Z = 12 3s2 periodo 3

Al Z = 13 3s23p1 periodo 3

P Z = 15 3s23p3 periodo 3

S Z = 16 3s23p4 periodo 3

K Z = 19 4s1 periodo 4

La energía de ionización es la que se tiene que aportar para arrancar el electrón de valencia a

un átomo en estado gaseoso.

El K al ser del periodo 4 será el elemento de menor energía de ionización ya que el único

electrón de la capa de valencia está más alejado que en los otros elementos. Al estar mas

alejado la fuerza de atracción entre él y el núcleo es menor, por lo que se necesitará menos

energía para arrancarlo.

De los elementos que están en el tercer periodo, el Mg es el que tiene menor energía de

ionización, pues el que tiene menos carga nuclear. Le sigue el Al. El S tiene un protón mas en el

núcleo que el P, por tanto se podría pensar que su Ei es mayor, pero el P tiene estructura de

semicapa cerrada (3p13p13p1) , una estructura de especial estabilidad que puede alcanzar el S

si pierde un electrón, por este motivo la Ei del s es menor que la del P.

Por último el Ne es el elemento de Ei mas alta ya que tiene una estructura de capa cerrada (es

un gas noble) y es muy difícil que la pierda.

El orden según su energía de ionización será de mayor a menor:

Ne>P>S>Al>Mg>K

44. Br, K, Mg y S

Mg 3s2 Mg+ 3s1

S 3s23p4 S+ 3s23p13p13p1

K 4s1 K+ 3s23p6

Br 4s24p5 Br+ 4s24p4

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En cada caso tenemos que ver la configuración electrónica de la especie que va a perder el

electrón.

El elemento con mayor 1er PI es el Br que solo le falta un electrón para alcanzar la

configuración de gas noble y que por ello tiene muy poca tendencia a perder electrones, le

sigue el S, al que le faltan dos electrones para la configuración de gas noble. Entre estos dos

elementos el S es el que tiene mayor 2º PI, ya que posee estructura de semicapa cerrada, de

especial estabilidad.

El tercer elemento, en lo que al 1er PI se refiere, será el Mg, ya que solo tiene 2 electrones en

su capa de valencia. Al perder el segundo electrón adquiere configuración de gas noble, por

eso será el elemento de menor 2º PI.

El 1er PI más bajo lo tiene el K ya que solo tiene un electrón en su capa de valencia y si lo pierde

adquiere configuración de gas noble. Por esta razón es el elemento de 2ºPI mas alto

En resumen, en cuanto al 1er PI:

Br>S>Mg>K

En cuanto al 2º PI:

K+>S+>Br+>Mg+

45.

H, He+ y Li2+

a) PI:

A mayor carga nuclear, mayor será la atracción que ejerce el núcleo sobre el electrón y por

tanto mayor la energía de ionización

El orden de la energía de ionización será:

Li2+>He+>H

b) En el caso del radio, cuanto mayor es la carga nuclear con más fuerza atrae al electrón, por

lo tanto disminuye el radio

H >He+ > Li2+

46. No, la AE se representa por la ecuación: 2

1Cl2 (g) + e- → Cl- + energía

47. Es mas pequeña porque el electrón que capta el F se introduce en la capa 2, donde va a

sufrir repulsiones con los demás electrones que hay en esa capa. Estas repulsiones son menos

significativas en el caso del Cl , pues el electrón que se introduce en la capa 3, de mayor

tamaño que la 2.

52. a) 1s22s22p63s1 grupo 1 periodo 3 es el Na

1s22s22p5 grupo 17 periodo 2 es el F

1s22s22p63s23p6 grupo 18 periodo 3 es el Ar

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b) La electronegatividad mide la tendencia que tiene un átomo para atraer hacia sí los

electrones de enlace. El Ar es un gas noble que no tiene ninguna tendencia a enlazarse con

otros átomos

De los otros dos elementos el F es el más electronegativo, pues si capta un electrón adquiere

configuración gas noble, por ello tiene una elevada afinidad electrónica y una elevada energía

de ionización

El Na es el menos electronegativo, solo tiene un electrón en la capa de valencia y le es más

fácil perderlo, quedando la capa anterior con configuración de gas noble, por esto tiene un

baja energía de ionización.

55. A: 1s1 ; B : [Kr] 5s24d9 ; C: [Ne] 3s1 ; D: [Xe] 6s25d9

a) Estado de oxidación +1: El C ya que tiene al perder un electrón adquiere configuración de gas noble. El elemento A puede actuar con estado de oxidación +1, pero también con -1 b) Mayor radio atómico: el elemento D ya que sus electrones de valencia están en una capa más exterior. c) 2º PI más alto: El C ya que con la pérdida de un electrón tiene configuración de gas noble , lo que le da un gran estabilidad y perder un 2º electrón conlleva perder esta estabilidad. d) el A ya que si acepta u electrón adquiere la configuración del Ne 56. a) Cierto, si A está a la derecha, en un mismo periodo, tendrá mayor número atómico, por tanto será mayor la carga nuclear y su PI y su AE también lo serán. b) Falso, si la carga nuclear de A es mayor, atraerá con mayor fuerza a los electrones de la capa de valencia, luego tendrá un tamaño menor c) Cierto, por la misma razón que a) d) Falso, ya que A es más electronegativo, por lo que se lleva hacía sí los electrones cuando se enlaza con B

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