Explica, teniendo en cuenta el modelo atómico de Thomson, que cuando se frotan, unos cuerpos adquieren electricidad positiva, y otros, negativa. ¿Por qué se

Los átomos Explica, teniendo en cuenta el modelo atómico de Thomson, que cuando se frotan, unos cuerpos adquieren electricidad positiva, y otros, negativa. ¿Por qué se atraen cuerpos que tienen distinto tipo de electricidad y se repelen los que la tienen del mismo tipo? De acuerdo con el modelo de Thomson, los átomos están formados por una masa de carga positiva en la que están insertas pequeñas partículas de carga negativa: los electrones. Los átomos son neutros: su carga positiva coincide con el número de electrones. Al frotar un cuerpo se puede producir un-movimiento de electrones. Unos cuerpos ganan electrones por frotamiento y, por tanto, se cargan negativamente. Otros cuerpos pierden electrones por frotamiento y, por tanto, se cargan negativamente. Cuando se aproximan cuerpos con carga de distinto signo, se atraen, porque los electrones tratan de redistribuirse para recuperar la neutralidad inicial de la materia. Por este mismo motivo, cuando se aproximan cuerpos con carga el mismo signo, se repelen, ya que no tienen forma de recuperar la neutralidad interna entre ellos. En algunos libros se denomina al modelo atómico de Thomson como el del «pudín de pasas». ¿Por qué crees que se le llama así? El puding es un pastel con masa similar a la del bizcocho que tiene pasas en su interior. Recuerda a los átomos de Thomson, formados por una masa de carga positiva en la que había pequeñas partículas de carga negativa (los electrones). La masa atómica del elemento potasio es 39,10 u. Existen tres isótopos de este elemento: uno de masa 38,96 u, otro, 39,96 u, y el tercero, 40,96 u. El de masa 39,96 u es tan escaso que lo podemos considerar despreciable. ¿Cuál es la abundancia de cada uno de los otros isótopos? Suponiendo que la abundancia del isótopo de masa 38,96 es x, la del de masa 40,96 es (100 - x), ya que la abundancia del de masa 39,96 es despreciable: • Abundancia del isótopo de masa 38,96: 93 %. • Abundancia del isótopo de masa 40,96: 100 - 93 = 7 %. Indica cuántos protones, neutrones y electrones tienen las siguientes partículas. Identifica cuáles son isótopos del mismo elemento y cuáles son iones de alguno de los átomos presentes: Calcula los radios de las cinco primeras órbitas para el átomo de hidrógeno. Dato: a = 0,529 Á (1 Á = 10^-10 m). De acuerdo con el modelo atómico de Bohr, el radio de la órbita es r=a·n2. Explica por qué en un átomo puede haber 5 orbitales 5d y 7 orbitales 6f. Los orbitales d tienen de número cuántico I = 2. Cuando I = 2, el número cuántico magnético puede tener los valores: -2, -l, 0, +1, +2, lo que indica que hay 5 orbitales de tipo d. El número cuántico / puede valer 2 cuando el número cuántico n >_ 3. Existen 5 orbitales d a partir del nivel 3. Por tanto, en el nivel 5 existen 5 orbitales d. Los orbitales f tienen de número cuántico I = 3. Cuando I = 3, el número cuántico magnético puede tener los valores: -3, -2, -1, 0, +1, +2 +3, lo que indica que hay 7 orbitales de tipo f. El número cuántico 1 puede valer 3 cuando el número cuántico n > 4. Existen 7 orbitales f a partir del nivel 4. Por tanto, en el nivel 6 existen 7 orbitales f. Indica si son posibles los siguientes conjuntos de números cuánticos y, si no lo son, haz las correcciones necesarias para que sean posibles (n, l, m, s): • (3, 0, 0, +1/2) • (7, 2, 3, -1/2) • (4, 2, 2, 1/2) • (0, 1, 0, 1/2) • (2, 1, 1, -1/2) • (3, 0, 0, -1/2) Los valores posibles de los números cuánticos vienen determinados por las reglas que se especifican en la página 87: • (3, 0, 0, +l/2): es posible. • (4, 2, 2, 1/2): es posible. • (2, 1, 1, -1/2): es posible. • (7, 2, 3, -1/2): no es posible, ya que si I-- 2, m solo puede adoptar los valores: 2, 1, 0, -l, -2. • (0, l, 0, 1/2): no es posible ya que el número cuántico n no puede valer 0. • (3, 0, 0, -1/2): es posible. Identifica el orbital en el que se encuentra cada uno de los electrones definidos por los números cuánticos del ejercicio anterior. • (3, 0, 0, +1/2): orbital 3s. • (4, 2, 2, 1/2): orbital 4d. • (2, 1, 1, -1/2): orbital 2p. • (3, 0, 0, -1/2): orbital 3s. Explica cuántos electrones puede haber en todos los orbitales del nivel n = 3 En cada orbital puede haber hasta 2 electrones. En total, en el nivel n = 3 puede haber 18 electrones Escribe la configuración electrónica de los siguientes elementos: a) Ca b) Sn c) Cs d) N e) I f) Ba g) Al h) Xe a) Ca (Z= 20): 1s22s22p63s23p64s2 b) Sn (Z= 50): 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p2 c) Cs (Z= 55): 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s1 d) N (Z= 7): ls22sz2p3 e) I (Z= 53): ls22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p5 f) Ba (Z= 56): 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s2 g) Al (Z= 13): 1s22s22p63s23p1 h) Xe (Z= 54): 1s22s22p63s23p64s23d'°4p65s24d105p6 Estudia si las siguientes configuraciones electrónicas corresponden a un átomo en estado fundamental, prohibido o excitado: a) 1s22sZ2p64s1 c) 1s22s22p'3s2 b) 1s22sZ2p5 d) 1s22s12p63s1 a) Corresponde a un átomo en estado excitado, ya que el electrón que se encuentra en el orbital 4s no está en el orbital de menor energía posible (sería el 3s). b) Corresponde a un átomo en estado fundamental. Todos los electrones se encuentran en el orbital de menor energía posible y en cada orbital hay, como máximo, 2 electrones (consecuencia del principio de exclusión). c) Corresponde a un átomo en estado prohibido. Es imposible que haya 7 electrones en los tres orbitales 2p. Si así fuese, en uno de los orbitales habría 3 electrones, lo que indicaría que dos de ellos tendrían los 4 números cuánticos iguales. Esto va en contra del principio de exclusión. d) Corresponde a un átomo en estado excitado. Uno de los electrones que deberían estar en el orbital 2s ha pasado al orbital 3s, de mayor energía. Las siguientes configuraciones electrónicas pertenecen a átomos que no se encuentran en estado fundamental. Explica por qué y escribe la configuración correspondiente al átomo en el estado de menor energía posible: a) 1s2 2p3 c) ls22s22p63s23d2 b) 3s2 d) ls22s1 2p5 a) Hay electrones en orbitales 3p y está vacío el orbital 2s, de menor energía. b) Si el átomo solo tiene dos electrones, deben estar en el orbital ls, y no en el 3s, que tiene más energía. c) De acuerdo con el diagrama de Moeller, el orbital 3d tiene más energía que el 3p y el 4s. d) El orbital 2s tiene menos energía que los orbitales 2p. Por tanto, antes de que los electrones se sitúen en los orbitales 2p, debe llenarse el orbital 2s con 2 electrones. Escribe la configuración electrónica del germanio e indica los números cuánticos que definen sus electrones del último nivel. Ge (Z= 32): ls22s22p63s23p64s23d104p2 El último nivel del Ge es el 4. En él tiene 2 electrones en el orbital 4s y los otros 2, en orbitales 4p (uno en cada uno y desapareados). Los conjuntos de números cuánticos que definen estos electrones son: (4, 0, 0 +1/2); (4, 0, 0 -1/2); (4, 1, 1 +1/2); (4, 1, 0 +1/2) Nota: los dos últimos electrones deben tener el mismo espín (podría ser -1/2) y deben estar en distintos orbitales p (el número cuántico magnético debe ser distinto). Escribe la configuración electrónica del calcio y di cuántos electrones hay en este átomo que tengan el número cuántico l = 1 y cuántos el l = 2. Ca (Z= 20): 1s22s22p63s23p64s2 Número cuántico l= 1 indica orbitales de tipo p. El Ca tiene 12 electrones de este tipo (2p6 3p6). Número cuántico l= 2 indica orbitales de tipo d. El Ca no tiene electrones de este tipo. Escribe la configuración electrónica del calcio y di cuántos electrones hay en este átomo que tengan el número cuántico m = 1. Ca (Z= 20): ls22s22p63s23p64s2 El número cuántico m = 1 es compatible con valores de l ≥ 1. En el caso del Ca solo son los orbitales de tipo p. En cada nivel, uno de los orbitales p tendrá m = 1, por lo que el Ca tiene 4 electrones con m = 1 (2p2 3p2). ¿Qué quiere decir que un átomo se encuentra en un estado excitado? Que no todos sus electrones se encuentran en el orbital de menor energía posible; alguno ha pasado a un orbital de mayor energía, y se dice que está excitado. Escribe la configuración electrónica del cloro, predice su valencia y escribe la configuración electrónica del ion cloro. Cl (Z= 17): ls22s22p63s23p5 Valencia = -1, ya que si capta un electrón alcanza la configuración del gas noble Ar: Cl-: ls22s22p63s23p6 Un ion tiene carga -3 y la configuración electrónica del Ne. ¿De qué ion se trata? Del N3-, ya que su número atómico es tres unidades menos que el del Ne y, cuando capta 3 electrones, adquiere carga -3 y la configuración del Ne. Observando su colocación en la tabla periódica, especifica la configuración del nivel de valencia de: a) Ar c) Sn e) Fe b) Ga d) Ba f) Br En qué grupo y en qué periodo estarán los elementos cuya configuración del nivel de valencia es: a) 5s2 c) 3s23p2 e) 5s24d9 b) 4s23d5 d) 4s24p6 f) 4s1 ¿Por qué disminuye el tamaño de los átomos de un periodo a medida que aumenta su número atómico si todos tienen los electrones de valencia en el mismo nivel? A medida que aumenta el número atómico, aumenta la carga nuclear, y con ella, la atracción que sufren los electrones del nivel de valencia. Ordena según su tamaño los siguientes átomos: a) Si d) O b) Ca e) Rb c) F f) I El tamaño atómico es una propiedad periódica. Para estudiarla en unos elementos hay que conocer su número atómico y su configuración de valencia: Los elementos de más tamaño son los que tienen el nivel de valencia más alto, porque tienen los electrones de valencia más alejados del núcleo. Dentro del mismo periodo, tendrán menor tamaño los que tengan mayor número atómico, ya que su carga nuclear será mayor y atraerán con más fuerza a los electrones de valencia. El orden para estos elementos es: Rb>I>Ca>Si>O>F Nota: de acuerdo con el valor real de esta propiedad el orden sería: Rb > Ca > I > Si > O > F. Se escapa del nivel de conocimientos de este curso profundizar en la justificación de la secuencia exacta. Se mantiene un razonamiento coherente como lo estudiado en la unidad. ¿Por qué disminuye la energía de ionización de los átomos de un grupo a medida que aumenta su número atómico? A medida que aumenta el número atómico, los átomos de los elementos de un mismo grupo tienen sus electrones de valencia en niveles más alejados del núcleo. Esto hace que disminuya la atracción que ejerce sobre ellos y que sea más fácil arrancarlos, lo que supone una menor energía de ionización. Ordena los siguientes elementos en orden creciente de su primera energía de ionización: a) Si d) O b) Ca e) Rb c) F f) Sr La energía de ionización es una propiedad periódica. Para estudiarla en unos elementos hay que conocer su número atómico y su configuración de valencia: Los elementos de menor energía de ionización son aquellos a los que resulta más fácil arrancar los electrones de valencia. Dentro de un grupo, esto sucede cuanto mayor es el número atómico, ya que esos electrones están cada vez más alejados del núcleo. Dentro de un periodo, sucede cuanto menor es el número atómico, porque ejercerá menor atracción sobre los electrones de valencia. El orden para estos elementos es: Rb Ordena los siguientes elementos en orden creciente de su afinidad electrónica: a) Cl b) Si c) F d) P e) C f) Al La afinidad electrónica es una propiedad periódica. Para estudiarla en unos elementos hay que conocer su número atómico y su configuración de valencia: Los elementos de mayor afinidad electrónica son los que desprenden más energía cuando captan un electrón; estos son los elementos que se aproximan más a la configuración de gas noble al captarlo, es decir, los elementos del grupo 17. Dentro de él, el Cl tiene mayor afinidad electrónica que el F, porque el menor tamaño de este hace que cobren importancia las repulsiones interelectrónicas del nivel de valencia. El orden para estos elementos es: Cl >F>C>P>Si>Al Nota: de acuerdo con el valor real de esta propiedad el orden sería: Cl > F > Si > C > P > Al. Se escapa del nivel de conocimientos de este curso profundizar en la justificación de la secuencia exacta. Explica por qué los elementos con elevada energía de ionización tienen alta electronegatividad, y viceversa. Los elementos que tienen alta electronegatividad son aquellos que ejercen una gran atracción sobre los electrones de enlace. Esto determina que son elementos con mucha facilidad para captar electrones y mucha dificultad para perderlos, lo que indica que tienen elevada energía de ionización. Ordena los siguientes elementos en orden creciente de su electronegatividad: a) Si b) Ca c) F d) O e) Rb La electronegatividad es una propiedad periódica. Para estudiarla en unos elementos hay que conocer su número atómico y su configuración de valencia:

similar:

	Modelo atómico de Thomson		La energía se transfiere de unos cuerpos a otros
	La palabra estática significa en reposo y la electricidad puede encontrarse...		2 descubrimiento del electrón y model atómico de thomson
	Anticelulitico y rejuvenecedor corporal y facial ultrasonico, función...		Ión. Átomo que ha perdido o ganado uno o más electrones y, en consecuencia,...
	1º ¿Qué es la energía? Cita un ejemplo de un cuerpo que tenga energía y explica por qué la tiene		Cada elemento en la naturaleza contiene masa, y a su vez muchos de...
	De los siguientes términos, indica cuáles son materia y explica por qué		¿por qué el cabello se suele erizar al peinarlo? (Electricidad estática)