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EJERCICIOS PARA CALCULAR NÚMEROS CUÁNTICOS

INSTITUCION EDUCATIVA EMBLEMATICA ·”SANTA ANA”| 2

2 Calcular los 4 números cuánticos de 3p5

3 Calcular los 4 números cuánticos de 4d3

4 Calcular los 4 números cuánticos de 6f7

BANCODE

PREGUNTASY

AREA: C.T.A Página 3

SANTA

PROBLEMASNÚMEROS

CUÁNTICOS

TEORÍA ATÓMICA: ESTRUCTURA NUCLEAR, CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA, NÚMEROS CUÁNTICOS

1.- Una estación de radio ubicada en el punto “P” emite su señal con una frecuencia de 1160 KHz. Si hasta

el punto “Q” emite 5000 ondas. Calcular la distancia desde P hasta Q en kilómetros.

A) 1295 B) 1400 C) 1650 D) 1820 E) Ninguno

2.- La distancia de la Universidad a una emisora radial es de 2 kilómetros y entre ellas existen 620

longitudes de onda.

Hallar la frecuencia de la Radio emisora en Megahertz.

A) 100 B) 93 C) 106,3 D) 96,6 E) Ninguno

3.- Reducir y dar el valor de la longitud “J”: J= (H*C /W)/L ; donde:

H = 6,626*10-27 erg*s (constante de Planck)

C= 1,08*109 Km/h (velocidad de la luz en el vacío)

W= 1,95 μN (micro Newton)

L= 50,74 pm (picómetros)

A) 5 Km B) 2 nm C) 4Hm D) 2μm E) Ninguno

4.- Se requiere saber el número de fotones que debe almacenar una célula fotovoltaica para dar una lectura

de 800 Kcal. Se sabe que esta célula fotovoltaica absorbe radiación de 6000 Angstrom de longitud de onda.

(Dato: 1 cal = 4,18 J)

A) 2,35*1028 B) 1,01*1025 C) 2,18*1020 D) 1,36*1024 E) Ninguno

5.- Un foco de 100 watts convierte el 16,55% de la energía que se le suministra en luz visible, cuya

frecuencia es de 10*1014 s-1. Calcular el número de fotones por segundo que emite dicho foco.

A) 2,5*1019 B) 4,0*1020 C) 6,2*1023 D) 6,6*10-27 E) Ninguno

6.- La energía umbral para el potasio es 2 electrón-volt (eV); si incide sobre la superficie del metal una luz

cuya longitud de onda es 510 nm. ¿Cuál es la energía máxima, en ergios, de los fotoelectrones emitidos?


SANTA

(1eV = 1,6*10-12 erg.)

A) 7,8*10-13 B) 1,1*10-15 C) 3,8*10-12 D) 7,8*10-15 E) Ninguno

7.- El número de masa de un átomo excede en uno al doble de su número atómico. Determine cuál será el

número de electrones, si posee 48 neutrones y su carga eléctrica es 2-.

A) 18 B) 33 C) 69 D) 45 E) 49

8.- El ión tetra negativo del átomo X es isoeléctrico con el catión pentavalente del átomo Y. Si el átomo Y

tiene 93 electrones. ¿Cuántos electrones tiene el catión divalente del átomo X?

A) 80 B) 88 C) 82 D) 84 E) Ninguno

9.- La diferencia de los cuadrados del número de masa y número atómico de un átomo es 120; determine el

número de electrones si posee 6 neutrones y su carga es 1-.

A) 4 B) 8 C) 12 D) 40 E) Ninguno

10.- La diferencia de los números de masa de dos isótonos es 12 y la suma de sus números de electrones es

18. Determine la configuración electrónica de uno de los isótonos, si la carga eléctrica de cada uno es 2+ y

2- respectivamente.

A) 1s22s2 B) 1s22s22p63s2 C) 1s22s22p63s1 D) 1s22s22p1 E) Ninguno

11.- Un ión As3+debe tener la configuración electrónica:

A) 1s22s22p6 B) [Ar] 4p33d8 C) [Ar] 4s3d10 D) [Ar] 3d104s2 E) Ninguno

12.- El ión M3- presenta 42 neutrones y número de masa 75, si M3- es isoeléctrico con el ión N2+, ¿cuántos

electrones hay en el cuarto nivel energético del átomo N?

A) 2 B) 4 C) 6 D) 8 E) Ninguno

13.- Hallar el número de protones en un átomo, sabiendo que para su electrón de mayor energía los

números cuánticos principal y azimutal son respectivamente 5 y 0; y además es un electrón desapareado.

A) 39 B) 36 C) 38 D) 37 E) Ninguno

14.- La carga eléctrica absoluta de la nube electrónica de un anión trivalente es 8,64 *10 -18 C. ¿Cuántos

electrones Sharp tiene el catión pentavalente correspondiente?

Carga del electrón = 1,6*10-19 C.

A) 10 B) 8 C) 6 D) 4 E) Ninguno

15.- Si los números cuánticos del último electrón que completa la configuración electrónica de un átomo

son: n= 5, l= 2, m= 0, s = -1/2; determine el número de nucleones (partículas dentro del núcleo) si posee

105 neutrones.

A) 165 B) 222 C) 183 D) 172 E) Ninguno

16.- Un elemento tiene en su quinta y última capa 3 electrones desapareados y 2 apareados, si la cantidad

de neutrones es igual al número de protones sumado en 1. Hallar el número de masa del elemento.

A) 50 B) 103 C) 67 D) 99 E) Ninguno

17.- Dos isótopos tienen por número de neutrones 18 y 20, respectivamente. Si la suma de sus números de

masa es 72, ¿cuál será el nivel y el orbital en el que se encuentra el electrón de mayor energía?

A) 3p B) 4s C) 3d D) 4p E) Ninguno


GUIA DE TRABAJO NUMEROS CUANTICOS Y CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

EJERCICIOS DE DESARROLLO

1. Indique si las siguientes aseveraciones son verdaderas o falsas.

A) El principio de Hund señala que los electrones se ubican en forma desapareada

dentro de los orbitales.

V _____ F _____

B) El número cuántico principal indica la distancia entre el núcleo y el electrón.

V _____ F _____

C) Para realizar una configuración electrónica se requiere conocer el número másico

del elemento.

V _____ F _____

D) El número cuántico de spin depende del número cuántico magnético.

V _____ F _____

E) Si el valor de l = 0, entonces el orbital se denomina p.

V _____ F _____

1. Señale las características del número cuántico secundario.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


____________________________________________________________________________________________________________________

2. ¿Qué valores puede tomar m cuando el número cuántico secundario vale 1?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

.

3. Escriba la configuración electrónica del hierro (26 Fe)

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Compare la configuración electrónica del neón (10 Ne), del ión fluoruro (9 F –) y del iónSódico (11 Na+).________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Determine los cuatro números cuánticos para el último electrón de los siguientesátomos:

ÁTOMO Z n l ml ms

He 2

N 7

Al 13

P 15

6. Indique el número atómico e identifique los siguientes elementos, de acuerdo con suconfiguración electrónica.

ELEMENTO CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA NÚMERO ATÓMICO


W 1s2 2s2 2p6 3s2

X 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Y 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

Z 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5

7. Escribe las configuraciones global externa para los siguientes elementos:

Radio (Z = 88) _________________________________________________

94Pu___________________________________________________________

52Te2-__________________________________________________________

78Pt2+__________________________________________________________

53I- __________________________________________________________

26Fe3+__________________________________________________________

17Cl-___________________________________________________________

9F-_____________________________________________________________

20Ca2+__________________________________________________________

47Ag+___________________________________________________________

8. Escribe la configuración global para los siguientes elementos:

73Ta___________________________________________________________

41Nb___________________________________________________________

77Ir____________________________________________________________

56Ba___________________________________________________________

38Sr____________________________________________________________


25Mn___________________________________________________________

4Be____________________________________________________________

29Cu___________________________________________________________

16S____________________________________________________________

32Ge___________________________________________________________

9. Determinar los cuatro números cuánticos para las siguientes configuraciones

electrónicas:

1 s2 2 s2 p6 3 s2 p6 d10 4 s2 p6 d10 f14 5 s2 p6 d10 6 s2 p6 7

______________________________________________________________

1 s2 2 s2 p6 3 s2 p6 d10 4 s2 p6 d10 f14 5 s2 p6 6 s2 5 d4

______________________________________________________________________________________________

1 s2 2 s2 p6 3 s2 p6 d10 4 s2 p6 d10 f14 5 s2 p6 d10 6 s2 p6 7 s2 5 f 6

_______________________________________________________________

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

_______________________________________________________________

1 s2 2 s2 p6 3 s2 p6 d10 4 s2 p6 d10 f14 5 s2 p6 6 s2 5 d6

_______________________________________________________________

1s22s22p63s23p2

____________________________________________________________________________________

1s22s22p63s23p63d104s24p64d75s1


____________________________________________________________________________________

1s22s22p63s23p63d104s24p65s1

_______________________________________________________________

1s22s22p63s23p63d104s1

______________________________________________________________________________________________

SELECCIÓN MULTIPLE

1. Los calcógenos (grupo VIA) tienen una configuración electrónica externa que obedece a la fórmula:

A) ns2 nd10 B) ns2 nd6 C) ns2 np6

D) ns2 np5 E) ns2 np4

2. Los números cuánticos n=3, l=1, corresponden a la notación:

A) 3p

B) 3s

C) 3f

D) 1d

E) 1f

3. La configuración electrónica de un elemento es 1s2 2s2 2p4. Con esta información, se puede afirmar

que dicho elemento

I. se clasifica como representativo.

II. tiene 4 electrones de enlace.

III. pertenece al segundo período y al grupo VIA de la tabla periódica.

Es (son) correcta (s)

A) Sólo I.

B) Sólo II.

C) Sólo III.

D) Sólo I y III.

E) Sólo II y III.


4. La configuración electrónica para el elemento 16S2- puede representarse por

A) [10Ne] 3s2 3p4

B) [10Ne] 3s1 3p7

C) [10Ne] 3s2 3p2

D) [18Ar] 4s2

E) [18Ar]

5. La configuración electrónica del elemento 12Mg establece que la secuencia correcta de números

cuánticos principal, secundario y magnético del último electrón son respectivamente

A) n =3, l = 2, m = 0 B) n =2, l = 1, m = +1 C) n =3, l = 0, m = 1 D) n =2, l = 1, m = -1 E) n =3, l = 0, m = 0

6. Respecto de las siguientes configuraciones electrónicas

I. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

II. [18Ar] 4s2 3d5

III. [18Ar] 4s2 3d10 4p5

Es (son) elemento (s) halógeno (s)

A) Sólo I.

B) Sólo II.

C) Sólo III.

D) Sólo I y III

E) I, II y III.

7. El número cuántico principal (n) tiene relación con

A) el nivel energético de un átomo.

B) el giro del electrón dentro del átomo.

C) el grupo al cual pertenece el átomo.

D) el número de electrones de valencia del átomo.

E) el orbital del átomo.

8. Los números de orbitales que forman los subniveles s, p, d y f son respectivamente:

A) 2, 4, 6, 8 B) 1, 2, 3, 4 C) 2, 6, 10, 14 D) 1, 3, 5, 7


E) 1, 2, 4, 8

9. El número máximo de electrones en los subniveles s, p, d y f corresponden a:

A) 2, 8, 18 y 32 B) 2, 6, 10 y 14 C) 4, 6, 8 y 10 D) 1, 2, 3, 4 E) 2, 5, 7 y 9

10. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones corresponde al principio de Hund?

A) Orbital es la región del espacio donde está la mayor probabilidad de encontrar un electrón.

B) Los subniveles s, p, d y f contienen como máximo 2, 6, 10 y 14 electrones.

C) El orbital s tiene forma esférica.

D) Los electrones de un orbital deben tener “spin” contrarios.

E) Todos los orbitales de un subnivel son llenados parcialmente, para después ser completados.

11. Un átomo que posee configuración 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3, presenta en su capa más externa

A) 1 electrón.

B) 3 electrones.

C) 5 electrones.

D) 7 electrones.

E) 11 electrones.

12. Si la última capa de un átomo neutro posee configuración electrónica 3s2 3p6, su número atómico es:

A) 12 B) 14 C) 16 D) 18 E) 20

13. El elemento ubicado en la tabla periódica en el período 4 y en la familia IVA es

A) 6C

B) 14Si

C) 32Ge

D) 50Sn

E) 82Pb

14. Respecto de los siguientes iones


I. 13Al3+

II. 4Be2+

III. 53I-

¿Cuál (es) presenta (n) configuración electrónica de gas noble?

A) Sólo I.B) Sólo II.C) Sólo III. D) Sólo I y II. E) I, II y III.

Números cuánticos

1. Enuncia el principio de mínima energía, la regla de máxima multiplicidad y el de principio de exclusión de Pauli;

b) ¿cuál o cuáles de las siguientes configuraciones electrónicas no son posibles de acuerdo con este último principio (exclusión Pauli): 1s23s1; 1s22s22p7; 1s22s22p63s3; 1s22s22p1.

2. Responde razonadamente a: a) ¿Los orbitales 2px, 2py y 2pz tienen la misma energía?; b) ¿Por qué el número de orbitales “d” es 5?

3. El grupo de valores 3,0,3, correspondientes a los números cuánticos n, l y m, respectivamente, ¿es o no permitido? ¿Y el 3,2,–2? Justifica la respuesta.

4. Indica los números cuánticos de cada unos de los 3 últimos e– del P.

5. Indica el valor de los números cuánticos de cada uno de los seis últimos electrones del Mo (Z = 42).

6. Justifica si es posible o no que existan electrones con los siguientes números cuánticos: a) (3, –1, 1, –½); b) (3, 2, 0, ½); c) (2, 1, 2, ½); d) (1, 1, 0, –½).

7. Justifica si es posible o no que existan electrones con los siguientes números cuánticos: a) (2, –1, 1, ½); b) (3, 1, 2, ½); c) (2, 1, –1, ½); d) (1, 1, 0, –2)


SOLUCIONES SELECCIÓN MÚLTIPLE

Pregunta Alternativa Solución

1 E Los calcógenos pertenecen al grupo VIA, por lo tanto, tienen 6 electrones de valencia

y su configuración más externa es ns2 np4.

2 A El número cuántico n = 3 representa el tercer nivel energético, y el número cuántico

ℓ=1 representa al orbital p. Por lo tanto, dichos números cuánticos corresponden a la

notación 3p.

3 D De la configuración electrónica se puede deducir que el elemento pertenece a los

representativos, ya que posee orbitales s y p. Además, pertenece al 2° período, pues

su último nivel energético es 2. Luego, el número de electrones de valencia existentes

en dicho nivel es 6, indicando que pertenece al grupo VIA.

4 E El anión 16S-2 posee 18 electrones, por lo tanto, su configuración electrónica resulta

1s2 2s22p6 3s2 3p6, que puede abreviarse como la expresión para el gas noble argón

[18Ar], ya que éste presenta la misma configuración que el anión sulfuro.

5 E La configuración del átomo 12Mg corresponde a 1s2 2s2 2p6 3s2, donde sus números

cuánticos se determinan por el último electrón, resultando n = 3, ℓ = 0 y m = 0.

6 D Los halógenos pertenecen al grupo VIIA, por lo tanto, en su último nivel energético

poseen 7 electrones de valencia. De acuerdo con esto, sólo son halógenos los

elementos que presentan las configuraciones 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 y [18Ar] 4s2 3d10

4p5.

7 A El número cuántico principal (n) tiene relación con el nivel energético de un átomo. De

esta forma, si un átomo tiene un n =3, significa que pertenece al tercer período.

8 D Los subniveles s, p, d y f poseen respectivamente 1, 3, 5 y 7 orbitales, cada uno con

capacidad de contener como máximo 2 electrones.

9 BSi los subniveles s, p, d y f poseen respectivamente 1, 3, 5 y 7 orbitales, cada uno con capacidad de contener como máximo 2 electrones, entonces el número máximo de electrones en dichos subniveles s, p, d y f será 2, 6, 10 y 14.


10 E El principio de multiplicidad de Hund indica que los orbitales deben llenarse

parcialmente, uno a uno, para después ser completados.

11 DLa capa más externa de un átomo corresponde a su último nivel energético. Según la configuración 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3, la capa más externa de este átomo es 3, donde se encuentran 5 electrones.

12 DA partir de la última capa de un átomo neutro, es posible determinar su configuración electrónica. En este caso,1s2 2s2 2p6 3s2 3p6, donde el átomo tiene 18 electrones (y 18 protones), es decir, Z = 18.

13 CEl elemento ubicado en la tabla periódica en el período 4 y en la familia o grupo IVA es el germanio (Ge).

14 E13Al3+: [10Ne]

4Be2+: [2He]

53I- : [54Xe]Todos los iones presentan configuración electrónica de gas noble.


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