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Guía de Ejercicios Química General QyF 101, Departamento de física y Química, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chile. Compilado y Desarrollado por Claudio Mella GUÍA DE EJERCICIOS UNIDAD I QUÍMICA GENERAL QyF 101 Estructura atómica, configuración electrónica, tabla periódica y enlace químico 1. Con la ayuda de una tabla periódica, indique el nombre del elemento X según corresponda a la cantidad de protones que posea el átomo, además a qué grupo pertenece dicho átomo: a) 79X b) 37X c) 82X d) 54X e) 65X f) 47X g) 56X R: a)Au Grupo 11 b)Rb Grupo 1 c) Pb Grupo 14 2. Para cada una de las siguientes especies, determine el número de protones, neutrones y electrones: a) 238Pu b) 14N c) 16O2- d) 40Ca2+ e) 103Sn4+ f) 52Cr g) 26Al h) 65Cu i) 72Br- j) 48Ti k) 7Li+ l) 57Fe m) 107Ag n) 60Co o) 207Pb p) 109Ag q) 4He r) 15N s) 151Eu t) 54Cr u) 3H- R: a) p+=94; n°= 144; e-=94 b) p+=7; n°=7; e-= 7 d) p+=20; n°=20; e-= 18 u) p+=1; n°=2; e-= 2 3. En la siguiente tabla se indica para cada especie, el número de electrones, protones y neutrones. En base a ello indica: a) ¿cuáles son las especies neutras? b) ¿cuáles especies están cargadas negativamente? (indique la carga para cada una de ellas) c) ¿cuáles especies tienen carga positiva? (indique la carga para cada una de ellas) d) Con la ayuda de una Tabla periódica, escriba el símbolo químico al cual asocias cada especie. (A, B, C, D, E, F; G, H; I) junto a su número atómico y másico Átomos o iones A B C D E F G H I Electrones 6 10 18 5 2 10 28 18 3 Protones 6 7 20 5 1 12 30 17 3 Neutrones 7 8 18 4 1 13 36 18 4 Guía de Ejercicios Química General QyF 101, Departamento de física y Química, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chile. Compilado y Desarrollado por Claudio Mella 4. Ayudado de la tabla periódica, determine el número de protones y electrones presentes en los siguientes iones o átomos: a) Mg b) Mg2+ c) Co d) Co2+ e) Co3+ f) Ni g) Ni2+ h) Ru 5. El número atómico (Z) de un elemento indica el número de protones y el número másico (A) indica la suma de protones y neutrones que se encuentran en un núcleo de un átomo. En general, un elemento X se representa como: XZ A . De acuerdo a esto, indique cuantos protones, neutrones y electrones tienen los siguientes elementos: a) Al13 28 b) S16 32 c) Cu29 64 d) U92 235 e) Br35 80 6. Cuál de los siguientes elementos tiene 4 neutrones más que el elemento Li3 7 a) B5 11 b) N7 14 c) O8 16 d) F9 19 e) Al13 26 7. ¿Cuántos protones, neutrones y electrones contienen las siguientes especies? a) 𝑋24 50 2+ b) 𝑋17 35 − c) 𝑋11 24 + d) 𝑋82 168 4+ e) 𝑋8 16 − f) 𝑋56 116 2+ g) 𝑋27 60 3+ R: a) p+=24; n°= 26; e-=22 c) p+=11; n°= 13; e-=10 f) p+=56; n°= 60; e-=54 8. Indique que debe suceder para que se forme el ion Mg2+ a) El elemento magnesio ceda 2 protones b) El elemento magnesio gane 2 protones c) El elemento comparta 1 electrón. d) El elemento magnesio pierda 2 electrones Guía de Ejercicios Química General QyF 101, Departamento de física y Química, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chile. Compilado y Desarrollado por Claudio Mella 9. Considere tres átomos que contienen la siguiente relación de partículas fundamentales: • X: 14 p+, 15 nº y 14 e- • Y: 14 p+, 16 nº y 14 e- • Z: 15 p+, 14 nº y 15 e- De acuerdo a esto, responda: a) ¿Los elementos Y y Z son isótopos? b) ¿X y Z tienen la misma masa atómica? c) ¿X y Z corresponden a un mismo elemento? d) ¿Y y X corresponden a un mismo elemento? e) ¿X, Y y Z son isótopos? R: a) No b)No d) Si 10. Considere los siguientes átomos en los que el símbolo químico del elemento está representado por las letras “M”, “P” y “Q” a) ¿Qué átomos tienen el mismo número de protones? b) ¿Qué átomos son isótopos?, ¿de qué elemento? c) ¿Qué pares de elementos tienen el mismo número másico? d) ¿Qué átomos tienen el mismo número de neutrones? 11. Indique cuantos protones y electrones presenta el átomo de calcio cuando el átomo de Calcio 20Ca se transforma en el catión Ca2+: a) 18 protones y 20 electrones b) 20 protones y 18 electrones. c) 20 protones y 20 electrones. d) 20 protones y 22 electrones. e) 22 protones y 20 electrones. 12. Respecto de las siguientes afirmaciones en relación al ion 35Br- I. es un catión. II. posee 36 electrones. III. posee 35 neutrones. Es correcta: a) Sólo I. b) Sólo II. c) Sólo III. d) Sólo I y III. e) Sólo II y III. Guía de Ejercicios Química General QyF 101, Departamento de física y Química, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chile. Compilado y Desarrollado por Claudio Mella 13. Tenemos dos isótopos de un mismo elemento. El primero tiene de número másico 35 y el segundo de número másico 37. El primero es neutro. El segundo es un anión con carga -1 que tiene 18 electrones. En base a esto completa las partículas de cada isótopo: a) Isótopo primero: 17 protones, 17 electrones, 18 neutrones. b) Isótopo segundo: 17 protones, 18 electrones, 20 neutrones. 14. Si el número atómico de un elemento es 17, complete: I. El átomo tendrá ____electrones si el átomo es neutro. II. El átomo tendrá ____electrones si el átomo tiene de carga +2. III. El átomo tendrá ____electrones si el átomo tiene de carga -2. 15. Complete los espacios en blanco: I. Si un átomo tiene de carga +3 y contiene 25 electrones, su número atómico es_______. II. Si un átomo tiene de carga -2 y contiene 15 electrones, su número atómico es_______. III. Si un átomo es neutro y contiene 35 electrones, su número atómico es __. 16. Si el Cs (cesio) tiene Z=55 y A=132. Las partículas del átomo neutro son: I. Número de protones ___ II. Número de electrones ___ III. Número de neutrones ___ 17. Si tenemos el elemento Pt78 195 . En base a esto completa: a) Z = 78 b) A = 195 c) Número de protones: 78 d) Número de electrones: 78 e) Número de neutrones: 117 Guía de Ejercicios Química General QyF 101, Departamento de física y Química, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chile. Compilado y Desarrollado por Claudio Mella 18. Tenemos el elemento Ba56 137 . En base a esto completa: a) Z = b) A = c) Número de protones: ________ d) Número de electrones: ____ e) Número de neutrones: ____ 19. Tenemos el siguiente ion 𝐼53 126 −. En base a esto complete: a) Z = b) A = c) Número de protones: ________ d) Número de electrones: ____ e) Número de neutrones: ____ 20. Completar la siguiente tabla según corresponda: átomo Nombre del elemento Z A Nº protones Nº electrones Nº neutrone s O Oxígeno 8 18 8 8 10 Ne Neón 10 22 10 10 12 3 2 P 15 16 I 53 127 Ga 31 39 Zn 65 30 F- 9 10 Ca2+ Catión calcio 20 60 20 18 40 N3- Anión nitrógeno 7 14 7 10 7 Cs+ Catión Cesio 55 153 55 54 98 Guía de Ejercicios Química General QyF 101, Departamento de física y Química, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chile. Compilado y Desarrollado por Claudio Mella 21. Asociando a cada persona (columna A) con su respectivo aporte en la evolución de los modelos atómicos (columna B), ¿Cuál o cuáles de las siguientes relaciones está en lo correcto? Columna A Columna B 1. Dalton A. Núcleo atómico 2. DemócritoB. Teoría atómica 3. Thomson C. Concepto de átomo 4. Rutherford D. electrones Relaciones: a) 1 con B b) 2 con C c) 3 con A d) 4 con D 22. La figura que aparece a continuación representa al llamado “Budín de pasas” modelo que representa al átomo como una esfera compacta cargada positivamente, en la que se insertan los electrones. ¿Qué científico es reconocido por proponer tal modelo atómico? a) Dalton b) Demócrito c) Rutherford d) Thomson 23. Para los siguientes subniveles señale los números cuánticos (n, l, m) y el número de orbitales de cada subnivel: a) 4p b) 3d c) 3s d) 5f R: a) n=4, l=1, ml = -1, 0, +1 b) n=3, l=2, ml =-2, -1, 0, +1,+2 24. Explique por qué los orbitales 3s, 3p y 3d tienen la misma energía en el átomo de hidrógeno, pero tienen energías distintas en átomos polielectrónicos. 25. Considerando el átomo de hidrógeno indique cual orbital tiene mayor energía para cada uno de los siguientes pares de orbitales: a) (2s ó 2p) b) (3p ó 3d) c) (3s ó 4s) d) (4d ó 5f) R: a) ambos tienen igual energía c) 4s, presenta mayor energía que 3 s, ya que n es mayor. 26. El número atómico de un elemento es 51. Explique si sus átomos son diamagnéticos o paramagnéticos. Guía de Ejercicios Química General QyF 101, Departamento de física y Química, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chile. Compilado y Desarrollado por Claudio Mella 27. Indique cuántos electrones desapareados presentan los siguientes átomos: B, Ne; P, Sc; Mn, Se; S; Ru; Cd; I; W; Pb; Ce. 28. Explique cuál de las siguientes especies tiene más electrones desapareados: S+, S ó S– 29. Las configuraciones electrónicas dadas son incorrectas. Señale los errores y escriba la configuración electrónica correcta. Al: 1s22s22p43s23p3; B: 1s22s22p6; (B; =4) F: 1s22s22p6 30. Sin usar la tabla periódica: a) Escriba la configuración electrónica de los elementos de Z igual a 9; 20; 26 y 33. b) Señale a qué grupo o familia pertenecen los siguientes elementos: i)[Ne]3s1 ii) [Ne]3s23p3 iii) [Ne]3s23p6 iv) [Ar]4s23d8 R: i) alcalino ii) Grupo del N iii) gas noble iv) metal de transición 31. En base a la información dada ubique a los elementos ficticios A, B, C, D, E y F en el sistema periódico hipotético dibujado abajo. • El elemento A es un no metal con 2 electrones desapareados y n = 3, m = -1 y s = -1/2 • El elemento B tiene completo el segundo nivel de energía. • Los números cuánticos del último electrón del elemento C son: n = 3, l = 1, m = 0 y s = +1/2. • Los iones D -3 y E +2 son isoelectrónicos (igual configuración electrónica) con el elemento B • El elemento F tiene número másico =48 y numero atómico = 22 Guía de Ejercicios Química General QyF 101, Departamento de física y Química, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chile. Compilado y Desarrollado por Claudio Mella 32. Separe las especies que son isoelectrónicas entre si: C, Cl–, Mn2+, B–, Ar, Zn, Fe3+, Ge2+ 33. En los siguientes pares de elementos, elija el de mayor radio atómico: a) Na, Cs b) Be, Ba c) N, Sb d) F, Br e) Ne, Xe 34. Ordene los siguientes iones en orden creciente de su radio iónico: N3–, Na+, F–, Mg2+, O2– R: Mg+2 < Na+ < F- < O-2 < N3- 35. Ordene los siguientes aniones en orden creciente a su tamaño. O2–, Te2–, Se2–, S2– 36. Dos átomos tienen las siguientes configuraciones electrónicas: 1s22s22p6 y 1s22s22p63s1 La primera energía de ionización de uno es 2080 kJ/mol y la del otro 496 kJ/ mol. Asigne cada valor de energía a las configuraciones propuesta y justifique su elección. 37. Señale cuál de los siguientes elementos tiene la mayor afinidad electrónica: He, K, S, Cl, Co 38. Escriba los símbolos de puntos de Lewis para los átomos de los siguientes elementos: Guía de Ejercicios Química General QyF 101, Departamento de física y Química, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chile. Compilado y Desarrollado por Claudio Mella a) Be b) K c) Ca d) Ga e) O f) Li+ g) S-2 h) Pb i) Pb+2 j) N k) N-3 39. Para cada uno de los siguientes pares de elementos, establezca si el compuesto binario que forman es iónico o covalente. Escriba la formula empírica y nombre del compuesto. a) I y Cl b) Mg y F c) B y F d) K y Br e) Al y F f) K y S g) Mg y N R: b) MgF2 d) KBr e) AlF3 40. Clasifique los siguientes enlaces como iónicos, covalente polar o covalente, y justifique su respuesta: a) Enlace CC en H3CCH3 b) enlace KI en KI c) NB en H3NBCl3 d) enlace CF en CF4 e) CaF en CaF2 f) NH en NH3 R: a) covalente b) polar e) polar 41. ¿Cuál de las moléculas siguientes cree que tendría un momento dipolar distinto de cero? a) ClF b) CO c) CO2 (una molécula lineal) d) H2O e) NH3 f) CH2Cl2 g) CHCl3 42. Escriba las estructuras de Lewis para las moléculas siguientes e indique las cargas formales: a) ICl b) PH3 c) P4 (cada P esta enlazado a otros tres átomos de P) d) H2S e) N2H4, f) HClO3 g) COBr2 (el C está enlazado a los átomos de O y Br) h) O2 -2 i) C2 -2 j) NO+ k) NH4 + Guía de Ejercicios Química General QyF 101, Departamento de física y Química, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chile. Compilado y Desarrollado por Claudio Mella l) H2SO3 (hidrógenos unidos a oxígenos) 43. Prediga la geometría de cada una de las siguientes especies, utilizando el modelo de RPECV: a) PCl3 b) CHCl3 c) TeCl4 d) SCN- (la distribución de los átomos es SCN) e) SnCl5- f) AlH4 - g) CO3 -2. 44. ¿Cuál de las siguientes especies son tetraédricas? SiCl4, SeF4, XeF4, CCl4, CdCl4-2. 45. La fórmula molecular, C2H2Cl2, tiene tres posibles formas estructurales (isómeros), cada una de las cuales es una sustancia distinta. Experimentalmente, se determina que una muestra pura de una de estas sustancias tiene un momento dipolar de cero. ¿Se puede determinar cuál es de las tres sustancias?
