Examen 17-Octubre-2014 - IES Jimena Menéndez Pidal

QUÍMICA 2º BACHILLERATO. Estructura atómica y enlace iónico.
Cada cuestión 2,5 puntos.
1)a) Escribe el símbolo y las configuraciones electrónicas de los siguientes elementos:
A(Z=23), B(alcalino del 4º periodo), C(grupo 15 periodo 2) y D(segundo nitrogenoideo).
A) V 1s22s22p63s23p63d34s2
B) K 1s22s22p63s23p64s1
C) N 1s22s22p3
D) P 1s22s22p63s23p3
b) Define energía de ionización e indica cuál será el elemento de menor y mayor
energía de ionización.
Energía que hay que suministrar a un átomo gaseoso en su estado fundamental para
extraerle un electrón y convertirlo en ión positivo.
La energía de ionización aumenta hacia arriba en los grupos y hacia la derecha en los
periodos, por tanto, el de mayor energía de ionización será en N y el de menor el K
debido a su posición en la tabla periódica
N
K
V
P
c) Escribe los números cuánticos de los electrones diferenciadores de cada uno de
ellos.
A) (3,2,0,1/2)
B) (4,0,0,1/2)
C (2,1,1,1/2)
D (3,1,1,1/2)
d) ¿Cuáles serán sus iones más probables?. Explica en que te basas para tu
respuesta.
Según la regla del octeto, los átomos tienden a conseguir 8 e- en su última capa, para
ello ganan o pierden e-.
V V2+
K K+
N N3P P3e) Explica a que se debe la variación de tamaño de A, A+, A2+ y A-.
Todos tienen el mismo núcleo luego el tamaño vendrá determinado por el número de
electrones de su corteza A2+<A+<A<A2) En la serie Balmer del espectro del Hidrógeno (constituida por todas las transiciones
electrónicas desde el nivel inferior n=2) hay una línea a 4,34·10-7 m. Calcula:
a) (0,9 puntos) La variación de energía para la transición asociada a esa línea
√=3·108/4,34·10-7 √=6,91·1014 Hz
ΔE=6,62·10-34·6,91·1014 = 4,57·10-19 J
b) (0,9 puntos) El número cuántico del nivel superior.
1/4,34·10-7=1,097·107·(1/22-1/n2) n=5
c) (0,7 puntos) ¿En qué consiste el efecto Zeeman?, ¿qué aportó al modelo atómico
de Bohr?
Es el desdoblamiento de las líneas espectrales dentro de un campo magnético. Se
debe a las distintas orientaciones espaciales de las órbitas. Introdujo el tercer nº
cuántico magnético m que puede tomar los valores –l…..0……+l.
3) Mediante un ciclo de Born-Haber, deduce la ecuación que te permite calcular la
energía reticular del cloruro de aluminio a partir de las energías tabuladas.
I1+I2+I3
Al(g) + 3 Cl (g) ------------Al3+(g) + 3 Cl-(g)
3 Ae
E sub ↑ 3/2 Ed
↓U
Al (s) + 3/2 Cl2 (g) --------- AlCl3(s)
ΔHf
ΔHf = Esub + 3/2 Ed + I1 + I2 + I3 + 3 Ae + U
4*) Razona si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) El segundo nº cuántico de un electrón situado en un orbital d es 5 porque hay 5
orbitales d.
FALSO. El segundo número cuántico l de un orbital d es 2.
b) El punto de fusión del cloruro de sodio en mayor que el del cloruro de potasio.
VERDADERO. El punto de fusión depende de la energía reticular y ésta aumenta con
la carga de los iones y disminuye con la distancia entre los iones. La U del cloruro de
sodio es mayor que la del cloruro de potasio porque, al tener la misma carga, la
distancia entre los iones es menor por ser el Na+ más pequeño que el K+.
c) Si se extrae un electrón al átomo ……3s23p64s23d2 su configuración electrónica
será ……3s23p64s23d1.
FALSO. Los electrones que se pierden son los del último nivel, la capa de valencia, su
configuración sería 3s23p64s13d2
d) Cuando se ilumina un metal con una radiación de 1500 amstrong, los electrones
son emitidos con una energía de 3 eV. La energía de emisión de los electrones era
mayor si utilizo una radiación de 1000 amstrong.
VERDADERO. Si disminuye la λ, aumenta la √ y la energía.
e) La longitud de la onda asociada a una partícula de 1 mg que se desplaza a 2·108
m/s es mayor que la de la de una partícula de 1 Kg que se desplaza a la misma
velocidad.
VERDADERO.Según la hipótesis de De Broglie, λ=h/m·v. Al aumentar la masa de la
partícula, disminuye la λ.
Datos: Rh=1,097·107m-1
h=6,62·10-34 J·s
c=3·108 m/s
1 eV = 1,6·1019J
1 amstrong = 10-10 m
Masa electrón 9,1·10-31 Kg
Carga elctrón -1,6·10-19 c