TEMA: 1. ESTRUCTURA ATÓMICA Y TABLA PERIÓDICA 2

ÁREA DE QUÍMICA
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1. ESTRUCTURA ATÓMICA Y TABLA PERIÓDICA
2. ENLACES QUÍMICOS
G 1 – I PERÍODO
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
EJES TEMÁTICOS
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Configuración electrónica
Números cuánticos
Ley periódica
Concepto de mol y número de Avogadro
Fórmula mínima, fórmula molecular, peso molecular y
composición porcentual
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
Electronegatividad
Fórmulas de Lewis
Enlace iónico
Enlace covalente
Enlace metálico
Números de oxidación
COMPETENCIAS E INDICADORES DE DESEMPEÑO




Explicar la relación entre la configuración de los átomos
de un elemento y su posición en la tabla periódica.
Entender lo que representa una fórmula y dar su
interpretación en términos de moles y moléculas.
Conocer el concepto de enlace químico, el papel que en
él desempeñan los electrones y su relación con la
valencia.
Conocer la implicación de la diferencia de
electronegatividades en la formación de diferentes tipos
de enlace.
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I.
Complete la siguiente tabla y ubique cada elemento químico en el croquis de la tabla periódica que se encuentra a
continuación, teniendo en cuenta de indicar:
-
Con colores los siguientes grupos: alcalinos, alcalinotérreos, térreos, metales de transición, carbonoideos,
nitrogenoideos, anfígenos, halógenos, gases nobles, lantánidos y actínidos. Nombrando las principales características
de cada grupo.
-
La región de elementos metálicos y la de los no metálicos, enumerando las principales características de metales y no
metales.
-
Hacia dónde aumentan las siguientes propiedades periódicas: radio atómico, energía de ionización, electronegatividad,
afinidad electrónica, definiendo cada una de ellas.
Nota. Recuerde que N = A – Z, y el número atómico es el mismo número de protones y de electrones; período es el
último nivel ocupado, y grupo es la sumatoria de los electrones ocupados en el último nivel; el grupo donde se ubica el
elemento en la tabla periódica indica los electrones ocupados en el último nivel.
A
Z
X
27
13
Al
64
29
Cu
32
16
S
35
17
Cl
20
10
Ne
(p+)
(no)
(e-)
Distribución
electrónica
Período
Grupo
Región
Estructura de
Lewis
Con base en los resultados obtenidos en la tabla anterior, complete la siguiente información:
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16
8
O
24
12
Mg
Magnesio y
Oxígeno
Azufre y
Oxígeno
Cobre y Cloro
Cloro y Cloro
Magnesio y
Cloro
II. Responda las siguientes preguntas de opción múltiple y justifique sus respuestas:
A. ¿Cuántos electrones poseen los átomos de Argón
(Ar), de número atómico 18, en su capa o nivel de
energía más externo?
1. 2 electrones
2. 6 electrones
3. 8 electrones
4. 18 electrones
B. ¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas
corresponde al átomo de Cobre (Cu), de número
atómico 29? (En la notación se indican los niveles por
números colocados como coeficientes y los índices de
las letras indican el número de electrones en ese
subnivel):
1. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4p1
2. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
3. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1
4. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s10 4p2
M. A los sub-niveles 0 y 2 se le asignan las letras
_____ y _____:
1. S – d
2. S – f
3. S – p
4. P – d
N. La regla de la máxima multiplicidad, corresponde:
1. Regla de Hund.
2. Principio de Pauling.
3. Principio de exclusión de Pauli.
4. Ninguna de las anteriores.
O. El sistema periódico fue realizado por:
1. Döbereiner.
2. Moseley.
3. Mendeleyev.
4. Todos los anteriores.
C. ¿Qué electrones de la corteza del átomo de Bromo
(Br) influyen más notablemente en sus propiedades
químicas? Número atómico 35:
1. Los de nivel 2
2. Los de nivel 3d
3. Los del orbital 1s
4. Los del nivel 4
P. Son aquellos elementos en que sus combinaciones
pueden exhibir estado de oxidación positivo o
negativo:
1. Inertes
2. No metales
3. Gases nobles
4. Metales
D. Señale cuáles de estas afirmaciones son correctas.
1. El nivel energético está relacionado con la distancia
al núcleo.
2. El nivel energético viene determinado por la letras s,
p, d, f,...
3. El número máximo de electrones que caben en el
tercer nivel energético es de 36.
4. Los electrones se ordenan en los átomos desde
adentro hacia afuera, llenando completamente todos los
niveles antes de poder añadir electrones en el
siguiente.
Q. El subnivel ________ tiene 1 orbital
1. s
2. d
3. p
4. f
R. 3 orbitales y 6 electrones tiene el subnivel:
1. f
2. d
3. p
4. s
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Números de
oxidación
¿Cuántos gramos
del compuesto hay
en 5,5 moles?
Composición
porcentual
Masa molecular
Molécula formada en
el enlace
Diferencia de
electronegatividades
Estructura de Lewis
Tipo de enlace
Aluminio y
Cloro
E. Señale cuáles de estas afirmaciones son correctas.
1. En el subnivel f caben 10 electrones como máximo.
2. En el nivel tercero nos encontraremos con tres
subniveles: s, p, d y f.
3. Los electrones no pueden estar en cualquier sitio,
deben encontrarse en determinadas posiciones/órbitas.
Entre medias nunca podrán estar.
4. Los electrones más cercanos al núcleo son menos
atraídos por éste que los que se encuentran más lejos
del núcleo.
F. Señale cuáles de estas afirmaciones son correctas.
1. Existen cuatro números cuánticos.
2. El primer número cuántico se llama primero y el
segundo segundo.
3. Los electrones que interesan en química son todos.
G. ¿Qué tienen en común las configuraciones
electrónicas de los átomos de Li, Na, K y Rb?
1. Que poseen un solo electrón en su capa o nivel más
externo.
2. Que poseen el mismo número de capas o niveles
ocupados por electrones.
3. Que tienen completo el subnivel s más externo.
4. Sus configuraciones electrónicas son muy diferentes
y no tienen nada en común.
H. ¿Qué tienen en común las configuraciones
electrónicas de los átomos de Ca, Cr, Fe, Cu y Zn?
Señale las afirmaciones correctas:
1. Todos tienen el mismo número de capas o niveles
ocupados por electrones.
2. Tienen el mismo número de orbitales ocupados por
por electrones.
3. Todos tienen el mismo número de electrones en su
nivel más externo.
4. Tienen pocos electrones en su nivel más externo.
I. Un átomo tiene 12 protones, 13 neutrones y 12
electrones. ¿Cuál es su número atómico?
1. 12
2. 13
3. 24
4. 25
J. Un átomo de Volframio (w) tiene 74 protones y 108
neutrones. ¿Cuál es su representación adecuada?
S. El sistema periódico consta de líneas verticales
llamadas:
1. Grupo
2. Número atómico
3. Período
4. Ninguna de las anteriores.
T. El número cuántico magnético toma los valores:
1. 1, 2, 3, 4, etc.
2. 0, 1, 2, 3
3. –1/2, +1/2
4. Dependen de l
U. Los tipos de enlaces que presentan los siguientes
compuestos, son respectivamente:
1. NaCl
2. CCl4
3. SO2
a. Covalente Covalente Iónico
b. Iónico IónicoIónico
c. Covalente Iónico Covalente
d. Iónico Covalente Covalente
e. Iónico Covalente Iónico
V. ¿Cuáles de los siguientes compuestos presentan
enlace iónico? (K: grupo I A, Mg: grupo II A, C: grupo
IV A, O: grupo VI A, F y Br: grupo VII A)
I. KF
II. CO2
III. MgBr2
a. Sólo I
b. Sólo II
c. Sólo III
d. Sólo I y III
e. Sólo II y III
W. Dadas las electronegatividades de los elementos
siguientes compuestos químicos: NaCl y Cl2 (Na 0.9 y
Cl 3.0) se puede establecer que los enlaces que
presentan el NaCl y el Cl2 son del tipo
1. Covalente Puentes de Hidrógeno
2. Covalente Iónico
3. Puentes de Hidrógeno Iónico
4. Iónico Puentes de Hidrógeno
5. Iónico Covalente
X. En la composición del aire se encuentra el gas
noble argón en un 0.98%. Cuando este gas
industrialmente sufre licuefacción, sus átomos quedan
unidos unos con otros por enlaces químicos
denominados:
1. covalentes
2. iónicos
3. metálicos
4. puentes de Hidrógeno
5. fuerzas de Van de Waals
1.
2.
3.
4.
K. El número cuántico ____________ se simboliza con
la letra ____ y toma los valores 0, 1, 2, 3.
1. Spín - ms
2. Principal - n
3. Magnético - ml
4. Azimutal – l
Y. El último electrón de un elemento A presenta los
siguientes números cuánticos: n = 4, 1 = 1, m = -1, s =
-1/2, entonces el elemento A:
1. Pertenece al tercer período.
2. Es del grupo VI A.
3. Es un metal.
4. Su ión presenta 2 electrones desapareados.
L. El máximo de electrones para el orbital “s” son
_____ electrones
1. 2
2. 6
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3. 18
4. 10
III. Determine para cada molécula su masa, composición porcentual y números de oxidación
MOLÉCULA
MASA MOLECULAR
COMPOSICIÓN PORCENTUAL
NÚMEROS DE OXIDACIÓN
Fe2SO4
Al(ClO2)3
Ca(OH)2
Na2CO3
HNO3
Al2(SO4)3
K2SO4
AgClO3
Cu(BrO)2
Fe(OH)3
CaS2
HI
Cr(NO3)3
Sn(NO3)4
Hg(OH)2
Na3PO4
Cu3(PO4)2
HgCl2
H2SO3
HClO4
IV. Halle la fórmula mínima y molecular según las condiciones dadas:
1 MOL PESA:
16 gr
238 gr
89.1 gr
78 gr
COMPOSICIÓN PORCENTUAL
87.5% NITRÓGENO
12.5% HIDRÓGENO
19.3% SODIO
26.9% AZUFRE
53.8% OXÍGENO
40.44% CARBONO
7.92% NITRÓGENO
35.92% OXÍGENO
15.72% NITRÓGENO
92.3% CARBONO
7.7% HIDRÓGENO
V. Realice los siguientes ejercicios:
1. El cisplatino es un medicamento poderoso utilizado en el tratamiento de ciertos cánceres. (MM cisplatino = 300.8
g/mol):
a) Los moles del compuesto en 146.5 g de cisplatino.
b) El número de átomos de hidrógeno en 1.25 moles de cisplatino (en la molécula de cisplatino existen 6 átomos de
H).
2. El Hierro reacciona lentamente con el Oxígeno y el agua para formar un compuesto llamado comúnmente óxido
(Fe2O3x4H2O). Para 15.0 kg de óxido:
a) Los moles del compuesto
b) Los moles de Fe2O3
c) Los gramos de hierro.
3. El propano se utiliza ampliamente en forma líquida como combustible. Para 38.0 g de propano (C3H8):
a) Los moles del compuesto.
b) Los gramos de carbono.
4. Complete la siguiente tabla para el glicerol (C3H8O3):
No. GRAMOS
No. MOLES
No.
MOLÉCULAS
No. ÁTOMOS DE
C
0,0125
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0,00450
3,0x1024
1,2x1015
5. Las cantidades indicadas:
a) El número de moles representado por 2,18x1026 átomos de Fe.
b) La masa en gramos de 7,71 moles de Kr.
c) La masa en mg de una muestra que contiene 6,15x1019 átomos de Au.
d) El número de átomos que hay en 112 cm3 de Fe (d = 7,86 g/cm3).
6. Cada vez que se aspira se toman unos 500 mL de aire. Un mililitro de aire contiene 2,5x1019 moléculas. Cuando se
inhala 200 veces:
a) ¿Cuántas moléculas de aire aspira?
b) Si en toda la atmósfera hay alrededor de 1,8x10 20 moles de aire, ¿cuál es la fracción de moléculas de toda la
atmósfera que usted inhala?
VI. Conteste las preguntas 1 y 2 de acuerdo con la siguiente tabla:
1. De acuerdo con la tabla, la estructura de Lewis que representa una
molécula de YW 2 es:
2. De acuerdo con la información de la tabla, es válido afirmar que los números de masa de X y Y son respectivamente:
A.
B.
C.
D.
13 y 12
11 y 6
22 y 12
23 y 14
VII. Conteste las preguntas 1 y 2 de acuerdo con la siguiente tabla:
La tabla presenta la electronegatividad de 4 elementos: X, J, Y y L
Elemento
Electronegatividad
X
J
Y
L
4.0
1.5
0.9
1.6
1. De acuerdo con la información de la tabla, es válido afirmar que el compuesto con mayor carácter iónico es:
A.
LX
B. JL
C. YJ
D. YX
2. De acuerdo con la información de la tabla, es válido afirmar que el compuesto de mayor carácter covalente es:
A.
LY
B. JL
C. YX
D. YJ
VIII. Un ión es una especie química que ha ganado o perdido electrones y por lo tanto tiene carga. La configuración
electrónica para un átomo neutro „P‟ con Z = 19 es 1s22s22p63s23p64s1. De acuerdo con esto, la configuración
electrónica más probable para el ión P es:
IX. El siguiente esquema representa parte de la información que contiene la tabla periódica.
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Si se tiene en cuenta que los elementos que quedan ubicados en un mismo grupo presentan propiedades químicas
semejantes, es válido afirmar que forman parte de un grupo los siguientes elementos:
A.
B.
C.
D.
B, C y N
N, S y Br
Be, Mg y Ca
Li, Na y Be
X. El trabajo de dos científicos, Meyer y Mendeleiev, condujo a la organización de los elementos químicos en grupos y
períodos determinados, según sus propiedades físicas y químicas. Esta organización se conoce hoy como tabla
periódica de los elementos.
Esta tabla se basa en la ley de la periodicidad química. Con ella se pueden predecir algunas características sobre el
comportamiento de átomos, moléculas, iones y compuestos, y en general de la interacción frente a sí mismos y frente a
otros sistemas con distintos entornos químicos y físicos. La siguiente gráfica muestra el valor de la electronegatividad
para algunos elementos químicos.
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De acuerdo con la información suministrada, el enlace que se forma entre un elemento de la región I de la tabla
periódica con otro de la región III, presenta alta polaridad e incluso carácter iónico. Lo anterior es debido a:
A.
B.
C.
D.
La diferencia en el valor de sus radios atómicos.
La semejanza en el valor de sus radios iónicos.
La misma naturaleza metálica de los dos elementos.
La diferencia de electronegatividad entre los dos elementos.
XI. En la siguiente tabla se muestra la configuración electrónica, el grupo en la tabla periódica y algunas propiedades
de tres elementos, que se han simbolizado como M, G y T. El número del grupo indica el número de electrones de
valencia.
ELEMENTO
CONFIGURACIÓN
ELECTRÓNICA
GRUPO
M
1s2 2s1
1A
G
1s2 2s2 2p3
5A
T
1s2 2s2 2p5
7A
PROPIEDADES
Tiene brillo, es sólido, conduce la corriente eléctrica.
Forma cationes y reacciona con el Oxígeno.
Se encuentra en estado gaseoso y es muy
electronegativo. Reacciona con el Oxígeno y los
halógenos.
Es gaseoso a temperatura ambiente en su grupo y es
el de mayor electronegatividad. Es un elemento muy
activo y forma aniones.
De acuerdo con la información de la tabla, un catión del elemento M se puede representar como M+ y su configuración
electrónica es 1s2. La configuración electrónica más probable para el anión J─ del elemento J con Z = 17 es:
A.
B.
C.
D.
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
XII. De acuerdo con la información suministrada en la gráfica, conteste las siguientes preguntas:
1. El número de masa „A‟ es la suma de los protones y
neutrones del núcleo de un átomo; la gráfica posee un número de
masa de
A. A = 2
B. A = 3
C. A = 4
D. A = 7
2. De acuerdo con la gráfica de la tabla periódica, las letras „A, B, C‟ pertenecen a:
A.
B.
C.
Un mismo período
Un mismo grupo
Un mismo grupo y además son metales
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D.
Un mismo grupo y además son no metales}
3.
El elemento „F‟ en la gráfica de la tabla representa a un elemento que posee: e-.u.c = electrones última capa
A.
B.
C.
D.
1 Órbita y 6 e-.u.c
7 Órbitas y 1 e-.u.c
2 Órbitas y 8 e-.u.c
8 Órbitas y 2 e-.u.c
4. El elemento de mayor número atómico en la gráfica de la tabla periódica es:
A. G
B. C
C. I
D. F
XIII. Conteste las preguntas 1 a 3 de acuerdo con la siguiente información:
El peso atómico o número másico (A) de un átomo se representa como A = Z + n, donde Z corresponde al número
atómico o número de protones, que en un átomo neutro es igual al número de electrones, y n representa el número de
neutrones. La siguiente tabla muestra algunas características para tres elementos:
1. Es correcto afirmar que los números atómicos (X, X+1 y X+2) para cada elemento son, respectivamente:
A. 9, 10 y 11 B. 17, 18, 19 C. 29, 30 y 31 D. 53, 54 y 55.
2. Las configuraciones electrónicas de P y R son, respectivamente:
A. 1s2 2s2 2p6 y 1s2 2s2 2p7
B. 1s2 2s2 2p5 y 1s2 2s2 2p6 3s1
C. 1s2 2s2 2p6 3s1 y 1s2 2s2 2p5
D. 1s2 2p8 y 1s2 2s2 2p6 3s1
3. P reacciona con R formando el compuesto W. Es válido afirmar que el enlace que se establece en W tiende a ser:
A. Covalente
B. Covalente coordinado
C. Metálico
D. Iónico
XIV. Responda las preguntas 1 y 2 a partir de la siguiente información:
Un mismo compuesto se puede representar a
través de distintas fórmulas: las fórmulas
moleculares indican el número y clase de átomos
presentes en cada molécula. En las fórmulas
estructurales se representa cada par de electrones
por medio de un guión. En las estructuras de Lewis
se representan los electrones de valencia de cada
átomo mediante símbolos (─, x). En la siguiente
tabla se muestran ejemplos de estos tipos de
fórmulas y se han señalado algunas casillas de la
tabla con las letras Q, R, L.
1. En la tabla hay dos espacios señalados con las letras L y R. Las fórmulas, estructural y de Lewis, que corresponden
a dichos espacios son, respectivamente:
2. En las fórmulas, estructural y de Lewis, el átomo de Sodio (Na) y el de Hidrógeno (H), comparten la siguiente
característica:
A. Su valencia puede ser uno o dos
B. Comparten dos electrones
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C. Poseen un electrón de valencia
D. Forman más de un enlace
XV. De acuerdo con la información presentada en la tabla:
Es válido afirmar que:
A. Y y X son átomos de un mismo elemento con diferente
carga
B. Z es el catión del elemento Y
C. X y Y tienen igual masa atómica
D. X y Z son átomos de un elemento diferente a Y
XVI. Resuelva las preguntas 1 a 3 a partir de la siguiente información:
Para determinar si las sustancias P, Q y W reaccionan entre sí, se efectúan varios ensayos en los que se mezclan
diferentes cantidades de cada sustancia y, al final de cada ensayo, se mide la cantidad de P, Q y W presentes en la
mezcla. Los datos obtenidos se muestran en la tabla:
1. De los ensayos realizados se puede concluir que se
produce una reacción en la que:
A. La sustancia P es un producto
B. Las sustancias P y Q son reactivos
C. La sustancia Q es un producto
D. Las sustancias Q y W son reactivos
2. Cuando se mezclan 80 moles de P, 12 moles de Q y 24 moles de W, al final se tendrán:
A. 40 moles de P, ya que las moles iniciales de Q no reaccionan, y a partir de 2 moles de P se produce 1 mol de Q.
B. 64 moles de P, porque a partir de 1 mol de W se produce 1 mol de P.
C. 40 moles de Q, ya que 2 moles de P producen 1 mol de Q y 1 mol de W.
D. 64 moles de W, porque las moles iniciales de W no reaccionan y a partir de 2 moles de P, se obtiene 1 mol de W.
3. Al analizar los datos obtenidos, se concluye que la ecuación que representa la reacción que se llevó a cabo en los
ensayos es:
XVII. En un mol de un compuesto hay 6,02x1023 moléculas, este valor es igual al peso molecular expresado en
gramos. El siguiente cuadro muestra varias características fundamentales de tres sustancias:
Los valores de A, B, C son, respectivamente:
A.
B.
C.
D.
12,04x1023 átomos – 2 moles – 34 g
1,204x1023 átomos – 2 moles – 34 g
12,04x1023 átomos – 20 moles – 34 g
12,04x1023 átomos – 2 moles – 3,4 g
XVIII. Según la estructura de Lewis, es correcto afirmar que la molécula que tiene dos pares de electrones libres en su
átomo central es:
A. CH4
B. HCN
C. NH3
D. H2S
XIX. La electronegatividad es la medida de la capacidad que tiene un átomo de atraer un electrón especialmente en
un enlace químico. La electronegatividad aumenta en la tabla periódica como se muestra en la figura:
Al organizar estos elementos en forma descendente, según el valor
de electronegatividad, el orden correcto es:
A.
W–X–Y–Z
B.
X–W–Z–Y
C.
Y–Z–W –X
D.
Z–Y–X–W
XX. Responda las preguntas 1 a 3 de acuerdo con la siguiente
información:
La configuración electrónica del átomo de un elemento es:
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1. El número de electrones que tiene este átomo, y el número atómico son, respectivamente:
A.
15 y 20
B.
20 y 2
C.
20 y 20
D.
2 y 20
2. Cada nivel de energía se denota por una letra mayúscula que va desde la K hasta la Q, según la energía que
presentan los electrones en cada capa. De acuerdo con lo anterior, la cantidad de electrones que presenta cada una de
las capas del átomo es:
A.
B.
C.
D.
K: 4, L: 6, M: 8 y N: 2
K: 2, L: 2, M: 8 y N: 8
K: 2, L: 8, M: 8 y N: 2
K: 8, L: 2, M: 2 y N: 8
3. Este átomo al interaccionar con un átomo más electronegativo, producirá un enlace de tipo:
A. Iónico, porque tenderá a ganar 6 electrones del átomo más electronegativo, y de esta manera cumplirá con la regla
del octeto.
B. Covalente, porque al interaccionar se transformará en ión al ceder los 2 electrones de la capa de valencia al
elemento más electronegativo.
C. Iónico, porque para estabilizarse tendrá que perder su capa de valencia, quedando con una configuración 1s2 2s2
2p6 3s2 3p6, la cual corresponde al ión del átomo en cuestión.
D. Covalente porque compartirá sus dos electrones con 6 que proporcione el átomo más electronegativo, para cumplir
con la regla del octeto y dar como resultado una molécula.
XXI. Responda las preguntas 1 a la 3 de acuerdo con la siguiente información:
En la tabla se han reemplazado las letras de los símbolos de
algunos elementos por otras letras.
1. Sobre la ubicación de estos elementos es correcto afirmar que:
A.
M y N están en el grupo VII A
B.
M y O están en el grupo V A
C.
N está en el grupo I A y M en el VII A
D. P está en el grupo II A
2. La mayor probabilidad de formación de un enlace iónico se da entre:
A.
OyP
B.
NyO
C.
MyN
3. Si se forma un compuesto entre M y P, su fórmula más probable sería:
D.
MyO
A. PMB. MPC. M2PD. P2M
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