actividades finales Mecánica ondulatoria. Números cuánticos 40 Indica razonadamente cuáles de las siguientes combinaciones de números cuánticos son correctas y, en su caso, el nombre del orbital que representan los valores de n y l, así como el número máximo de electrones que pueden alojar los orbitales del subnivel. a) n = 2, l = 0, ml = -1, ms = -1/2. b) n = 3, l = 2, ml = 1, ms = -1/2. c) n = 2, l = 1, ml = -1, ms = -1/2. d) n = 1, l = -1, ml = 0, ms = 1/2. e) n = 4, l = 3, ml = -2, ms = -1/2. 41 Escribe las combinaciones de números cuánticos correspondientes a los 6 electrones del subnivel 3p. Solución: (3, 1, -1, +1/2); (3, 1, -1, -1/2); (3, 1, 0, +1/2); (3, 1, 0, -1/2); (3, 1, 1, +1/2); (3, 1, 1, -1/2) Configuración electrónica E J E M P LO R E S U E LTO 2 3 Escribe la configuración electrónica del bismuto (neutro) en su estado fundamental (Z = 83). El número atómico de un elemento químico neutro indica el número de electrones en su corteza. El diagrama de Möller ayuda a colocar los electrones según el orden, de menor a mayor energía. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d104p6 5s2 4d105p6 6s2 4f145d106p3(6px 16py 16pz 1) Los tres electrones en los orbitales 6p tienen el mismo espín. Siguiendo el principio de máxima multiplicidad, están desapareados ocupando los tres orbitales. 2s2 3s2 4s2 5s2 6s2 2p6 3p6 4p6 5p6 6p3 3d10 4d10 5d10 4f14 1s2 42 Considerando las configuraciones electrónicas de los átomos A (1s2 2s22p6 3s1) y B (1s2 2s22p6 6p1), razona si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) A y B representan elementos distintos. b) Se necesita energía para pasar de A a B. c) Se requiere una menor energía para arrancar un electrón de B que de A. E J E M P LO R E S U E LTO 24 Dadas las configuraciones electrónicas: A. 1s2 3s1 B. 1s2 2s3 C. 1s2 2s22p6 3s23p5 D. 1s2 2s22p x 22p y 02p z 0. ¿Cuál no cumple el principio de exclusión de Pauli? ¿Cuál no cumple el principio de máxima multiplicidad de Hund? Encuentra la que, siendo permitida, contiene electrones desapareados. El principio de exclusión de Pauli dice: «Dos electrones de un mismo átomo no pueden tener los cuatro números cuánticos iguales». El principio de Hund dice: «Los electrones que entran en orbitales degenerados lo hacen ocupando el mayor número posible de ellos». No cumple el principio de exclusión de Pauli el caso II: en cada orbital hay 2 electrones como máximo. Un tercer electrón haría repetir la tétrada de alguno de los electrones alojados en 2s. No cumple el principio de máxima multiplicidad de Hund el caso IV: una configuración correcta sería 1s2 2s22p x 12p y 12p z 0. Contiene electrones desapareados el caso A: con un electrón desapareado en un orbital 3s (es una opción permitida, aunque en un estado excitado). Y también el caso C: con un electrón desapareado en un orbital 3pz. 43 Aplica el principio de Pauli y la regla de Hund en la descripción de las configuraciones electrónicas en estado fundamental del nitrógeno (Z = 7) y del cobre (Z = 29). Solución: N = 1s2 2s22p x 12p y 12p z 1; Cu = 1s2 2s22p6 3s23p6 4s13d10 44 Dado el elemento Z = 19. a) Escribe su configuración electrónica en estado fundamental. b) ¿Cuáles son los valores posibles que pueden tomar los números cuánticos de su electrón más externo en estado fundamental? c) Escribe una configuración electrónica del elemento en estado excitado. Solución: a) 1s2 2s22p6 3s23p6 4s1; b) (4, 0, 0, -1/2) y (4, 0, 0, +1/2); c) 1s2 2s22p6 3s23p6 3d1 32
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