Ejercicios FyQ

 Ejercicios Resueltos de Estructura de la Materia

a) Explica cuáles de los siguientes grupos de números cuánticos son imposibles para un electrón en un átomo: ( 4, 2, 0, +\textstyle{1\over 2}) ; ( 3, 3, 2, -\textstyle{1\over 2}) ; ( 2, 0, 1, +\textstyle{1\over 2}) ; ( 4, 1, 1, -\textstyle{1\over 2}).

b) Indica los orbitales donde se sitúan los electrones que corresponden con los grupos de números cuánticos anteriores que están permitidos.

c) Justifica cuál de dichos orbitales tiene mayor energía.


Un átomo tiene 34 protones y 44 neutrones y otro átomo posee 19 protones y 20 neutrones:

a) Indica el número atómico y el número másico de cada uno de ellos.

b) Escribe un posible conjunto de números cuánticos para el electrón diferenciador de cada uno de ellos.

c) Indica, razonadamente, cuál es el ión más estable de cada uno de ellos y escribe su configuración electrónica.


Indica qué números cuánticos puedes asignar sin lugar a dudas a los siguientes orbitales: a) 3d ; b) 7f ; c) 4s ; d) 2p.


Responde a las siguientes cuestiones justificando la respuesta:

a) ¿En qué grupo y en qué periodo se encuentra el elemento cuya configuración electrónica termina en 4f^{14}5d^56s^2?

b) ¿Es posible el siguiente conjunto de números cuánticos (1, 1, 0, 1/2)?

c) ¿La configuración electrónica 1s^22s^22p^53s^2 pertenece a un átomo en su estado fundamental?


Tres elementos tienen las siguientes configuraciones electrónicas:
A:\
 1s^22s^2p^63s^23p^6 ; B:\ 1s^22s^2p^63s^23p^64s^1 ; C:\ 1s^22s^2p^63s^2
La primera energía de ionización de estos elementos (no en ese orden) es 419\
 kJ\cdot mol^{-1}, 735\ kJ\cdot mol^{-1} y 1\ 527\ kJ\cdot mol^{-1}, y los radios atómicos son 97, 160 y 235 pm (1\ pm = 10^{-12}\ m):
a) Indica de qué elementos se tratan A y C.
b) Relaciona, de forma justificada, cada valor de energía con cada elemento.
c) Asigna, de forma justificada, a cada elemento el valor del radio correspondiente.


¿Cuál es la longitud de onda (en nanómetros) de la luz con una frecuencia de 8.6\cdot 10^{13}\ \text{Hz}?


¿Cuál es la frecuencia en (Hz) de la luz con una longitud de onda de 566 nm?


Determina la frecuencia de la radiación emitida por un átomo de hidrógeno cuando un electrón transita desde la cuarta capa hasta la segunda.

Datos: R = 1,097\cdot 10^7\ m^{-1} ; c = 3\cdot 10^8\ m/s.


En el modelo del átomo de Bohr el electrón gira alrededor del núcleo en una órbita circular. Si la fuerza eléctrica que experimenta el electrón debido a la fuerza de atracción con el protón es 9,2\cdot 10^{-8}\ N, el radio del átomo mide 5\cdot 10^{-11}\ m y la masa del electrón es 9,1\cdot 10^{-31}\ kg, determina la rapidez con la que gira el electrón.


En un experimento, un estudiante de biologia encontró que es necesaria una longitud de onda de 352 nm para desprender los electrones de una superficie de cinc metálico. Calcula la rapidez de un electrón expulsado cuando se utilizó una luz con una longitud de onda de 300 nm.

Dato: m_{\ce{e^-}} = 9.12\cdot 10^{-31}\ kg


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