El átomo
Propiedades
FÍSICA Y QUÍMICA 3 E.S.O.
Tema 4 24
Lourdes Álvarez Cid
TEORÍA ATÓMICA DE DALTON
25
MODELO ATÓMICO DE THOMSON
26
LOS EXPERIMENTOS DE RUTHERFORD
27
28
29
11. ●
partículas de alfa positiva) en la fina lámina de oro. Los electrones se rebotan mueven alrededor del núcleo en determinados niveles Justifica los Las resultados la(carga experiencia de la lámina de oro con eldeEsto modelo se produce este fenómeno; una partícula cada diez mil. permitidos.electrostáticas En el modelo de los electrones es debido a las repulsiones queRutherford, experimentan al pasar giran atómico de Bohr. Los electrones se mueven del en determinados niveles describiendo órbitas quey pueden estar a cualquier distancia del núcleo. cerca de las cargas positivas del núcleo, a unaalrededor gran masa quenúcleo debe permitidos. En el modelo de Rutherford, los electrones giran ocupar un espacio muy pequeño debido al bajo porcentaje con que Las partículas alfa (carga positiva) rebotan en la fina lámina de oro. Esto pueden estar a cualquier se produce este describiendo fenómeno; una órbitas partículaque de cada diez mil. es debido a las repulsiones electrostáticas que experimentan al pasar distancia del núcleo.
ÁTOMOS
Completa la siguiente tabla indicando, en cada caso, el nombre, el símbolo
12.
12. ●●
electrones mueven alrededor del núcleo determinados niveles cerca Los de●las positivas delcada núcleo, y a(suponemos unaengran masa debeBusca la y lasse partículas de átomo que esque neutro). ● cargas permitidos.información En el modelo denecesites Rutherford, los electrones giran de las páginas 180-181. que en la tabla periódica ocupar12. un espacio muy pequeño debido alindicando, bajo porcentaje concaso, que el nombre, el símbolo Completa la siguiente tabla en cada describiendo órbitas que pueden estar a cualquier distancia del núcleo. se produce fenómeno; una partícula de cada diez mil. que es neutro). Busca la y las partículas cada átomo (suponemos ● ● este Nombre de Símbolo Z A Protones Electrones Neutrones FÍSICA Y QUÍMICA 3 E.S.O. 11 Los electronesinformación se mueven alrededor del núcleo determinados niveles que necesites en la en tabla periódica de las páginas Boro indicando, 11 6 180-181. 5 B en cada5caso, el nombre, Completa la siguiente tabla el 5símbolo 5 40 permitidos. En de el cada modelo de (suponemos Rutherford, los electrones giran18la Argón 18 es 40 Busca 18 22 18 Ar y las partículas átomo que neutro). 19estar a cualquier Nombre Símbolo A 180-181. Electrones Neutrones describiendo órbitas que pueden distancia núcleo. Flúor 9 deZlas páginas 19 9delProtones 9 10 9 Fperiódica información que necesites en la tabla
EJERCICIOS Completa la 12.
23 11 Boro 11 11 5 11 Sodio 11 5 23 11 Na5 B 52 40 A Símbolo Z Protones Electrones Neutrones Cromo 24 52 24 Cr Argón 18 40 24 18 24 18 Ar 11 siguiente tabla indicando, cada26caso, nombre, el símbolo 56 en11 Boro 5 5 el56 5 5 B Hierro 26 6 26 19 26 Fe
Nombre
Flúor
9
19
512
6
28 18
22
930
10
9
9F y las partículas de cada4018átomo la 47 108 Argón 18 40 que 18neutro). Ar Plata (suponemos 47 es 108 18 Busca 47 22 47 Ag 23 Sodio 11el 23 180-181. Na caso, 11 1. Completa la información siguiente tabla indicando, en cada símbolo y las11 8 19 16periódica que en la tabla de las páginas Flúor necesites 9 19 9 9 10 9 F Oxígeno 8 16 8 8O
●●
61
12 protones, neutrones y 6.118¿Cuántos 52 Cromo 24 52 24 24 28 tienen los siguientes Cr partículas de cada átomo (suponemos que electrones Sodio 11 es neutro). Na Fósforo 15 11 31 11 826733 15 12 _ 15 16 P24 23 0069-0088.qxd 16/2/07 15:31 Página 83 56 Hierro 26 56 26 26 30 Fe Nombre Z 24 Protones CromoSímbolo Cr Silicio 52 24 24 28 26A 14 28Electrones 14 Neutrones 14 14 átomos? Si 108 56 Plata5 26 47 108 47 79 26 197 26 118 Ag Au Boro Hierro 115 B Fe Oro 11 5 5 79 30 47 6 79 107Ag 47 a)61 47 16108 Plata 47 47 47 61 22 40 Ag Oxígeno 8 16 8 8 831 Argón 18 40 18 18 8O 18 Ar b) P 15 Oxígeno 8 8 8 8 O 31 16 Fósforo 15 16 P Flúor 13. 199Completa 19 9 caso, el31 9nombre, el15 10 F 15 la9tabla indicando, en cada símbolo, 15 39K Fósforo 15 31 15 15 16 P c) 28 19 las especie y su Silicio 14 28 14 14 14 Si Sodio ● ● 23 11 de cada1423 11carga. Busca 11 la información 12 Na partículas Silicio 11 14 28 14 14 14 Si 79 que necesites en la tabla periódica de las páginas 180-181: 197 52 d)118 Br35 79 197 79 Au Cromo Oro 52 24 24 28 79 24 Cr 197 79 79 118 79 Au Oro24 79 56 Hierro 26 56Símbolo 26 30 7. Completa la siguiente tabla Nombre Z A 26Protones Electrones Neutrones 26 Fe 108 Níquel-58 28 58 47 28 30 Plata 47 108 Ni 47 61 28 indicando, en cada caso, el 47 Ag Completa indicando, cadaindicando, caso, el nombre, el símbolo, 13. Completa la en tabla en cada caso, el nombre, el símbolo, 13.la tabla 16 Magnesio-25 12 25 8 12 12 13 Mg Oxígeno 8 16 8 8 O símbolo y las partículas de cada 8 las partículas de cada especie y su carga. Busca la información ● 2. Completa la ●siguiente tabla indicando, en cadaespecie caso, y lasla información las partículas de cada yelsusímbolo carga. Busca ●● Potasio-39 19 39 19 19 20 K 31 la tabla que necesites en periódica de las páginas 180-181: Fósforo 15 31 15 15 16 P átomo (suponemos que es 15 que necesites laneutro). tabla de 180-181: partículas de cada átomo (suponemos queen esPágina 826733 _ 0069-0088.qxd 19/2/07 15:08 82periódica Magnesio-24 12 24 las páginas 12 12 12 Mg 28 Completa 43. PRUEBA Silicio 14 28 14 14 14 Si neutro).la siguiente tabla: 14 Nombre Símbolo Z A Ni Protones Electrones Neutrones 28 Níquel-60 28 60 28 32 23 11
31 15
52 24
28 14
56 26
197 79
108 47
16 8 31 15
28 14
197 79
58 28
25 12
39 19
24 12
60 28
4 Nombre Símbolo 5879 41 79 28 19758 28 Potasio-41 19 28 Ni 19 K
● Z 412879A 19 30 Protones Neutrones 118● 19 Electrones 22 Nombre Símbolo Z 28 30 Ni 12 Magnesio-25 Magnesio-26 12 25 12 282612 58 12 13 28 12 14 40 2+ 12 Mg 12 Mg28 Catión calcio 20 20 Ca ..................................................................................................................................... 81 25 39 4 Nombre y apellidos: Bromo-81 35 128119 25 35 20 12 35 46 Potasio-39 19 39 Magnesio-25 12 13 35 Br 19 K 12 Mg 19 35 − Anión cloruro 17 a de repaso 17 Cl Completa la tabla indicando, cada caso, nombre, símbolo, 40 el 24 en Curso: 39 ..................................................................... Calcio-40 20 19el 4012 20 .................................................................... Ca Magnesio-24 12 24 12 Mg 20 12 Potasio-39 39 20 12 19 20 Fecha: 19 20 19 K 31 3− Anión fosfuro 15 P 60 y su carga. Busca la información las partículasNíquel-60 de cada especie 15 ..................................................................................................................................... 28 y apellidos: 60 24 28 32 28 Ni Nombre Magnesio-24 12 28 24 12 12 12 12 Mg 63 + 41 Catión cobre (I) 29 que necesitesPotasio-41 en la tabla periódica de las páginas 180-181: Cu 29 19..................................................................... 41 60 19 19 22 19 K Curso: Fecha: .................................................................... Níquel-60 28 60 28 28 32 28 Ni 74 26 Oro
197
79 Au Níquel-58
PRUEBA 25 Níquel-58
13. ●●
a de repaso 58 26
materia: propiedades eléctricas 4 La y el átomo
A
40
35
31
63
Magnesio-26 12 26 12 12 14 Mg 3. Completa las frases con un número y/o un Zsigno: 41 8.19Indica 22 cuáles de los siguientes Potasio-41 19Electrones 41 19 Nombre Símbolo A81 entendía Protones Neutrones 19 K qué Bromo-81 35 35 Dalton 35por átomo 46 y por 10 Completa el párrafo siguiente: Br1 Explica 26 58 Magnesio-26 compuesto y qué era para él una reacción quía) El número atómico del hierro es 26. Esto significa que todos los núcleos isótopos delel núcleos mismo Indica cuáles desubatómicas los siguientes 12 14son Níquel-58 2820 58 28 12 202826 3044. Calcio-40 40 12 Mg 20 20 12 28 Ni Ca Algunas partículas son ….....…, son mica. Un tienen átomo tiene protones y 74 neutrones. 81 14 13 7 2553 que tiene carga ….....……….., el ….....……….., átomos de38. hierro ______ protones y, si son eléctricamente elemento: Bromo-81 35 por 35 7 X el 46 1 Explica qué por párrafo ● ● 10 Completa Magnesio-25 12 25 entendía 1281átomo y35 13 a) b) siguiente: c) 3 X d) 35 Br 12 Dalton 12 Mg 6X ● que no tiene 14 ….....……….., y el electrón, que a) electrones. ¿Cuál es su número atómico? compuesto y 40 qué era para él una40reacción20 quí39Calcio-40 neutros, _______ 20 20 20 Ca Potasio-39 19 39 19 19 20 Algunas partículas subatómicas son el ….....…, K a) X 20 7 19 2 mica. Relaciona los siguientes descubrimientos acertiene carga ….....……….. y su masa es tan 74 Símbolo el ….....……….., Z A b) ¿Y su número que tieneApartado carga ….....……….., 24 másico?ca de los fenómenos eléctricos con el cientí123 electrones, 24 12 el número 12 ….....……….. que ….....……….. . b) Cuando unMagnesio-24 átomo de hierro de12 12 Mg cede b) a13 X6se considera 14 que no tiene ….....……….., y el electrón, que fico a quien se atribuyen: electricidad vítrea y 7 14 X 7 60 Níquel-60 28 es el 60 28protones: 28 32 Relaciona los siguientes descubrimientos número número de electrones que tienea)esEl______ y2adquiere una carga ___________ 28 Ni atómico 7X carga ….....……….. ymásico su masa esa 12; tan resinosa, electricidad positiva y negativa,acerion, 11 tiene 13 c)tiene Un átomo un igual 3 número bque 6 13 74Potasio-41 6X 41 ca de los fenómenos eléctricos con el cientí….....……….. se considera ….....……….. 19 41 19 22 Z hace =19 cuerpos eléctricos y53 no eléctricos. ¿puede ser su12número atómico 20? Justifica tu. c) Cuando el átomo de flúor19Kse combina, lo captando un 7 fico a quien se atribuyen: electricidad vítrea y d) X 3 7 3X 26 respuesta. c 6 Magnesio-26 12es la suma 26 12 14 b) Elcon número de los protones los neutrones: Mg másico 1210 resinosa, electricidad positiva yy ______. negativa, ion, 11 Un átomo tiene electrón para quedarse electrones y siguiente una carga de12 un número másico igual a 12; 12 d24X12 6 12 3 Completa el párrafo: 6X e) 81 cuerpos y no eléctricos. = = 127 Bromo-81 del flúor35es 35 A eléctricos 8153 + 74 35 35 46 Br __________. ser número atómico 20? Justifica tu 12 ¿puede Completa lasu tabla siguiente: El número atómico 24 12 24 12 X respuesta.f) e15X7 40 El ….....……….. fue descubierto en ….....…….. Calcio-40 20 40 20 20 20 Ca 20 15 d) Cuando cede un electrón, el átomo de sodio se queda con 10 Á TOMO P ROTONES N EUTRONES 3 Completa el siguiente párrafo: f 7 15 X 7 por ….....……….. a partir de experimentos en Completa la tabla siguiente: Completa la siguiente frase: «El número atómico del magnesio es 12. 12 9. 23 Na la tabla siguiente: electrones39. y unaCompleta carga ________. Su número atómico es ______. 12
81 35
40 20
tubos de ….....……….. . En ellos se observan
El ….....……….. Es decir, los átomos de magnesio tienenfue 12descubierto protones y,en ….....…….. los ….....……….. rayos ….....……….., ….....……….. por a partirque de son experimentos en protones y 74 neutrones. si son eléctricamente neutros, 12 electrones».
●●
11
Á238 TOMO PROTONES NEUTRONES Los isótopos son átomos que tienen el 92U 4.74 Un átomo tiene 53 23 14Na y diferente número másico. Son isótop del gas tubo y tienen. En carga ….....……….. . C tubos dedel ….....……….. ellos se observan 116 a) ¿Cuál es su número atómico? 238representados en los apartados b y d, U los rayos ….....……….., que son ….....……….. 92 Completa la siguiente 4tabla: Explica portubo quéy los rayos catódicos se com40. másico? b) ¿Y su número 13 ¿Qué 14número tienen en común dos átomos a y f son isótopos del nitrógeno. del gas del tienen carga ….....……….. . C 6 portan de forma diferente a como lo hacen los ●● Como otras ocasiones, hemos decaso, tener enelcuenta que el número 5. Completa la siguiente tablaenindicando, en cada símbolo las conmásicoque sean isótopos entre sí? rayos X cuando pasan cerca de unayplaca 4protones Explica por el qué los rayos catódicos se com- 13 10. es igual al número deque más número de neutrones. número tienen en común dos átomos Completa la tabla: siguiente tabla: carga negativa. 39 14 ¿Qué Completa la siguiente partículas de cada átomo (suponemos es neutro). K
De sean las siguientes frases, que isótopos entre sí? escoge las que sea ÁTOMO los isótopos MASA (u)de un mismo MASA (g) elemen ● ● a) Todos 5 Enumera los diferentes tipos de emisiones ra23 carga11 negativa. 23 Sodio 11 11 1214 Completa 23 Na la siguiente tabla: 11 Na diactivas. ¿Cuál es la más peligrosa para los de11 neutrones. 32 Azufre 32 qué? 16 16 16 16 S seres16vivos? ¿Por Á238 TOMO MASA (u) MASA (g) 92U los isótopos de un mismo elemen b) Todos Enumera los diferentes tipos de emisiones ra197 5 Oro 79 197 79 79 118 79 Au 23 14 Na diactivas. ¿Cuál es la más peligrosa para los C de116electrones. 65 Cinc 30 65 qué? atómicos 30 30 hemos 35 6 seres Relaciona modelos que 30 Zn vivos?los ¿Por 238 U 92 7 estudiado en esta unidad con el experimento c) Todos los isótopos de un mismo elemen Litio 3 7 3 3 4 3 Li 15 Corrige14Cla información de la tabla en los cuaque llevó a sus autores a proponerlos. 6protones. 39 6 Relaciona los modelos atómicos que hemos drosde sombreados. 19 K estudiado en esta unidad con el experimento d) Todos los isótopos de un mismo elemen 15 Corrige la tabla en los cua7 que ¿Qué tipoa de tiene una partícula alfa? ÁTOMOla información PROTONES de ELECTRONES NEUTRONES llevó suscarga autores a proponerlos. ¿Cuántos protones, neutrones y electrones tienen los siguientes átomos? drosmásico. sombreados. 23 Na+ 12 11 23 39 11 a) 107 c) 19 K 47 Ag 8 ¿Qué Responde brevemente las conclusiones e)ÁTodos los isótopos de un mismo elemen 7 tipo de carga tienesobre una partícula alfa? TOMO P ROTONES E LECTRONES NEUTRONES 31 79 e hipótesis de b) 15 P d)Rutherford: atómico. 35 Br 2319 + 12 11 23 9 10 19 11Na 9F a) tabla: ¿Por qué esperaba sobre que las alfa 8 de Responde brevemente laspartículas conclusiones Lo recopilamos en forma a) Falsa. Tienen el mismo número de no se desviaran de su trayectoria? e hipótesis de Rutherford: 19F en el9 número de 10 neutrones. 19 9 Apartado Símbolo Protones Electrones Neutrones b) ¿Cuál es la explicación que le dio al hecho a) ¿Por qué esperaba que las partículas alfa 16 ¿Cómo están distribuidos los electrones en la 107 de que algunas partículas se desviaran de a 4730 47 60 b) Verdadera. Si no han formado ione no se desviaran de su trayectoria? 47 Ag corteza de los átomos indicados en la tabla? 31 su trayectoria? b 16 15 de protones. b)16 P ¿Cuál es la explicación que16 le dio al hecho 39 electrones ELECTRONESen la N.º DE c)19 ¿Cuál la explicación para que no de se c 19 partículas 19las 20 16 ¿Cómo están distribuidos los K de que es algunas se desviaran ÁTOMOc) Verdadera. Z Tienenen el lamismo núme corteza de los átomos indicados 79 desvían de la trayectoria? K L Mtabla? N su trayectoria? d 35 35 44 35 Br d) Falsa. TienenN.º diferente número má Cl– 17 DE ELECTRONES
41. ●●
portan de forma diferente a como 19 lo hacen los 45.
Símbolo rayos ZX cuando A Protones Electrones Neutrones pasan cerca de una placa con
ica y Química 3.° ESO. Material fotocopiable autorizado. YA, S.A. Física y Química 3.° ESO. Material fotocopiable autorizado.
Nombre
c) ¿Cuál es la explicación para las que no se
13 ¿Qué número tienen en común dos átomos
omlos con
que sean isótopos entre sí?
ÁTOMOS
14 Completa la siguiente tabla: ÁTOMO
ralos
MASA (u)
MASA (g)
23 Na 11
EJERCICIOS
238 U 92 14C 6
mos nto
c)
11. Corrige la información de la tabla en los 15 Corrige la información de la tabla en los cuasombreados. droscuadros sombreados.
nes
7
d) 14C6
ÁTOMO
PROTONES
ELECTRONES
NEUTRONES
e)
80Br 35
23 Na+ 11
12
11
23
f)
197Au
19F 9
9
10
19
UNIDAD
alfa4
14N
79
16. Identifica el número de protones, neutrones y electrones que tiene un átomo de eléctricamente neutro.
Ficha de trabajo VI Nombre y apellidos: .....................................................................................................................................
31 P
15
cho Curso: ..................................................................... Fecha: .................................................................... UNIDAD 16 12. ¿Cómo están los electrones Rellena la distribuidos siguiente tabla indicandoen el la número 17. Determina el número protones, neutrones y ÁTOMOS, IONESde E ISÓTOPOS de 4 de los átomos indicados en la tabla? Fichacorteza dede trabajo VII protones, neutrones y electrones o los electrones que tiene un átomo de 207Pb82 1. Define los siguientes términos: Nombre y apellidos: .....................................................................................................................................
DE ELECTRONES CARACTERIZACIÓN LOS ÁTOMOS (I)y N.º númerosDEatómicos másicos, según el caso, se Curso: ..................................................................... Fecha: .................................................................... ÁTOMO Z
6
18. Completa lanúmero siguiente tabla: a) Número atómico ytabla: másico. 2. Completa la siguiente
A Rellena la–siguiente tabla indicando el número de protones, neutrones y electrones o
Cl que estén17cargados eléctricamente. sin
b) Isótopo. c) Ión. Elemento Z 11 5B 2. Completa la siguiente tabla: 17 3 Elemento Z 1H 11 5B 17 17 8O 3 1H 109 47 Ag 17 8O
los números atómicos y másicos, según el caso, para los siguientes átomos sin ionizar, es decir, sin que cargados(II) eléctricamente. CARACTERIZACIÓN DEestén LOS ÁTOMOS
Si
A
C-14
14 Z
PROTONES
14
A Contesta siguientes: K+a las preguntas 19
NEUTRONES
ELECTRONES
6
Be-9 4 4 1. ¿Cómo debe ser el número de protones respecto del número de electrones de un Ar-40 18 18 átomo para que este esté cargado con carga negativa? Ra-138 88 .......................................................................................................................
103
B
2. ¿Cómo debe ser el número de protones respecto del número de electrones de un Identifica el par de isótopos de la tabla. Antes de responder al ejercicio, reflexiona: átomo para que este esté cargado con carga positiva? 1. ¿Cómo se representa el número atómico y el número másico de un isótopo? ....................................................................................................................... ....................................................................................................................... 3. ¿Cuál es la menor cantidad de carga eléctrica que se puede aislar? 2. ¿Qué significa el número másico de un átomo? ....................................................................................................................... ....................................................................................................................... Indica el número de electrones que poseen los siguientes iones a partir del valor del número suatómico carga eléctrica expresada en culombios: 3. ¿Qué atómico significayelcalcula número de un átomo?
109 47
siguientes iones a partir del valor del número
9
20
14. Sabiendo que la carga del electrón es de
2 ....................................................................................................................... El número de protones de dos átomos cualesquiera del mismo elemento químico 8. ¿Tienen alguna característica común dos átomos número másico es igual? 15. Elabora unes igual. cuadro con loscuyosiguientes átomos Justificación:
.......................................................................................................................
indicando debajo de cada uno de ellos, en d)
columnas separadas, el número de protones, el
4
54 24
7
Átomo D 14 protones
20. Calcula el número de electrones, neutrones y
necesarios para tener una carga de un 1C?
Justificación:
X
6
8
Ag
b) Cl− 5. Responde a las siguientes preguntas, razonando las respuestas: c) N3− d) O a) ¿Pueden tener dos átomos el mismo número atómico? ¿Y el mismo número másico? 5. Responde a las siguientes preguntas, razonando las respuestas: b) ¿Puede ser el número atómico mayor que el número másico? ¿E iguales? c) ¿En qué se diferencian los isótopos de un elemento? a) ¿Pueden tener dos átomos el mismo número atómico? ¿Y el mismo número d) ¿Son todos los isótopos de un elemento radiactivos? másico? b) ¿Puede ser el número atómico mayor que el número másico? ¿E iguales? c) ¿En qué se diferencian los isótopos de un elemento? 3+ " d) ¿Son todos los isótopos de un elemento radiactivos?
7. ¿Cómo se calcula el número de neutrones de un átomo?
56 26
7 8 10
b) ¿Son B y C átomos del mismo elemento?
C, ¿cuántos electrones son
X
92
6
del mismo elemento?
puesta. 6. ¿Cómo son dos átomos que tienen igual número atómico y número másico? V F -19 1 ....................................................................................................................... El número atómico es siempre mayor que el másico.
54 26
20 10
20 235
a) Al3+ 4. Calcula el número de electrones, neutrones y protones, que existen en los b) Cl− siguientes elementos e iones: c) N3− d) a) O Al3+
C Indica si las afirmaciones siguientes son verdaderas (V) o falsas (F) y justifica tu res.......................................................................................................................
54 Justificación: 24 X
N.º de e 92
a) ¿Cuáles pertenecen a isótopos diferentes
2–
S 5. ¿Cómo son dos átomos que16 tienen igual número atómico?
El número de neutrones de dos átomos cualesquiera del mismo elemento a) químico es igual. b) c)
20 N.º de n
a) ¿Cuáles pertenecen a isótopos diferentes del mismo elemento? 4. Calcula el número de electrones, neutrones y protones, que existen en los b) ¿Son B y C átomos del mismo elemento? siguientes elementos e iones:
....................................................................................................................... Li+ 3
3
N.º de p
N.º de e
14 neutrones 13 neutrones 15 neutrones 14 neutrones Átomo A Átomo B Átomo C Átomo D 13 protones 13 protones 14 protones 14 protones a) ¿Cuáles pertenecen a isótopos diferentes del mismo elemento? b) ¿Son B y C átomos del mismo elemento? 14 neutrones 13 neutrones 15 neutrones 14 neutrones
4. ¿Cuál de2+los dos es mayor, el número atómico o el número másico?
1,602·10
A 235
contienen:
ION Z N.º ELECTRONES CARGA (CULOMBIOS) ....................................................................................................................... F–
N.º de n
Átomo A Átomo B Átomo C 13 protones 13 protones 14 protones 3. De cuatro átomos A, B, C y D sabemos que contienen:
en culombios:
Ca
N.º de p
3. De cuatro átomos A, B, C y D sabemos que contienen: 19. De cuatro átomos A, B, C y D 8sabemos8 que
atómico y calcula su carga eléctrica expresada
B
A
20
13. Indica el número de electrones que poseen los
© GRUPO ANAYA, S.A. Física y Química 3.° ESO. Material fotocopiable autorizado.
moon? io-
K Lsin ionizar, M N es decir, para los siguientes átomos
ÁTOMOS, IONES E ISÓTOPOS
eléctricamente neutro.
a) Número atómico y número másico. b) Isótopo. 1. Define los siguientes términos: c) Ión.
X
de protones más neutrones, el de neutrones y el Ahora, identifica los isótopos de la tabla: .................................................................. de electrones que poseen: Para conseguir cargar de forma positiva a un átomo y así convertirlo en un catión, este tiene que adquirir protones.
protones, que existen en los siguientes elementos e iones: a) Al
b) Cl
c) N3"
d) O
21. Indica el número de protones y de neutrones
Justificación:
165
1H es siempre mayor que el número atómico. 5 El número a) másico 1 Justificación:
b) 7Li3
32
del elemento 3517Cl c)
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
FÍSICA Y QUÍMICA 3 E.S.O.
EJERCICIOS 1. Escribe las configuraciones electrónicas de los siguientes elementos:
a) C6
a. N
b) Kr36
b. P
c) K19
c. Ar
d) Ag47
d. Ti
e) Br35
e. V
f) Sc21 g) S16
f. Ge g. Br h. Sr i. Au j. Be k. Xe
h) Co27 i) O16ATÓMICA PROBLEMAS RESUELTOS SOBRE ESTRUCTURA j) Pb82
A - CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA. NÚMEROS CUÁNTICOS. PROPIEDADES 4. Completar los espacios ATÓMICAS
blanco en la siguiente tabla:
A-01 - Completar los espacios en blanco en la siguiente tabla y escribir los cuatro números cuánticos del electrón diferenciador de los siguientes elementos Nº Nº Pro Neutro Electro atóm másico to nes nes . nes
l. K m.S
5
n. Sb
b. Ca2+ c. O2d. Co3+ e. Fe2+ f. N3g. Na+ h. Cli.
Al3+
j. Se2k.
H+
l. Ba2+ m.P3-
Configuración electrónica
5 108 47
2. E s c r i b e l a c o n fi g u r a c i ó n electrónica de los siguientes iones: a. F-
en
76
190 GLDJUDPDPXOOHU MSJ ð
A-02 - Dadas las siguientes configuraciones electrónicas de dos elementos: A: 1s 2 2s 2 2p 2 ; B: 1s 2 2s 2 2p 1 3 s 1 Indique de un modo razonado si las afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas: a) Es posible la configuración dada para B. b) Las dos configuraciones corresponden al mismo elemento. c) Para separar un electrón de B se necesita más energía que para separarlo de A.
A-03 - Si los números atómicos respectivos de nitrógeno, argón, magnesio y cobalto son 7, 18, 12 y 27. a) Escriba las configuraciones electrónicas de los referidos átomos. b) Escriba las configuraciones electrónicas de los iones N 3 - , Mg 2 + y Co 3 + e) Indique el número de electrones desapareados que existen en el elemento nitrógeno y en los iones Mg 2+ y Co 3 + del apartado anterior. A-04 - Escribir la configuración electrónica de los siguientes átomos: 96 Mo 42 ; 23 Na 11 ; 181 Ta 73 ; 249 Cf 98 ¿Cuales son los cuatro números cuánticos del electrón diferenciador de cada uno de estos cuatro átomos? A-05 - Complete la configuración electrónica de un elemento X cuyo electrón diferenciador es 4f 1 indique su nº atómico (Z), a que grupo del Sistema Periódico pertenece y de qué elemento se trata. ¿ Qué números cuánticos son los de su electrón diferenciador ? A-06 - Escriba la configuración electrónica de los siguientes elementos y/o iones: 60 Nd 144 As 3 - (Z = 33) Br 5+ ( Z = 35) ; A-07 - ¿Cuáles de entre las siguientes configuraciones electrónicas no son posibles, de acuerdo con el principio c) 1s 2 3p 1 , d) 1s de exclusión de Pauli. Explicar por qué. a) 1s 2 2s 2 2p 4 , b) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 , 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 10 A-08 - ¿Por qué el oxígeno (número atómico 8) tiene valencia 2 y el azufre (número atómico 16) tiene además las
3. E s c r i b e l a s c o n fi g u r a c i o n e s valencias 4 y 6? electrónicas de los siguientes A-09 - Las configuraciones electrónicas de dos elementos neutros A y B son: A = 1s 2 2s 2 2p 2 y B = 1s 2 1 3s 1 . Indicar, razonadamente, si son verdaderas o falsas las afirmaciones siguientes: elementos:
2s 2 2p
a) La configuración de B es imposible; b) Las dos configuraciones corresponden al mismo elemento; c) Para separar un electrón de B se necesita más energía que para separarlo de A.
34 A-10 - Los elementos de transición Cu, Ag y Au presentan iones con carga 1+, siendo sus números atómicos 29, 47 y 79 respectivamente, ¿cuál es la razón? A-11 - Indicar cuál de los siguientes elementos presenta una mayor diferencia entre la primera y segunda
ABUNDANCIA FÍSICA Y QUÍMICA 3 E.S.O. 1. La masa atómica promedio del argón es de 39,95 u. Si suponemos que este elemento tiene dos isótopos y la masa de uno de ellos es de 39,96 u, y su abundancia, del 99,6%, calcula la masa del otro isótopo. 2. Se sabe que de cada 100 átomos de bromo, 51 son de bromo-79 y 49 son de bromo-81. ¿Cuál es la masa promedio de los átomos de bromo? Coteja ese resultado con el valor de la masa atómica del bromo que puedes encontrar en el Sistema Periódico. 3. Calcula la masa atómica promedio del magnesio a partir de los datos de la tabla.
4. El cloro tiene dos isótopos, cuyas masas atómicas y abundancia se muestran en la tabla. Calcula la masa atómica promedio del cloro y exprésala en gramos.
10. Existen dos isótopos del neón natural: uno de masa atómica relativa 20 y de abundancia 90%, y otro de masa atómica relativa 22 y abundancia, el 10% restante. Calcula la masa atómica media del átomo de neón. 11. Un elemento imaginario tiene dos isótopos, A y B, cuyas masas atómicas relativas son, respectivamente, 78 y 80. ¿Cuál sería la masa atómica media de ambos elementos en una muestra en la que entrasen los dos en la misma proporción? 12. Averigua la masa atómica media del litio sabiendo que, en estado natural, este elemento contiene un 7,42 % de isótopo de masa atómica relativa 6 y un 92,58 % de isótopo de masa atómica relativa 7.
13. El magnesio natural tiene un isótopo de masa atómica relativa 24 y abundancia 78,70 %, un 7. Rellena la siguiente tabla con las propiedades de las partículas subatómicas: 7. Rellena la siguiente tabla con las propiedades de las partículas subatómicas: segundo isótopo de masa atómica relativa 25 y abundancia 10,13 %, PPARTÍCULA MASA ARTÍCULA MASA CARGACARGA S ITUACIÓNSITUACIÓN y otro de masa atómica relativa 26 Protón +1 Protón 1 u1 u +1 núcleo núcleo y abundancia 11,17 %. Halla la Neutrón 1 u1 No tiene núcleo núcleo 5. Determina la masa atómica mediaNeutrón del bromo sabiendo que u en la naturaleza No tiene masa atómica media del magnesio. existen dos isótopos estables de masas atómicas 79 y 81 que aparecen en Electrón despreciable -1 corteza Electrón despreciable -1 corteza 14. El boro natural consta de dos porcentajes del 50,7 y del 49,3 respectivamente. isótopos, el boro-10 y el boro-11, 8. Completa la siguiente tabla y calcula la masa atómica media del Fe. 6. Calcula la masa atómica media del Fe: la siguiente tabla y calcula la masa atómica media del Fe. 8. Completa ISÓTOPO % Z A Nº PROTONES Nº NEUTRONES con Nº ELECTRONES abundancias relativas de ISÓTOPO % Z A Nº PROTONES 30Nº NEUTRONES Nº ELECTRONES 56 56 26 Fe 6 26 19,6%26 y 80,4%, respectivamente. 56 56 26 30 26 Fe 6 26 54 ¿Cuál26es la masa atómica relativa 26 54 26 28 Fe 92 54 del boro? 26 54 26 28 26 Fe 92 57 26 57 26 31 26 Fe 2 15. El cloro tiene un isótopo cuya 57 26 57 26 31 26 Fe 2 La masa atómica media será: 56·0,06 + 54·0,92 + 57·0,02 = 54,18 masa atómica relativa es 35 y otro 7. Calcula la masa atómica media del 9. Completa la siguiente y calcula masa atómica media+del Mg. = 54,18 cuya masa atómica relativa es 37. LaMg. masa atómicatabla media será:la56·0,06 + 54·0,92 57·0,02 ISÓTOPO % Z A Nº PROTONES Nº NEUTRONES Con Nº ELECTRONES ayuda del espectrómetro de 9. Completa la siguiente tabla y calcula24la masa atómica media del12 Mg. 24 12 Mg 79 12 m a s a12s , l o s c i e n t í fi c o s h a n ISÓTOPO % Z A Nº PROTONES Nº NEUTRONES Nº ELECTRONES 25 establecido que, de cada cuatro 12 25 12 13 12 Mg 10 24 24 12 12 12 Mg 79 12 átomos de cloro, tres tienen una 26 12 26 12 14 12 Mg 11 25 masa atómica 12 relativa de 35, y uno, 12 25 12 13 Mg 10 La masa media será: 24·0,79 + 26·0,11 =dos 24,32 8. Calcula la masa atómica media26del cloroatómica (Z=17) sabiendo que+ 25·0,1 se conocen de 37. Calcula la masa atómica 12 26 12 14 12 Mg 11 isótopos de números másicos10.35 y 37 que aparecen en una proporción 75% y del elemento cloro. En un átomo de potasio Z=19 y A=39. Determina su estructura atómica ymedia su configuración electrónica. 25% respectivamente. La masa atómica media será: 24·0,79 + 19 25·0,1Protones + 26·0,11 = 24,32 Núcleo 20 Neutrones 39 9. Calcula la masa atómica media del litio (Z=3)Átomo sabiendo que se conocen dos 19 K 10. En de potasioen Z=19 y proporción A=39. Determina su yestructura atómica y su configuración isótopos de números másicos 6 yun7 átomo que aparecen unaCorteza 7,6% 19 Electrones electrónica. 92,4% respectivamente. 19 Protones Configuración electrónica: 1s22s2p63s2p64s1 Átomo
39 19
Núcleo
K
20
Neutrones
36 Determina su estructura atómica y su configuración 11. En un átomo de bromo Z=35 y A=80. Corteza 19 Electrones electrónica. 35 Protones Núcleo 45 Neutrones 80 Configuración electrónica: 1s22s2p63s2p64s1 Átomo 35 Br Corteza
35
Electrones