Ejercicios resueltos de configuraciones electrónicas

Regresar a [El átomo moderno]

Los siguientes ejercicios permiten aplicar los conceptos desarrollados en este capítulo sobre configuración electrónica, números cuánticos, principio de Aufbau, regla de Madelung, principio de exclusión de Pauli y regla de Hund. A través de problemas de identificación de elementos, construcción de configuraciones electrónicas, diagramas orbitales y análisis de configuraciones correctas e incorrectas, el lector fortalecerá su comprensión de la organización electrónica de los átomos y su relación con la tabla periódica. Se recomienda resolver primero cada ejercicio de manera autónoma y, posteriormente, comparar el procedimiento con la solución propuesta para identificar errores y consolidar el razonamiento químico.

Configuraciones electrónicas 

Ejemplo 1. (a) El elemento con configuración electrónica [Ne] 3s² 3p². Identifica el elemento y su ubicación en la tabla periódica.  (b). El ion X²⁻ tiene la configuración electrónica [He] 2s² 2p⁶. ¿Qué elemento formó este ion y cuál es su ubicación en la tabla periódica? (c) Un elemento tiene la configuración electrónica [Ar] 4s² 3d⁵. ¿Qué elemento es y cuál es su grupo y periodo en la tabla periódica? https://youtu.be/byPnCCkfLC0

Ejemplo 2. (a) El ion X²⁺ tiene la configuración electrónica [Ar] 3d⁶. ¿Cuál es su elemento original y cuál es su estado de oxidación? (b) El elemento con configuración electrónica [Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p². Identifica el elemento y su grupo y periodo en la tabla periódica. (c) El ion X⁺ tiene la configuración electrónica 1s². ¿Qué elemento es y qué grupo y periodo ocupa en la tabla periódica? https://youtu.be/Jk42nwHzqEs

Ejemplo 3. (a) La configuración electrónica de un átomo es [Ne] 3s² 3p³. ¿Qué elemento es y en qué grupo de la tabla periódica se encuentra? (b) El ion X³⁺ tiene la configuración electrónica [Ne]. ¿Qué elemento formó este ion y cuál es su grupo y periodo? (c) La configuración electrónica de un átomo es [Ar] 4s² 3d⁴. ¿Qué elemento es y cuál es su grupo y periodo en la tabla periódica? https://youtu.be/qVn3xMqg_KA

Ejemplo 4. (a) La configuración electrónica de un átomo es [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹: ¿Qué elemento es y cuál es su grupo y período en la tabla periódica? (b) La configuración electrónica de un ión es [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁶: ¿Qué ión es y qué elemento lo formó? (c) El átomo con configuración electrónica [Ne] 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁸ tiene número atómico 28: ¿Qué elemento es y en qué grupo y período se encuentra? https://youtu.be/LdkIhtoN9GM

Ejemplo 5. (a) El átomo con la configuración electrónica [Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p³ tiene número atómico 51. ¿Qué elemento es y en qué periodo y grupo se encuentra? (b) La configuración electrónica de un átomo es 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶. ¿Qué elemento es y cuál es su número atómico? (c) El ion X²⁺ tiene la configuración electrónica 1s² 2s² 2p⁶. ¿Qué elemento formó este ion y cuál es su grupo y periodo en la tabla periódica? https://youtu.be/2Zi5CNXwaP4

Ejemplo 6. (a) La configuración electrónica de un átomo es [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹. ¿Qué elemento es y cuál es su grupo y periodo en la tabla periódica? (b) La configuración electrónica de un ion es [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁶. ¿Qué ion es y qué elemento lo formó? (c) El átomo con configuración electrónica [Ne] 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁸ tiene número atómico 28. ¿Qué elemento es y en qué grupo y periodo se encuentra? https://youtu.be/4MaG_kPhsgM 

Química la ciencia central de Brown

Problema de muestra 6.7:  Dibuja el diagrama orbital para la configuración electrónica del oxígeno, número atómico 8. ¿Cuántos electrones desapareados posee un átomo de oxígeno? https://youtu.be/KiURKBajtJU

Problema de práctica 6.7:  ¿Cuántos de los elementos de la segunda fila de la tabla periódica (Li a Ne) tendrán al menos un electrón desapareado en sus configuraciones electrónicas? (a) 3 (b) 4 (c) 5 (d) 6 (e) 7 https://youtu.be/c4zrUkwcDS4

Problema 6.39:  ¿Cuál es la configuración electrónica condensada del Se? (a) [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁴ (b) [Ar] 4s² 4d¹⁰ 4p⁴ (c) [Ar] 4s² 5d¹⁰ 4p hecho https://youtu.be/k9JHLuN2Hlg

Problema 6.41. Escriba las configuraciones electrónicas condensadas de los siguientes átomos, utilizando las abreviaturas apropiadas del núcleo del gas noble: (a) Cs, (b) Ni, (c) Se, (d) Cd, (e) U, (f) Pb. https://youtu.be/EV4sC_Ovflk

Problema 6.42.  Identifica el elemento específico que corresponde a cada una de las siguientes configuraciones electrónicas e indica el número de electrones desapareados para cada una: (a) 1s² 2s² (b) 1s² 2s² 2p⁴ (c) [Ar] 4s¹ 3d⁵ (d) [Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p⁴ https://youtu.be/3ESJIWfBUTk

Problema 6.43. Las siguientes no representan configuraciones electrónicas válidas para el estado fundamental de un átomo, ya sea porque violan el principio de exclusión de Pauli o porque los orbitales no se llenan en orden de energía creciente. Indica cuál de estos dos principios se viola en cada ejemplo: (a) [Ne] 3s² 3p⁶ 3d⁵ (b) [Xe] 6s³ (c) 1s² 3s¹ https://youtu.be/sYcUwf_iULo

Problema de muestra 6.8 :  ¿Cuál es la configuración electrónica de valencia característica de los elementos del grupo 17, los halógenos? https://youtu.be/S50ddRHhtp0

Problema de práctica 6.8 :   ¿Cuál grupo de elementos se caracteriza por tener una configuración electrónica ns²np² en la capa más externa ocupada? https://youtu.be/ri0bN7OtSOU

Problema de muestra 6.9 :  (a) Basándose en su posición en la tabla periódica, escriba la configuración electrónica condensada del bismuto, elemento 83. (b) ¿Cuántos electrones desapareados tiene un átomo de bismuto? https://youtu.be/ZJQvmf2K1v8

Problema de práctica 6.9 :  Un cierto átomo tiene una configuración electrónica [gas noble] 5s² 4d¹⁰ 5p⁴. ¿Qué elemento es? (a) Cd (b) Te (c) Sm (d) Hg (e) Se necesita más información. https://youtu.be/m_xQ7K8rMa0

Química la ciencia central de Burdge

Problema de muestra 6.9:  Escribe la configuración electrónica y da el diagrama orbital de un átomo de calcio (Ca) (Z = 20). https://youtu.be/A9mlgCUUqFU

Problema de práctica 6.9A:  Escribe la configuración electrónica y proporciona el diagrama orbital de un átomo de rubidio (Rb) (Z = 37). https://youtu.be/6AfZQobg9ng

Problema de práctica 6.9B:  Escribe la configuración electrónica y proporciona el diagrama orbital de un átomo de bromo (Br) (Z = 35). https://youtu.be/O1cykcGWGKc

Problema 6.8.1:  ¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas representa correctamente al átomo de Ti? a) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁴ b) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d² c) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ d) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ e) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s⁴ https://youtu.be/6qmXP8FqvNY

  Problema 6.8.2:  ¿Qué elemento está representado por la siguiente configuración electrónica? 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁴ a) Br b) As c) S d) Se e) Te https://youtu.be/Krf8ClsL_SE

(Burdge et al., 2022) 6  Problema 6.8.3:  ¿Cuál diagrama orbital es correcto para el átomo de S en su estado fundamental?

https://youtu.be/QAGqIQecqy4

Problema de muestra 6.10:  Escribe la configuración electrónica de un átomo de arsénico (Z = 33) en el estado fundamental. https://youtu.be/Kdh-t-dCaVs

Problema de práctica 6.10B:   Sin referirte a la Figura 6.25, determina la identidad del elemento con la siguiente configuración electrónica: [Xe]6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁵ https://youtu.be/bnP9gP_bK5U

Problema 6.9.1:  ¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas representa correctamente al átomo de Ag? a) [Kr]5s²4d⁹ b) [Kr]5s²4d¹⁰ c) [Kr]5s¹4d¹⁰ d) [Xe]5s²4d⁹ e) [Xe]5s¹4d¹⁰ https://goo.su/Q02TD

Problema 6.9.2:  ¿Qué elemento está representado por la siguiente configuración electrónica? [Kr]5s²4d¹⁰5p⁵ a) Tc b) Br c) I d) Xe e) Te https://youtu.be/T_JhbxUR5CE

Problema 6.9.3 y 6.9.4:  ¿Cuál de los siguientes es un elemento del bloque d? (Selecciona todas las que correspondan) a) Sb b) Au c) Ca d) Zn e) U. ¿Cuál de los siguientes es un elemento del bloque p? (Selecciona todas las que correspondan) a) Pb b) C c) Sr d) Xe e) Na https://youtu.be/9ORbnj1hhEI

Problema 6.1:  ¿Cuál es el núcleo de gas noble para Mo? (a) Ar (b) Kr (c) Xe (d) Ne (e) Rn https://goo.su/LkeX

Referencias

Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., Woodward, P. M., & Stoltzfus, M. W. (2024). Química: La ciencia central (15.ª ed.). Pearson.

Burdge, J. L., Overby, J., Driessen, M. D., & Mahan, B. H. (2022). Química (5.ª ed.). McGraw-Hill Education.