Niveles y subniveles en el átomo. Átomos multielectrónicos

TEMA 2: Niveles y subniveles en el átomo. Átomos multielectrónicos

1. ¿Cuál es el número de subniveles energéticos para un nivel energético dado? ¿Qué valor del número cuántico principal caracteriza un nivel energético si tiene 4 subniveles? Indique sus notaciones literales.

2. ¿Qué elemento tiene tres electrones en el átomo, para cada uno de los cuales n = 3 y l = 1? ¿Cuál es el valor del número cuántico magnético para ellos? ¿Deben tener espines antiparalelos?

3. Indique los valores de los números cuánticos n y l para los electrones externos en los átomos de los elementos con números atómicos 12, 13, 23.

4. Escriba las fórmulas electrónicas y electrónicas-gráficas de los átomos con números atómicos 18 y 63. ¿A qué familia electrónica pertenecen?

5. Explique, utilizando la regla de Klechkovsky, qué orbitales atómicos se llenan primero:
   a) 3d o 4p; b) 4f o 5p; c) 5p o 6s; d) 4d o 4f.

6. Escriba las fórmulas electrónicas y electrónicas-gráficas de los átomos con números atómicos 27 y 7. ¿Cuántos orbitales f vacíos tienen los átomos de estos elementos?

7. ¿Cuáles de las siguientes fórmulas electrónicas son incorrectas y explique la razón?
   a) 1s12s22p6
   b) 1s22s22p63s23p54s1
   c) 1s22s22p63s1
   d) 1s22s22p63s23p63d4
   e) 1s22s22p3
   f) 1s22s3

8. ¿Qué valores pueden tomar los números cuánticos n, l, ml y ms, que caracterizan el estado de los electrones en el átomo de aluminio?

9. ¿Cuál es el número máximo de electrones en los subniveles s, p, d, f? Escriba la fórmula electrónica y electrónica-gráfica del átomo con número atómico 51.

10. ¿Cuántos electrones pueden encontrarse en los niveles K, L, M, N, O, P? ¿Qué son los números cuánticos?

11. Los números cuánticos para los electrones del nivel energético externo de un átomo de cierto elemento tienen los siguientes valores: n = 5, l = 0, ml = 0, ms = +1/2. ¿Cuántos orbitales 4d vacíos tiene el átomo de este elemento? Escriba la fórmula electrónica y electrónica-gráfica de este átomo.

12. Escriba los valores de los números cuánticos l, ml y ms para los electrones cuyos números cuánticos principales son 3 y 4.

13. Indique el número atómico del elemento que:
    a) Termina el llenado de los orbitales 3d con electrones;
    b) Termina el llenado de los orbitales 4s con electrones;
    c) Comienza el llenado de los orbitales 4p con electrones;
    d) Comienza el llenado de los orbitales 4f con electrones.

14. ¿Cuántos orbitales 3d vacíos tienen los átomos excitados de:
    a) Azufre; b) Cloro; c) Fósforo; d) Vanadio?

15. Indique los valores de los números cuánticos n y l para los electrones externos en los átomos de los elementos con números atómicos 10, 15, 33.

16. ¿Qué valor tiene:
    a) El número cuántico orbital para los subniveles energéticos cuya capacidad es 10 y 14;
    b) El número cuántico principal para los niveles energéticos cuya capacidad es 32, 50, 72?

17. Teniendo en cuenta la capacidad de los niveles energéticos, indique cuántos niveles contiene la capa electrónica de un átomo con 18, 36, 54 y 86 electrones.

18. ¿Cuántos electrones no apareados contienen los átomos en su estado fundamental:
    a) Magnesio; b) Aluminio; c) Carbono; d) Boro; e) Azufre?

19. Escriba las fórmulas electrónicas y electrónicas-gráficas de los átomos de los elementos con números atómicos 39 y 41. ¿Cuántos orbitales d vacíos tienen los átomos de estos elementos?

20. Escriba las fórmulas electrónicas y electrónicas-gráficas de los átomos de los elementos con números atómicos 24 y 33, considerando que en el primero se produce una "caída" de un electrón 4s al subnivel 3d. ¿Cuál es el espín máximo de los electrones d en el primer átomo y el espín máximo de los electrones p en los átomos del segundo elemento?

21. Escriba las fórmulas electrónicas de los átomos de los elementos:
    a) Cesio; b) Bromo; c) Vanadio; d) Molibdeno; e) Hierro; f) Titanio; g) Calcio; h) Plomo; i) Cloro; j) Bromo; k) Cobalto; l) Platino; m) Plomo; n) Manganeso; o) Azufre.

22. ¿Cuántos electrones hay en los niveles energéticos si el número cuántico principal es 2, 3 y 4?

23. ¿Cuántos electrones hay en:
    a) Los subniveles 4f y 5d del átomo de plomo;
    b) Los subniveles 5s y 4d del átomo de cesio;
    c) Los subniveles 5d y 4f del átomo de tungsteno;
    d) Los subniveles 3p y 3d del átomo de cobalto;
    e) Los subniveles 3d y 4s del átomo de arsénico?

24. ¿Cuántos neutrones hay en los núcleos de los átomos:
    a) Fósforo; b) Plomo; c) Magnesio; d) Silicio; e) Plomo; f) Plata; g) Bismuto; h) Cadmio; i) Hierro?

25. ¿Cuál es el máximo estado de valencia que pueden mostrar:
    a) Plomo; b) Tungsteno; c) Aluminio; d) Bismuto; e) Calcio; f) Titanio; g) Oxígeno; h) Flúor; i) Cloro?

26. ¿Cuántos orbitales f vacíos tienen los átomos de los elementos con números atómicos 57, 68 y 82? Usando la regla de Hund, distribuya los electrones en los orbitales.

27. Explicar las similitudes y diferencias de las propiedades de los elementos flúor y cloro, basándose en su estructura electrónica.

28. Usando la regla de Klechkovsky, escriba las fórmulas electrónicas de los átomos de los siguientes elementos:
    a) Manganeso; b) Cromo; c) Circonio; d) Hafnio.

29. Usando la regla de Hund, distribuya los electrones en los orbitales correspondientes al estado fundamental de los átomos:
    a) Fósforo; b) Carbono; c) Manganeso; d) Oxígeno; e) Hierro.

30. Usando la regla de Hund, distribuya los electrones en los orbitales correspondientes al estado excitado de los átomos:
    a) Boro; b) Azufre; c) Cloro.