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SOLUCIÓN EXAMEN 2. FÍSICA Y QUÍMICA 1º BACHILLERATO NOMBRE: GRUPO: 1º C  FECHA: 03/12/2014 

P1 Una masa de 1,009 g de oxígeno se combina exactamente con 1,534 g de magnesio. Calcula la masa de ambos elementosque se debe hacer reaccionar para obtener exactamente 141,2 g de óxido de magnesio. (2p)

Solución

Para el magnesio y el oxígeno cuando forman óxido de magnesio se verifica:

g85,17(magnesio)m

g56,03(oxígeno)m 

141,2(oxígeno)m(magnesio)m :MCL

1,5201,009

1,534

(oxígeno)m

(magnesio)m :DPL

 

P2 En estado gaseoso las moléculas de azufre están formadas por formadas por agrupamientos de ocho átomos (S8). Siconsideramos una muestra de 5,0 g de azufre gaseoso, calcular: (2p)a) El número de moles de moléculas (S8)b) El número de moléculas de azufre contenidas en la muestra.c) El número de átomos de azufre.d) El número de moles de átomos de azufre. Dato: A (S) = 32,0 u

Solucióna)

mol 0,020256,0

5,0

)(SM

)(Sm)(Sn

8

88    

b) 2223 A88 101,2106,0230,020N)(Sn)(SN    

c) Dado que cada molécula de S8 contiene 8 átomos de azufre:2222

8 109,6101,28)(SN8(S)N    

d)mol 0,16

106,023

109,6

N

(S)N(S)n

23

22

 A

 

P3 Justifica la verdad o falsedad de los siguientes enunciados (2p):a) Los iones F− y O2− son isoelectrónicos.b) El ión S2− tiene menor radio que el átomo de azufre.c) Los átomos 13C y 12C tienen el mismo número de neutrones.d) Un electrón de un orbital 3s puede tener de números cuánticos (3, 0, 0, 1/2).

Solución

a) Verdad.El flúor (Z = 9) tiene 9 electrones. Por lo tanto el F ¯  tendrá 10 electrones. El oxígeno (Z = 8) tiene 8 electrones. Por lotanto, O2− tendrá 10 electrones. Luego, el F ¯  y el O2− son isoelectrónicos.

b) Falso. El radio del S2−  es mayor que el del S, porque en ambos casos, para la misma carga nuclear, existen dos

electrones más en la corteza del S2−, que hacen mayor el espacio ocupado por la corteza electrónica.

c) Falso. Ambos tienen el mismo número de protones, pero el 13C, de acuerdo con el significado de número másico, el 13Ctiene un neutrón más.

d) Verdad.De acuerdo con los valores permitidos para los números cuánticos, en un orbital 3s; n = 3; l  = 0; m = 0 (-l ≤ m ≤ l); s =± 1/2.

P4 Dados los elementos A y B cuyos números atómicos son 8 y 11 respectivamente, responda justificadamente a las siguientescuestiones:a) Escribe sus configuraciones electrónicas e indica en qué grupo y periodo se encuentra cada uno. (0,4 p)b) Indica sus configuraciones de valencia y el número de electrones de valencia de cada uno. (0,6 p)c) Indica los nombres de los elementos, sus símbolos y el nombre de la familia a la que pertenecen. (0,4 p)d) ¿Qué tipo de enlace se dará entre ellos y cuál será la fórmula del compuesto qué formarían? (0,6 p)

Solución

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a) Elemento A (Z = 8): 1s2, 2s2, 2p4. Período 2, grupo 16Elemento B (Z = 11): 1s2, 2s2, 2p6, 3s1. Período 3, grupo 1

b) La configuración de valencia es la configuración del último nivel de energía. Luego, a la vista de las configuracioneselectrónicas:Elemento A (Z = 8): 2s2, 2p4    6 electrones de valencia.Elemento B (Z = 11): 3s1    1 electrón de valencia.

c) Elemento A (Z = 8): oxígeno, O. Anfígenos.Elemento B (Z = 11): sodio, Na. Alcalinos.

e) Se trata de dos elementos de los extremos de la tabla periódica: un metal y un no metal. Por lo tanto el enlace seráiónico.Por un lado, un metal, el sodio, de la familia de los alcalinos, electropositivo, cuyo ión más estable es el Na +. Por otro unno metal, el O, perteneciente a los halógenos, electronegativo, cuyo ión más estable es el O2−. Entre ambos se estableceuna atracción eléctrica que explica el enlace.La agrupación mínima eléctricamente neutra entre estos iones es la combinación de dos iones Na+ y un ion O2−. Por lotanto, la fórmula empírica del compuesto que ambos formarían sería: Na2O.

P5 a) ¿Qué propiedad de un átomo impide que todos sus electrones se sitúen en el nivel n = 1 de más baja energía? (1p)b) ¿Cuáles son las principales limitaciones del modelo atómico de Rutherford? (1p)

Solución

a) El principio de exclusión de Pauli: "No pueden existir dos electrones con los cuatro números cuánticos iguales"

b) 1- El átomo sería un sistema autodestructivo, pues el electrón, al ser una carga acelerada, debería radiar energíaconstantemente, y acabaría cayendo en el núcleo.2- No explica el carácter discreto (discontinuo) de los espectros de los átomos.