BLOQUE 2. EL ÁTOMO: MODELOS, TABLA PERIÓDICA Y ENLACE QUÍMICO.

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1 BLOQUE 2. EL ÁTOMO: MODELOS, TABLA PERIÓDICA Y ENLACE QUÍMICO. Modelos Atómicos. 1. Ordena cronológicamente los siguientes hechos. a) Descubrimiento del protón. b) Experimento de Millikan. c) Experimento de Rutherford. d) Descubrimiento del electrón. e) Modelo atómico de Bohr. f) Descubrimiento de los dos «tipos» de electricidad. g) Modelo atómico de Rutherford. h) Modelo atómico de Thomson. 2. Según el modelo atómico propuesto por Bohr y dibujando las partículas como bolitas de diferentes colores, haz un esquema que represente al átomo de litio de número atómico 3. a) Indica el número de protones que hay en el núcleo. b) Señala el número de neutrones. c) Indica el número de electrones. d) Cuál es la carga neta del átomo? e) Repite el dibujo quitándole un electrón. f) Cuál es la carga del nuevo átomo. En qué se ha convertido? 3. Asocia cada una de las siguientes afirmaciones con el modelo correspondiente: Thomson, Rutherford, Bohr. a) El átomo es una esfera compacta. b) Los electrones giran en ciertas órbitas permitidas. c) El núcleo es muy pequeño en comparación con el átomo. d) Los electrones se encuentran incrustados. 4. Enuncia los postulados de la Teoría Atómica de Dalton. 1

2 5. Afirme si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando el porqué: a) El neutrón fue la última partícula subatómica en descubrirse porque no tiene masa. b) Gracias al experimento de la lámina de oro, Rutherford pudo establecer que el átomo estaba formado por un núcleo de carga negativa y una corteza de carga positiva. c) El átomo está prácticamente vacío, teniendo el núcleo casi toda la masa y unas dimensiones muy pequeñas. Esto se debe a que los electrones tienen una masa mucho mayor que los neutrones y protones. d) Thomson descubrió la naturaleza eléctrica de la materia. e) Los átomos 17 O y 17 F son isótopos. f) Bohr fue el primero en situar a los electrones por niveles. Entre otras cosas, dijo que en el tercer nivel caben 18 electrones. 6. Realiza un esquema de los modelos atómicos, y la causa que llevó a pasar de uno a otro. 7. Observa el siguiente dibujo de la experiencia realizada por Rutherford y sus colaboradores y señala por qué sirvió para desterrar definitivamente el modelo de Thomson. Realiza algún esquema para aclarar tu respuesta. a) Por qué se empleó una lámina muy fina de oro? Qué habría pasado si se hubiera utilizado un trozo más grueso de oro? b) Por qué rebotaban algunas partículas? Haz un dibujo para explicarlo. c) Por qué se desviaban algunas partículas? Haz un dibujo para explicarlo. 2

3 Partículas Subatómicas 8. Completa las frases: a) El número atómico, Z, representa el número de que un átomo tiene en su. b) El número másico, A, representa el número de y de que un átomo tiene en su. c) El número de electrones en un átomo neutro coincide con el número. d) El número de electrones en un átomo neutro coincide con el número. 9. Con las letras de las casillas marcadas encontrarás la respuesta a la siguiente definición: «Nombre que se da a los átomos del mismo elemento que se diferencian en el número de neutrones»: 1. Átomo con carga eléctrica. 2. Carga que adquiere un átomo cuando pierde electrones. 3. Partícula con carga negativa. 4. Científico británico que descubrió el electrón. 5. Partícula sin carga eléctrica. 6. Partícula con carga eléctrica positiva. 7. Fuerza que existe entre las partículas con carga de distinto signo. 8. Fuerza existente entre las partículas con cargas del mismo signo. 10. Completa la tabla de los siguientes átomos neutros: Elemento Carbono Calcio Oxígeno Flúor Símbolo Número Atómico 6 9 Número Másico Nº de protones 8 Nº de neutrones 20 Nº de electrones

4 11. Indica cuáles de las siguientes especies atómicas son isótopos: X 8 Y 6 X 9 Z 8 Y 12. Completa la siguiente tabla para los isótopos neutros del hidrógeno: Representación A Z Nº de protones Nº de neutrones Nº de electrones Protio Deuterio Tritio 1 1 H 2 1 H H Observa los siguientes átomos: B 5 B 5 B 7 N 16 8 O 12 6 C 14 6 C Agrupa los átomos anteriores según: a) Sean isótopos. b) Tengan el mismo número másico. c) Tengan el mismo número de neutrones. 14. Completa las siguientes tablas: Símbolo del ión Br - Al 3+ O 2- N 3- Tipo de ión Nº de e - ganados Nº de e - perdidos Especie atómica Li + Se 2- Sr 2+ N 3- Z Nº de protones Nº de electrones 4

5 15. Escribe el símbolo del ion que se forma y determina si son aniones o cationes cuando: a) El hidrógeno pierde un electrón. b) El hidrógeno gana un electrón. c) El cloro gana un electrón. d) El calcio pierde dos electrones. 16. Complete la siguiente tabla. Representación Z A Nº p Nº n Nº e Ión Fe Mg S Sr 2 38 Configuración electrónica Neutro 1s 2 2s 2 2p Neutro 1s 2 2s 2 2p Neutro Neutro Escriba la configuración electrónica del estado fundamental de los átomos e iones siguientes: N -3,Mg +2, Cl -, K y Fe. Cuáles de ellos son isoelectrónicos? Hay algún caso en el que existan electrones desapareados? Datos: Números atómicos: N = 7; Mg = 12; Cl = 17; K = 19; Fe = Calcula los números cuánticos de los siguientes elementos: a) Cu (Z= 29) c) Hg (Z= 80) e)fm (Z=100) b) Tc (Z=45) d) kr (Z=36) f) Cs (Z=55) 5

6 19. Razone si serían posibles cada uno de los grupos de números cuánticos para un electrón y denomine el correspondiente orbital atómico: a) n = 1; l = 0; m = 0; s = +½; b) n = 1; l = 3; m = 3; s = +½ c) n = 2; l = 1; m = 1; s = ½ d) n = 5; l = 2; m = 2; s = ½ 20. Describa el significado físico de los tres números cuánticos que definen un orbital y razone si son o no posibles valores (n, l, m) de los siguientes orbitales: a) (2, 2, 1); b) (3, 1, 1); c) (4, 2, 2); d) (2, 0, 1). 21. En la siguiente tabla se indica el número de particular subatómicas de diferentes elementos. Explique a partir de ella: a) Cuáles de esas especies son átomos neutros. b) Cuáles son iones, su carga y si ésta es la más habitual de tales elementos. c) Cuáles son isótopos y en qué se diferencian. Elementos I II III IV V Número de p Número de e Número de n Escriba la configuración electrónica en estado fundamental de los siguientes átomos o iones: Be +2 (Z = 4) N -3 (Z = 7) F(Z = 9) En estas configuraciones establezca: Cuántos electrones posee con l = 0 Cuántos electrones posee con m = 1 6

7 Tabla periódica 23. Dado el elemento químico de número atómico 15 y número másico 31, determina: a) La constitución de su núcleo. b) El número de protones, neutrones y electrones que tiene el ion estable que forma. c) Su posición en la tabla periódica. 24. Dados los siguientes átomos: Li 9 F Determina: a) Su posición en la tabla periódica. b) Si son metales o no son metales. c) Los iones estables que formarán. 25. El potasio y el calcio tienen números atómicos consecutivos: 19 y 20. Elige las afirmaciones que pueden deducirse de esta información: a) El potasio tiene 19 protones en su núcleo y el calcio tiene 20. b) El potasio tiene 19 neutrones en su núcleo, y el calcio, 20. c) El potasio tiene 19 electrones girando alrededor de su núcleo, y el calcio, 20. d) Los dos elementos tienen propiedades químicas semejantes. e) Los dos elementos pertenecen al mismo grupo del sistema periódico. f) Los dos elementos pueden combinarse fácilmente entre sí para formar un compuesto químico. g) La masa atómica del potasio es 19 u, y la del calcio, 20 u. 26. Indica la posición en el sistema periódico de los siguientes elementos: a) Z = 5. b) Z = 14. c) Z = 26. d) Z = 18. 7

8 27. Dados los elementos: Na 16 S Determina: a) La constitución de sus núcleos. b) Su posición en el sistema periódico. 28. Elige la respuesta correcta. En el sistema periódico los elementos se ordenan en función de: a) Su color. b) El número másico, A. c) El número de protones del núcleo. d) La cantidad de compuestos químicos que pueden formar. 29. Localiza en la tabla los siguientes elementos y ordénalos según el número de electrones que tienen sus átomos neutros. a) Cobre d) Silicio g) Oxígeno b) Arsénico e) Platino h) Carbono c) Boro f) Hidrógeno i) Nitrógeno 30. Indica tres elementos que formen iones con carga Con los siguientes elementos químicos, forma grupos de tres elementos agrupando aquellos que tienen propiedades químicas parecidas. a) Litio e) Sodio i) Potasio b) Arsénico f) Aluminio j) Fósforo c) Boro g) Xenón k) Neón d) Galio h) Nitrógeno l) Argón 8

9 32. Indica tres elementos que formen iones con carga Escribe la configuración electrónica de los siguientes elementos. Indica el periodo y el grupo al que pertenecen. Determina qué tipo de ion pueden dar: a) Un átomo de litio, Li (Z=3). b) Un átomo de Magnesio. Mg (Z=12) c) Un átomo de oxígeno, O (Z=8). d) Un átomo de Berilio, Be (Z = 4). e) Un átomo de flúor, F (Z=9). f) Un átomo de Carbono, C (Z = 6). g) Un átomo de Neón, Ne (Z= 10). h) Un átomo de Cinc, Zn (Z = 30). 34. Indica cuáles de las siguientes sustancias pueden considerarse elementos, justificando tu respuesta: a) Gas hidrógeno: su molécula está formada por la unión de dos átomos de hidrógeno (H2). b) Fluorita: mineral formado por una red cristalina de cationes calcio y aniones flúor. c) Hierro: metal formado por la unión de millones de átomos de hierro. d) Carbonato de calcio: al calentarlo a alta temperatura produce oxígeno y cal viva (óxido de calcio). 35. Qué criterio se utiliza actualmente para ordenar los elementos químicos? En qué se diferencia del que usaron Mendeleiev y Lothar Meyer? 36. Corrige los siguientes enunciados incorrectos: a) El cromo se encuentra en el tercer período de la tabla periódica. b) Nitrógeno, fósforo y selenio son tres elementos del grupo 15 de la tabla periódica. c) El símbolo químico del argón es AR. d) El sodio es el elemento químico de número atómico 23. e) A medida que descendemos en un grupo, disminuye la masa y el número atómico de los elementos. 9

10 Enlace Químico 37. A partir de las siguientes fórmulas, responde a las cuestiones. Hidrógeno: H 2 a) Es un elemento o un compuesto? b) Qué significa la fórmula? c) Haz un dibujo que represente la molécula de hidrógeno. Fósforo: P 4 d) Qué clase de elemento es, metal o no metal? e) Cómo será la molécula que forma? Lo puedes saber a partir de la fórmula? Dióxido de carbono: CO 2 f) Qué elementos forman el dióxido de carbono? g) En qué proporción están combinados? h) Cómo es la molécula de dióxido de carbono? Haz un dibujo. Hierro: Fe i) Qué clase de elemento es, metal o no metal? j) Se encontrará en forma de átomos aislados, moléculas o cristales? k) En qué estado físico aparece normalmente? Cloruro de sodio: NaCl l) Qué elementos forman el cloruro de sodio? m) En qué proporción están combinados? n) Qué tipo de cristal forma este compuesto? 38. a) Clasifica las siguientes de sustancias en iónicas y covalentes: NaBr, O 2, H 2 O, Na 2 O, CCl 4 b) Cuáles están formadas por moléculas? 39. Determina qué tipo de enlace dan las siguientes parejas de átomos: a) Flúor (Z=9)-Sodio (Z=11) b) Nitrógeno (Z=7)-Hidrógeno (Z=1) c) Cloro (Z=17)-Hidrógeno (Z=1) d) Cloro (Z=17)-Potasio (Z=19) 10

11 40. Contesta a las siguientes cuestiones: a) Qué partícula se obtiene cuando un átomo neutro pierde electrones? b) En qué se transforma un átomo neutro cuando gana electrones? c) Si conocemos el número de protones y de electrones de un átomo, cómo podemos saber si se trata de un ion o de un átomo neutro? 41. En qué se convierten estos átomos? Explícalo y realiza un dibujo que lo ilustre. a) Be (Z = 4), cuando pierde dos electrones. b) Al (Z = 13), cuando se queda con diez electrones. c) S (Z = 16), cuando adquiere dos electrones más. 42. Lola está estudiando en el laboratorio tres sustancias desconocidas A, B y C. Puedes indicarle de qué tipo de compuestos se trata: iónicos, covalentes cristalino, covalentes moleculares o metales? a) La sustancia A tiene aspecto cristalino y se disuelve en agua. b) La sustancia B es un líquido que tiene un punto de ebullición de 56 C. c) La sustancia C es un sólido brillante que conduce muy bien la electricidad. 43. En un laboratorio se han investigado ciertos elementos que pertenecen a uno de estos tres grupos: metales alcalinos, halógenos o gases nobles. A partir de sus propiedades, trata de identificar en qué grupo está cada uno de ellos: 11

12 44. Dadas las siguientes sustancias químicas, explica qué tipo de enlace existirá entre sus átomos. a) CO 2 b) Na 2 O c) Co d) NH 3 e) Ag 45. a) Clasifica según su tipo de enlace las siguientes sustancias, explicando el porqué de la clasificación: KBr, Hg, N 2, C (grafito), Zn, BaS, H 2 O b) Señala que tipo de sustancia formaran cada una de ellas en la naturaleza. 46. De entre las siguientes sustancias: NaCl Ag C (diamante) H 2 Fe a) Explica cuáles se disuelven en agua. b) Explica cuál tendrá mayor punto de fusión. c) Explica cuál estará formada por moléculas. d) Explica cuáles serán conductoras en estado sólido y en estado fundido. 47. De los siguientes compuestos químicos, cuáles son sustancias moleculares? por qué? a) CO 2 b) Na 2 O c) CoO d) Ag e) NH Dados los átomos de números atómicos Z = 19 y Z = 17, explica detalladamente el tipo de enlace que tendrá lugar entre ambos elementos y describe las propiedades del compuesto que forman. 12