Ley de la conservación de la masa (Ley de Lavoisier) 02

 

Los datos de la tabla siguiente corresponden a varias experiencias sobre la reacción del oxígeno con el carbono para formar dióxido de carbono:

 

C (g)
O (g)
Dióxido de carbono (g)
12
32
….
9
….
33
3
….
11
 
Completar la tabla con los valores que faltan y razonar los resultados.
 
Solución:
 
Aplicando la ley de conservación de la masa o ley de Lavoisier:
 
Masa total de los reactivos = Masa total de los productos
 
 
 

 

C (g)
O (g)
Dióxido de carbono (g)
12
32
44
9
24
33
3
8
11

 

Ley de la conservación de la masa (Ley de Lavoisier) 01

 

Comprueba la ley de conservación de la masa (Lavoisier) en la reacción:

 
3HNO3 + Al(OH)3 ⇒ Al(NO3)3 + 3H2O
 
Datos: H = 1, N = 14, O = 16, Al = 27.
 
Solución:
 
Debe comprobarse que la suma de las masas molares de los reactivos es igual a la suma de las masas molares de los productos.
 
Masas molares de los reactivos:
 
 
Masa total de los reactivos:
 
 
Masas molares de los productos:
 
 
Masa total de los productos:
 
 
Como se puede ver, la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos.

 

Períodos, grupos, configuración electrónica y valencias 03

 

1) El número de protones de 5 elementos son:

 

ELEMENTO
A
B
C
D
E
PROTONES
19
17
5
4
10
 
Responder:
 
a) ¿Cuál es un gas noble?
 
b) ¿Cuál es un metal alcalino?
 
c) ¿Cuál tiene valencia 3?
 
d) ¿Cuál tiene en su último nivel la estructura 3p5?
 
2) El elemento 117 todavía no se ha descubierto ni sintetizado. ¿A qué grupo y período pertenecerá? ¿Qué valencias tendrá? ¿Cuáles serán las fórmulas de su óxido y de su bromuro? ¿Cuál será su representación electrónica según la notación espectral?
 
3) Dadas las siguientes configuraciones electrónicas:
 
 
Indicar las que corresponden a elementos representativos así como decir el grupo, período y nombre de cada uno de ellos.
 
Solución:
 
1) Por tratarse de elementos tendrán el mismo número de protones que de electrones, por tanto sus respectivas configuraciones electrónica serán:
 
 
a) Exceptuando al helio que únicamente tiene dos electrones en su última capa, el resto de gases nobles poseen 8.
 
Luego, en este caso, el gas noble es E.
 
b) Los metales alcalinos tienen un único electrón en su último orbital y éste debe ser un orbital s.
 
Por tanto se trata A.
 
c) Tienen valencia 3 los elementos que pertenecen a los grupos III A (13), V A (15) y VII A (17) cuya parte final de su configuración electrónica es s2p1, s2p3 y s2p5 respectivamente, por tanto se trata del B y del C.
 
d) Según su configuración electrónica se trata de B.
 
2) Si tenemos en cuenta la distribución de los elementos en la tabla periódica podemos ver:
 
En el primer período hay 2 elementos, en el segundo 8, en el tercero 8, en el cuarto 18, en el quinto 18, en el sexto 32 y en el séptimo caben otros 32. Luego, si no tenemos en cuenta el último periodo, hay un total de: 2 + 8 + 8 + 18 + 18 + 32 = 86 elementos y hasta 117 nos faltan 31 menos 14 actínidos nos dan para colocar en el último período 17 elementos, o sea, que el elemento buscado caería en el grupo de los halógenos. Por tanto grupo VII A, período 7. 
 
Al pertenecer al grupo VII A sus valencias pueden ser 1, 3, 5 y 7.
 
Sus óxidos tendrán las fórmulas:
 
X2O, X2O3, X2O5 y X2O7
 
Sus bromuros tendrán las fórmulas:
 
XBr, XBr3, XBr5 y XBr7
 
Como su último electrón se encontrará en el orbital 7s2p5, su representación electrónica será:
 
 
3)       
 
 
Los elementos representativos son aquellos cuyo último electrón se encuentra en un orbital s o p, por tanto, son: A, C y D.
 
Como el número cuántico principal de A es 2 éste es su período y al poseer en su última capa 7 electrones su grupo es VII A (17). Por tanto se trata del flúor.
 
El número cuántico principal de B es 5 luego éste es su período. Su último electrón se encuentra en un orbital d, por tanto es un elemento de transición los cuales terminan en el grupo II B (12) y esto ocurre cuando dicho orbital está completo o sea cuando tienen 10 electrones, luego como a este elemento le falta un electrón para completar su orbital d es del grupo I B (11), es decir, que se trata de la plata.
 
El número cuántico principal de C es 4 luego éste es su período y al poseer en su última capa 5 electrones su grupo es V A (15). Por tanto se trata del arsénico.
 
El número cuántico principal de D es 3 luego éste es su período y al poseer en su última capa 4 electrones su grupo es IV A (14). Luego es el silicio. 
 
 

Períodos, grupos, configuración electrónica y valencias 02

 

Dados los elementos:

 

dar sus características y predecir el enlace entre ellos.

 
Solución:      
 
Se trata de un elemento representativo ya que su último electrón se encuentra en un orbital s.
 
Como su número cuántico principal es 4, éste es su período y al poseer en su última capa 1 electrón su grupo es I A (1). Se trata de un metal alcalino, el potasio (K).
 
Para hallar las valencias tanto iónicas como covalentes hay que tener en cuenta la tendencia de todos los átomos a tener ocho electrones en su última capa. Si esto último se puede conseguir cediendo o aceptando electrones (no más de tres), se dará como resultado un enlace iónico. Si se consigue compartiendo electrones entonces se obtendrá como resultado enlaces covalentes.
 
Según su configuración electrónica podemos trazar el esquema de los electrones de su última capa.
 
 
Si cede su último electrón, quedará con ocho electrones en su última capa, por tanto su enlace será iónico.   
 
 
Se trata de un elemento representativo ya que su último electrón se encuentra en un orbital p.
 
Como su número cuántico principal es 4, éste es su período y al poseer en su última capa 6 electrones su grupo es VI A (16). Se trata del selenio (Se).
 
Según su configuración electrónica podemos trazar el esquema de los electrones de su última capa.
 
 
 
Si este elemento acepta dos electrones, quedará con ocho electrones en su última capa, luego también puede tener un enlace iónico.
 
De todo lo anterior podemos concluir que el enlace que se formará entre ambos átomos es iónico y que se realizará uniéndose dos átomos del primer elemento con uno del segundo(X2Y), ya que éste necesita dos electrones.

 

Períodos, grupos, configuración electrónica y valencias 01

 

De los elementos siguientes, sodio, magnesio, azufre, cloro, calcio y selenio:

a)      Escribir la configuración electrónica de sus átomos.

b)      Indicar cuáles son metales y cuáles no metales.

c)      Indicar qué iones formarán y su valencia iónica respectiva.

d)      Escribir la configuración electrónica de estos iones.

e)      Formar todos los compuestos iónicos que pueden resultar de la unión de estos iones.

 
Solución:

SP301