Números cuánticos 18

 

Razona si son posibles cada uno de los grupos de números cuánticos para un electrón en un átomo y denomina el correspondiente orbital atómico. Justifica tu respuesta.

(3, –1, 1, ½), (4, 2, 0, ½), (5, 3, –3, –½), (1, 1, 3, –½), (3, 1, 1, ½), (2, 1, 0, 0)

 

 

Solución:

Los números cuánticos son: el principal, n; azimutal, l; magnético, m; spin, s, cuyos valores son:

 

NÚMEROS CUANTICOS 18, 01

(3, –1, 1, ½) no es posible pues l no puede ser negativo.

(4, 2, 0, ½) si es posible, ya que:

 

NÚMEROS CUANTICOS 18, 02

(5, 3, –3, –1/2) si es posible, pues:

 

NÚMEROS CUANTICOS 18, 03

(1, 1, 3, –1/2) no es posible, pues si n = 1, l únicamente puede valer 0.

(3, 1, 1, 1/2) si es posible, ya que:

 

NÚMEROS CUANTICOS 18, 04

(2, 1, 0, 0) no es posible pues el número cuántico s no puede ser igual a cero.

 

 


Números cuánticos 17

 

Dadas las siguientes proposiciones justifica si son verdaderas o falsas.

a)  El siguiente grupo de números cuánticos corresponden a un orbital 2p: (2, 2, 1, ½)

b)  Dadas las siguientes especies He, Li+, Be+2, B+3 el mayor radio corresponde al B+3 y el menor al He.

c)  Un elemento que presente una afinidad electrónica alta presentará, a su vez, un potencial de ionización bajo.

 

 

Solución:

a)      

NUMEROS CUANTICOS 17, 1

Los dos primeros números cuánticos de un electrón que pertenece al orbital 2p únicamente pueden ser (2, 1, . ., . .), luego la proposición es FALSA.

 

b)

 

 

He

Li+

Be+2

B+3

 Número atómico

2

3

4

5

 Número de e

2

2

2

2

 

(Las especies dadas son isoelectrónicas)

A igual carga electrónica, tendrá menor radio el que tenga mayor carga nuclear efectiva, luego:

B+3 < Be+2 < Li+ < He

El de mayor radio corresponde al He y el menor al B+3, por tanto la proposición es FALSA.

c)  Afinidad electrónica: Energía que se desprende cuando un átomo en estado fundamental y gaseoso capta un electrón.

Luego la mayor afinidad electrónica corresponde a los halógenos por tener ns2np5 de configuración electrónica.

Esto significa que tendrá un potencial de ionización alto, pues resultará muy difícil arrancarle un electrón.

Por tanto la proposición es FALSA.

 

 

Números cuánticos 16

 

Dados los electrones (3, 0, 0, ½), (2, 1, 2, -1/2), (2, 0, 1, -1/2), (3, 1, 1, 1/2) y (4, 3, 0, –1/2):

a)  Cuáles son posibles.

b)  Los posibles, ¿en qué orbital están situados?

 

 

Solución:

a)  Los números cuánticos son: el principal, n; azimutal, l; magnético, m; spin, s, cuyos valores son:

NUMEROS CUANTICOS 16, 1

(3, 0, 0, ½) si es posible.

NUMEROS CUANTICOS 16, 2

(2, 1, 2, –1/2) no es posible, pues si l = 1  entonces m únicamente puede valer:

–1, 0, 1

(2, 0, 1, –1/2) no es posible, pues si l = 0 entonces m = 0.

(3, 1, 1, 1/2) si es posible.

NUMEROS CUANTICOS 16, 3

(4, 3, 0, –1/2) si es posible.

NUMEROS CUANTICOS 16, 4

b) 

El electrón (3, 0, 0, ½) está situado en el orbital 3s, el (3, 1, 1, ½) en el 3p y el (4, 3, 0, –½) en el 4f.   

 

 


Espectros discontinuos. Rayas espectrales 12

 

¿Por qué los rayos ultravioletas (invisibles) al incidir sobre una pantalla fluorescente se transforman en azules y verdes?

 

 

Solución:

RAYAS ESPECTRALES 12

Los electrones de la pantalla absorben los fotones de la luz ultravioletas y suben a niveles más altos. A continuación estos electrones deberían volver a su nivel original, emitiendo fotones iguales a los absorbidos.

Pero el material de las pantallas fluorescentes tiene una estructura que permite al electrón caer a un nivel algo más bajo que el original, perdiendo energía como calor.

Desde este nivel, el electrón cae al nivel original emitiendo un fotón de menor energía que el absorbido, por tanto de menor frecuencia y visible.

 

 

 

Espectros discontinuos. Rayas espectrales 11

 

¿Por qué el espectro del hidrógeno tiene muchas líneas si el átomo de hidrógeno tiene un sólo electrón?

 

 

Solución:

Para ver el espectro del hidrógeno hay que aplicar una d. d. p elevada a un tubo que contiene gas hidrógeno a baja presión, que son muchos millones de átomos.

En los átomos de hidrógeno, excitados por el campo eléctrico, el único electrón sube a un nivel más alto para caer después, emitiendo un fotón (línea espectral)

Pero, los electrones no suben todos al mismo nivel, unos suben más y otros menos y los fotones que emiten al volver al nivel de partida, tienen diferente energía (distancia lineal espectral). Cuantos más electrones hayan subido a un determinado nivel, más brillante será la línea espectral correspondiente.