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 Semana 3Semana 3QuímicaQuímicasemana Academia ADUNI Material Didáctico03Estructura atómicaÁTOMOconcentra determinacontiene contienepartesdescubierto pordescubierto portiposse representa portiposIonesson decuando #p+ ≠ #e–, sonIsótoposIgual número atómico (Z)tienenson delIgual nú...

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Semana 3 Química

 

semana

Academia ADUNI

Material Didáctico

03 Estructura atómica

ÁTOMO

partes

Ernest Rutherford

descubierto

Núcleo

por

(1911)

Zona

Joseph Thomson

extranuclear

(1897)

concentra determina

La masa El volumen y

del átomo

tamaño atómico contiene contiene +

Protones (p ) 0

neutrones (n ),

Solo a los

etc.

electrones (e )

descubierto

+

se representa po

uando #p

A

B

Núclido

+

#e

≠ #e–, son

= (11–5)

Iones

#p =

5

≥Z

0

1

A

E Z

por

–

–

tipos

tipos

Isótopos

Isóbaros

Isótonos

Catión

Anión

tienen

tienen

tienen

se produce

se produce

Igual número

Igual número

Igual número de

Cuando el átomo

Cuando el átomo

atómico (Z)

de masa (A)

neutrones (A – Z)

pierde electrones

gana electrones

(oxidación)

(reducción)

son de

adquiere

adquiere

Elementos

Carga neta

Carga neta

diferentes

positiva

negativa

se cumple que

se cumple que

son del

Mismo elemento

#p

+ > #e–

#p

+ < #e–

Anual Virtual ADUNI

Química

Resolución

Problemas resueltos 1.

Con respecto al sistema atómico, ¿qué propo-

Nos piden las proposiciones correctas.

siciones son incorrectas?

Tomando en cuenta la notación de un núclido

I.

La

masa

del

átomo

se

concentra

en

(1 isótopo o 1 átomo)

el

núcleo.

Z



Se

78

34

A

II. El electrón tiene las mismas características I. (masa

y

cantidad

de

carga

eléctrica)

Z=34 (34 protones)

cualquier átomo. III. Los

números

neutrones

de

en

un

Correcta

en

electrones, átomo

protones

II. Correcta

y

=#p =#e = 34 = 78 (78 nucleones fundamentales)

En un átomo neutro Z

eléctricamente

A

neutro deben ser iguales.

III. Incorrecta A) solo I

B) I y II

C) I, II y III

N

D) solo III

= A – Z = 78 – 34 = 44 (44 neutrones)

Entonces, las proposiciones correctas son

Resolución

I y II.

Nos piden las proposiciones incorrectas. I.

Rpta.: A

Correcta En el núcleo se concentra la masa del átomo debido a la cantidad de partículas que con-

tiene y por la alta masa de ellas. El 99,9 % de la masa del átomo se conce

a en

núcleo.

II. Correcta El electrón es una partícul

qu

3.

El

cromo

(Z

= 24),

núcleos estables:

tiene

50

Cr,

cuatro

52

Cr,

5

53

isótopos

Cr, y

de

54

Cr, sien54

o Cr m s abundante (83,79 %) y Cr el menos abundante (2,37 %). Los otros isótopos son de núc eo inestable llamados también ra-

en cualqui

. En las personas el cromo es funátomo presenta la misma masa y cantidad damental para mantener el metabolismo en de carga eléctrica.

forma y para estabilizar los niveles de azúcar

III. Incorrecta

en la sangre. De lo anterior, indique la alterna-

La única condición para ser átomo eléctrica+

mente neutro es que se cumpla #p

tiva incorrecta.

–

=#e .

En algunos átomos el número de protones,

A) El más abundante posee 28 neutrones.

electrones y neutrones puede ser igual.

B) El menos abundante es isóbaro con M n-54. C) El liviano posee 74 partículas fundamentales. D) Solo el pesado mantiene el metabolismo

Rpta.: D

en forma. 2.

El selenio (Se) ayuda a nuestro cuerpo a producir proteínas. Uno de los isótopos es

78

Se

34

.

Al respecto, señale las proposiciones correctas.

Resolución Nos piden reconocer la alternativa incorrecta, entonces

I.

Presenta 34 protones.

II.

En la zona extranuclear hay 34 partículas.

III. En el núcleo hay 78 partículas fundamenta-

Analizamos cada alternativa. A) Correcta

les neutras.

El más abundante es A) I y II

B) II y III

C) I, II y III

D) sol o I

52

Cr (83,79 %), donde

24

= A – Z = 52 – 24 = 28

#n°

Academia ADUNI

Material Didáctico

B) Correcta

III. El átomo neutro del fósforo, puede reem-

El menos abundante es

54

Cr, donde A 24

= 54.

plazar al fosfuro de zinc para el control de plagas.

Entonces

54 24 Cr

isóbaro

←→

54

}

Mn igual A A) solo I

C) Correcta El liviano posee menor masa, es decir menor cantidad de nucleones fundamentales (A), es decir

50

Cr, el átomo es eléctricamen-

te neutro (# e

–

C) solo III

D) II y III

Resolución Nos piden las proposiciones incorrectas, entonces analizaremos cada proposición. I.

= p += Z = 24).

B) solo II

Correcta Considerando que el proceso químico se ini-

# de partículas fundamentales

= 24p +

+ 24e + 26n°= 74 –

cia con los átomos neutros de los elementos fósforo y Zinc. Para la formación del anión,

3−

llamado ion fosfuro P

, el átomo de fósforo

P gana electrones, es decir se reduce. D) Incorrecta Los isótopos poseen propiedades químicas idénticas,

por lo

tanto

todos los isótopos

II. Correcta Analizando el ion fosfuro que provine por

mantienen el metabolismo en forma en las

ganancia de tres electrones por el átomo

personas.

ne P

tro

3−

15

se determinan:

Rpta.: D # pr

4.

El ion fosfuro P

3−

utilizado en algunos venenos para ratas y también es utilizado para el control de plagas. Si se sabe que el fósforo posee carga nuclear 15, indique las proposiciones incorrectas.

= Z = 15 = (Z) + 3 = 15 + 3 = 18

En la formación del fosfuro de zinc, el áto-

III. Incorrecta El

átomo

El ion fosfuro posee 18 electrones.

neutro

de

fósforo

tiene

propie-

dades diferentes al ion fosfuro, también al compuesto químico fosfuro de zinc, por lo tanto no puede reemplazar en el control de plagas.

mo se fósforo se reduce. II.

es

, se encuentra formando par-

te del fosfuro de zinc, el cual es un ingrediente

I.

to

# electrones

Rpta.: C

Anual Virtual ADUNI

Química

Práctica

4.

dirigida

En un texto de química se analiza la información de los elementos químicos: fósforo y azufre. Considerando solo los siguientes nucleí-

1.

dos:

Las investigaciones sobre el átomo concluyen

P

31

,

15

32

S

,

16

P

32

15

determine la secuencia correcta del valor de

que la estructura del átomo está formada por

verdad (V o F) de las proposiciones. una parte central (núcleo), siempre provista de

I.

P

32

y

S

presentan propiedades diferen-

16

tes, pero son isótonos.

una parte externa (zona extranuclear), provista

II.

por partículas con carga negativa (electrones).

32

S

y

16

P

32

15

son isobaros, por lo tanto tie-

nen igual masa. III.

Al respecto halle la secuencia correcta del va-

15

P

31

y

32

P

son isótopos, por lo tanto mani-

15

fiestan las mismas propiedades químicas.

lor de verdad (V o F) de las proposiciones. I.

31

15

partículas con carga positiva (protones), y por

El núcleo solo contiene protones. A) FFV

B) VFF

C) V V V

D) VFV

II. Protones y electrones son eléctricamente opuestos, pero de masa casi iguales. III. En

todo

átomo

eléctricamente

5.

neutro

se

El agua de mar es una mezcla que compone los mares y océanos. Además, el agua contie1–

2

+

1

+

1–

2

+

cumple que el número de protones es igual

ne iones

al número de electrones.

que le permite conducir la corriente eléctrica.

Cl

17

,

Sr

38

,

19K

,

9F

,

Ca

20

, etc.,

Al respecto, indique lo incorrecto. A) VVF

B) VFV

C) FFV

D) FVF A) El de menor número de electrones es un

2.

Cuando se hace referencia a u de núcleo (o átomo) de un el

mento

) Los c

uímico

clido o nucleído, como por e em

o

tiones son divalentes.

C) Los anio

determinado, suele emplear e el término nú

D) Si p

44

Ca

es son monovalentes.

r desaliniz ación térmica se separan

los iones, entonces el ag ua no conduce coRespecto al núclido representado, indique las

rriente eléctrica.

proposiciones correctas. I.

Contiene 24 nucleones fundamentales eléc-

II. La cantidad de carga eléctrica del núcleo es

6.

La datación por radiocarbono es un método de datación radiométrica que utiliza el isóto-

tricamente neutros.

+ 3,2 × 10 – 19 C.

po carbono-14 (

14

C) para determinar la edad

de materiales que contienen carbono de hasta

III. Contiene 44 partículas subatómicas funda-

unos 50 000 años. El cambio que sufre el carbono-14 se representa con la siguiente ecua-

mentales.

ción nuclear:

14 6C A) solo I

3.

B) I y II

C) II y III

D) I y III

El átomo es una partícula que posee masa, además, se sabe que los protones y neutro-

 →

núcleo emisor carbono-14

0 − 1β

+

partícula emitida partícula

14 7 N

núcleo resultante nitrógeno-14

beta

Al respecto, indique la proposición incorrecta.

nes tienen una masa 1836 y 1838 veces la de un electrón, respectivamente; es decir, que la

A) El núcleo constituido por 6p

+

y 8n

0

es ines-

table, es decir, el C-14 es radioisótopo. masa de un átomo está concentrada en su núcleo. Indique la alternativa que corresponde al átomo de menor masa.

B) Los núcleos participantes son isóbaros. C) El cambio del carbono-14 es un fenómeno químico. D) Se puede determinar la antigüedad de la

A)

30

Zn

65

B)

29Cu

63

C)

Co

27

59

D)

Ga

31

69

ciudad de C aral .

Academia ADUNI

7.

Los

Material Didáctico

átomos

involucrados

en

los

fenómenos

4.

Un isótopo de oro con núcleo estable perma-

químicos pueden sufrir una alteración en la

nece eléctricamente neutro con 79 electrones

composición de la zona extranuclear, ionizán-

en la zona extranuclear. Si el núcleo contiene

dose tal como

118 nucleones fundamentales eléctricamente

Al

13

+

Se

34

→

Al

3

+

+

13

Se

2–

neutros, indique el nombre del isótopo.

34

Al respecto, indique las proposiciones correctas. I.

II.

El aluminio se oxida, ganando 3 electrones

A) oro-118

B) oro- 187

por átomo.

C) oro-197

D) oro-79

El selenio se reduce.

III. El ion divalente posee 36 electrones y 34

5.

protones.

Considerando el siguiente nucleido, que corresponde

al

elemento

menor carga nuclear: A) solo I

B) I y II

C) II y III

D) I y III

químico

artificial

de

99

Tc

43

, determine la se-

cuencia correcta del valor de verdad (V o F) de las siguientes proposiciones:

Práctica

I.

domiciliaria

Posee 56 neutrones.

II. Posee 43 electrones en reposo en la zona

1.

extranuclear.

Considerando el modelo atómico actual, seña-

III. Posee

le la afirmación correcta respecto a la estruc-

142

partículas

subatómicas

funda-

mentales.

tura atómica.

A) FVF

B) FVV

C) VV V

D) VFV

A) Presenta un núcleo de carga negativa. B) La partícula fundamental m

l ivi

a es e

6

protón.

n estud ant sobre lo

C) Los protones son nucleon

s positi os.

Sc

45

D) La masa del átomo se concentra en

indique

las

B) Los

proposiciones

80

. Indique la conclusión in-

núclidos

están

correctamente

repre-

C) Dos núcl idos contienen una cantidad par

El protón del boro-11 es diferente al protón

de neutrones.

del oxígeno-16. II.

Br

35

sentados.

correctas. I.

y

A) El núclido pesado posee 45 neutrones.

el núcleo de los isótopos de los diferentes elequímicos,

Cr

4

posee 21 protones.

En relación con las partículas subatómicas en

mentos

,

correcta, sabiendo que el átomo de escandio

extranuclear.

2.

21

evalúa la siguiente información

núclidos:

D) Dos núclidos contienen una cantidad im-

Existe un isotopo carente de neutrones.

par de protones.

III. Solo contienen neutrones y protones.

A) solo II

3.

B) I y III

C) II y III

D) I, II y III

El núcleo de los átomos fue descubierto, en

1911, por Rutherford a partir del análisis de partículas alfa (α) a emitidas por los átomos; y en la actualidad se conoce más sobre el núcleo. Si la cantidad de carga eléctrica del núcleo de un átomo es

+ 1,6 × 10

– 17

C, determine

7.

Varios núclidos pueden ser isóbaros (etimológicamente

iso = mismo; barýs = pesado), núcli-

dos con núcleos distintos, por lo tanto diferentes en propiedades químicas y físicas; así por ejemplo tienen diferente masa, pero presentan igual cantidad de nucleones fundamentales. Respecto a lo anterior, reconozca aquellos que no son isóbaros.

la carga nuclear del átomo.

A) 1

B) 5

C) 10

D) 100

A) F-19 y Ne-19

B) Cr-54 y Mn-54

C) S-32 y S-31

D) P-32 y S-32

Anual Virtual ADUNI

8.

Química

Un conjunto de átomos neutros idénticos del

11. Considerando a los átomos de los elementos

hierro sufren una modificación en el tamaño,

químicos, indique la alternativa que presenta

debido al cambio en el número de electrones

una proposición incorrecta.

de manera uniforme; por lo tanto es suficiente analizar un átomo, de lo que resulta que tiene

A) La carga nuclear absoluta del hel io (Z

26 protones, 24 electrones y 30 neutrones. Al es 3,2

respecto, halle la secuencia correcta del valor

B) El isótopo del hidrógeno que posee menor

de verdad (V o F) de las proposiciones. I.

masa no tiene neutrones.

Se trata de un catión divalente.

C) En

II. El cambio en el número de electrones se debe a la reducción. III. El átomo es isótono con

= 2)

× 10 – 19 coulomb.

dos

átomos

isóbaros,

la

cantidad

de

neutrones es di ferente. Cr

54

24

.

D) Existen núclidos donde el número atómico es mayor que el número de masa.

A) VFV

9.

B) FFV

C) VFF

D) FVV

12. El yoduro de...