I.E.S BEATRIZ DE SUABIA Dpto.

Física y Química

EL ÁTOMO - CUESTIONES Y EJERCICIOS

1. Calcula el número de protones, neutrones Luego sólo pueden ser el A y el C. Ambos

y electrones que existen en los siguientes tienen 14 protones en su núcleo pero el A tiene
elementos e iones: Al, Al3+, O y O2-, 14 neutrones y el C tiene 16 neutrones.
sabiendo que sus números másicos son 27
para el Al y 16 para el O, y sus números
atómicos, 13 y 8, respectivamente. --------------- 000 ---------------

Z A p n e-
4. Calcula la masa atómica del cloro
Al 13 27 13 14 13 sabiendo que está constituido por dos
3+ isótopos, 35 37
17 Cl y 17 Cl , de masas 34,9688 u y
Al 13 27 13 14 10
36,9659 u, y que sus abundancias en la
O 8 16 8 8 8 naturaleza son del 75,53 % y del 24,47 %,
respectivamente.
O2- 8 16 8 8 10

La masa atómica del Cloro se obtiene como la

media ponderada (teniendo en cuenta la
--------------- 000 ---------------
abundancia de cada isótopo) de las masas de
cada uno de sus isótopos.

2. Indica, utilizando la tabla periódica, el ( ) ( )

número de electrones, protones y neutrones ( )
de las siguientes especies químicas: 107 Ag ,
32
S 2 , 27
Al 3 .

--------------- 000 ---------------

Z A p n e-
107
Ag 47 107 47 60 47
5. En la naturaleza se encuentran dos
32 2-
S 16 32 16 16 18 isótopos del bromo: 79 Br y 81Br . Deduce la
27
proporción en que ambos isótopos forman
Al3+ 13 27 13 14 10 parte del bromo natural, sabiendo que la
masa atómica del elemento es de 79,9 u.

--------------- 000 ---------------

Si la abundancia del primer isótopo es “ x “, la
del segundo debe ser “ 100 – x “, ya que la
suma de las dos debe dar 100. Por lo tanto
3. ¿Cuáles de los siguientes átomos son
30 ( )
isótopos del mismo elemento: 2814 A , 16 B ,
30 34
14 C , 17 D.
Resolviendo la ecuación obtenemos que x =
55. Luego, la abundancia del primer isótopo
Para ser isótopos tienen que ser del mismo será del 55 % y la del segundo del 45 %.
elemento, por lo tanto, deben tener el mismo
número atómico Z.
--------------- 000 ---------------

Física y Química 1º Bachillerato - El Átomo 1

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6. El plomo presenta cuatro isótopos de un nivel de energía 14,45 eV a otro de 10,22

masas y abundancias respectivas: 207 u y eV.
28,2%, 208 u y 57,8 % , 209 u y 12 % , 204 u Datos: 1 eV = 1,6·10-19 J ; h = 6,63·10-34 J·s
y 2 %. Calcula la masa atómica del elemento
plomo.

La diferencia de energía entre los dos niveles

Tendríamos que: será:

( )
( ) ( ) ( ) ( )
Esta energía que pierde el electrón se emite en
forma de radiación electromagnética cuya
frecuencia viene dada por la ecuación:

--------------- 000 ---------------

7. La masa atómica del cobre es 63,55 u y

está formado por dos isótopos. Sabiendo --------------- 000 ---------------
que la abundancia del isótopo 63Cu es de
69,10 % y que su masa es 62,93 u, calcula la
masa del isótopo 65Cu.
10. Se ha excitado una muestra de
hidrógeno de forma que en todos los
Tendremos que: átomos el electrón ha pasado hasta el nivel
n=5. ¿Cuántas rayas tendrá su espectro de
emisión?.

Resolviendo la ecuación tenemos que m = Los electrones que han sido excitados hasta el
64,93 u. nivel 5, volverán a caer hasta su estado normal
en el nivel 1.
--------------- 000 --------------- Cada salto hacia abajo emitirá una energía que
dará origen a una raya en su espectro de
emisión.
8. El elemento boro está compuesto por dos Aparecerán tantas rayos como posibilidades de
isótopos: el 10B que tiene de masa 10,013 u saltos existan. Estas serían:
y está presente en un 19,6 % y el 11B de
masa 11,009 u. ¿Cuál es la masa atómica del Saltos desde el nivel 5
elemento boro?.
5→4 ; 5→3 ; 5→2; 5→1
Será: Ahora bien, los electrones que han caído al
nivel 4 (procedentes del 5) seguirán cayendo,
( ) ( ) teniendo las siguientes posibilidades:
( )
Saltos desde el nivel 4

4→3 ; 4→2 ; 4→1

--------------- 000 ---------------
De nuevo los electrones que han caído al nivel
3 seguirán cayendo, teniendo las siguientes
9. Calcula la frecuencia de la radiación posibilidades:
electromagnética que emite un electrón
cuando realiza en un átomo el salto desde Saltos desde el nivel 3

Física y Química 1º Bachillerato - El Átomo 2

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3→2 ; 2→1 13. Sabiendo que la diferencia de energía

entre dos niveles de un átomo es 6,3·10 -3 eV,
Pero también los electrones que han caído al calcula la frecuencia de la radiación
nivel 2 seguirán cayendo, teniendo las absorbida o emitida cuando un electrón
siguientes posibilidades: sufre dicha transición.
Datos: 1 eV = 1,6·10-19 J ; h = 6,63·10-34 J·s
Saltos desde el nivel 2

2→1

Por lo tanto, podemos ver que el número de

saltos posibles es de 10, luego como cada salto
origina una raya aparecerán 10 rayas en el
espectro de emisión del hidrógeno.
--------------- 000 ---------------

--------------- 000 ---------------

14. Sabiendo que las energías de ionización

del Li, Cs, Si y S, en KJ/mol, son,
11. Si se trabaja con luz láser de 800 nm de respectivamente, 520, 376, 786 y 1000.
longitud de onda, ¿cuál es la frecuencia y Ordénalos, de mayor a menor, según su
energía de cada fotón emitido?. carácter metálico.
Datos: c = 3·108 m/s ; h = 6,63·10-34 J·s ;
1 nm = 10-9 m

Sol: 3,8·1014 s-1 , 2,5·10-19 J. La energía de ionización es la energía que hay

que aportarle a un átomo para arrancarle un
electrón de su nivel de valencia.
La longitud de onda y la frecuencia están
relacionadas por: Por otro lado, los metales tienen tendencia a
perder electrones y formar iones positivos, por
lo tanto, tendrán una energía de ionización baja
ya que costará poco arrancarle electrones.

De esta forma tendrán mayor carácter metálico

aquellos elementos que tengan menor energía
Y la energía del fotón que se emite será: de ionización, luego en nuestro caso ordenados
de mayor a menor carácter metálico serán:

Cs (376) > Li (520) > Si(786) > S (1000)

--------------- 000 ---------------

--------------- 000 ---------------

12. Un átomo emite una energía de 15 eV

tras excitarlo convenientemente. ¿Cuál es la 15. De las siguientes configuraciones
frecuencia que corresponde dicha electrónicas:
radiación?. A: 1s2 2s1 2p4 ; B: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p7 4s1
Datos: 1 eV = 1,6·10-19 J ; h = 6,63·10-34 J·s C: 1s2 2s1 2p3 ; D: 1s2 2s2 2p2
Indica: a) Una configuración imposible.
b) ¿Cuáles representan estados excitados?.
c) Escribe las configuraciones posibles en
su estado fundamental.

--------------- 000 ---------------

Física y Química 1º Bachillerato - El Átomo 3

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a) La configuración imposible sería la B por d) El de mayor carácter metálico es el de

tener 7 electrones en el subnivel 3p , lo cual es menor energía de ionización, luego sería el C
imposible ya que en este subnivel caben como (el Sodio).
máximo 6 electrones.

b) Estados excitados serían la A y la C, ya que --------------- 000 ---------------

un electrón del nivel 2s ha sido excitado al 2p.

c) Las configuraciones de A y C en su estado

fundamental (no excitado) serían: 17. Escribe la configuración electrónica de
los iones O2- y Na+.
A: 1s2 2s2 2p3 C: 1s2 2s2 2p2

El átomo de O neutro tiene 8 electrones, luego

--------------- 000 --------------- el ión O2- tendrá 10 electrones y su
configuración electrónica será: 1s2 2s2 2p6 .

El átomo de Na neutro tiene 11 electrones,

+
16. Las siguientes configuraciones luego el ión Na tendrá 10 electrones y su
electrónicas corresponden a átomos configuración electrónica será: 1s2 2s2 2p6 .
neutros:
A: 1s2 2s2 2p2 ; B: 1s2 2s2 2p5 ; Los dos iones tienen la misma configuración
C: 1s2 2s2 2p6 3s1 electrónico pero son diferentes ya que el O 2-
D: 1s2 2s2 2p6 3s2 tiene 8 protones en su núcleo mientras que el
a) Ordénalas de forma que aumente Na+ tiene 11 protones en su núcleo.
gradualmente el valor de la energía de
ionización.
b) Señala el elemento más electronegativo. --------------- 000 ---------------
c) Destaca los elementos que presentan
carácter metálico.
d) Identifica el elemento con mayor carácter
metálico. 18. Ordena los siguientes elementos en
orden creciente de su radio atómico: N , Mg
y Al.

El A está situado en el 2 período y grupo 14 (es

el Carbono).
Sería N < Al < Mg. Los mayores serían Mg y Al
El B está situado en el 2 período y grupo 17 (es ya que están en el 3 periodo y, por lo tanto,
el Fluor). tienen electrones hasta el 3 nivel, mientras que
el N está en el 2 período y solo tiene dos
El C está situado en el 3 periodo y grupo 1 (es niveles de electrones.
el Sodio).
Y entre el Mg y el Al, el Al tendrá menor radio
El D está situado en el 3 período y grupo 2 (es atómico ya que su núcleo es más potente que
el Magnesio). el de Mg y atrae con más fuerza a los
electrones del 3 nivel provocando que se
a) De menor a mayor energía de ionización acerquen más al núcleo disminuyendo así su
seria: C < D < A < B ya que cuanto más abajo radio.
y más a la izquierda del Sistema Periódico
menor es la energía de ionización.
--------------- 000 ---------------
b) El más electronegativo sería el B, el Fluor.

c) Los metales están situados a la izquierda del

Sistema Periódico y tienen una pequeña 19. Ordena estos elementos en orden
energía de ionización, luego serían el C y D creciente de sus energía de ionización: Br ,
(Sodio y Magnesio). F , Li , Be y Cs.

Física y Química 1º Bachillerato - El Átomo 4

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Sería: Cs<Li<Be<Br<F Te: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p4
Periodo 5, grupo 16. Valencia -2 ya que tiene
tendencia a ganar 2 electrones para completar
--------------- 000 --------------- el subnivel 5p.

Ba: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6
6s2
20. Ordena según de menor a mayor tamaño Periodo 6, grupo 2. Valencia +2 ya que tiene
los siguientes átomos : Si, Ca , F , O , Rb tendencia a perder los 2 electrones del subnivel
6s.
Sería: F<O<Si<Ca>Rb.
Rn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14
5s2 5p6 5d10 6s2 6p6
Periodo 6, grupo 18. Valencia 0 ya que no tiene
--------------- 000 --------------- tendencia ni a perder ni a ganar electrones ya
que tiene todos sus subniveles completes.

21. Indica si las siguientes configuraciones --------------- 000 ---------------

electrónicas corresponden a un átomo en
su estado fundamental, prohibido o
excitado:
A: 1s2 2s2 2p5 3s2 3p5 23. Observando su colocación en la tabla
B: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3 periódica, especifica la configuración del
C : 1s2 2s3 2p6 3s2 3p4 nivel de valencia de: He, Ga, I, Li.

A = excitado, ya que un electrón del subnivel

2 2 1 2 5 1
2p ha sido excitado al nivel 3. Sería: He(1s ) , Ga(4s 4p ), I(5s 5p ), Li(2s ).

B = fundamental, todos los electrones están

situados en los subniveles más bajos posibles. --------------- 000 ---------------

C = prohibida, no puede haber 3 electrones en

el subnivel 3s.
24. Observando su colocación en la tabla
periódica, especifica la configuración del
--------------- 000 --------------- nivel de valencia de:
a) Kr , b) Cs, c) Pb, d) Ba

22. Escribe la configuración electrónica de Sería: a) 4s2 4p6 , b) 6s1 , c) 6s2 6p2 , d) 6s2.
los elementos Mg, As, Te, Ba y Rn, a partir
del diagrama de Moeller. Sin mirar la tabla
periódica indica a qué grupo y a qué --------------- 000 ---------------
período pertenecen y cuál será su valencia.
Dato: Números atómicos: Mg=12 , As=33,
Te=52 , Ba=56 , Rn = 86 25. ¿En qué grupo y en qué período estarán
los elementos cuya configuración del nivel
de valencia es:
Mg: 1s2 2s2 2p6 3s2 a) 2s2 2p4 , b) 3s2 3p6 , c) 7s1 d) 1s2 e)
Periodo 3, grupo 2. Valencia +2 ya que tiene 4s2 3d10.
tendencia a perder los 2 electrones del subnivel
3s.
Sería: a) G16, P2 , b) G18, P3 , c) G1, P7 ,
As: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3 d) G18, P1, e) G12, P4.
Periodo 4, grupo 15. Valencia -3 ya que tiene
tendencia a ganar 3 electrones para completar
el subnivel 4p. --------------- 000 ---------------

Física y Química 1º Bachillerato - El Átomo 5

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26. Un ion tiene carga +3 y la configuración

electrónica del Ne. ¿De qué ion se trata?.

Si la configuración electrónica es del Neón

debe tener 10 electrones. Pero es un ión +3 lo
que significa que el átomo neutro del que
procede a perdido 3 electrones, luego
originariamente debería tener 13 electrones y
13 protones en su núcleo y, por lo tanto, se
trata del Aluminio.

--------------- 000 ---------------

27. Indica cuáles de las siguientes

configuraciones no corresponden a un
átomo en su estado fundamental:
a) 1s2 2s2 2p5 , b) 1s2 2s2 2p1 3s1 , c) 1s2 2s2
2p6 3s2 3p2 3d3 , d) 1s2 2s2 2p6 3s1

La b ya que el electrón 3s ha sido excitado

desde el subnivel 2p.

También la c ya que los 3 electrones del

subnivel 3d han sido excitados desde el
subnivel 3p

--------------- 000 ---------------

Física y Química 1º Bachillerato - El Átomo 6