La guía comprende al menos unas 100 preguntas con sus respectivos resultados cada una, relacionadas al tema de estructuras de los átomos, números cuánticos en química, orbitales atómicos, configuración electrónica y diagrama de orbitales y tabla periódica.
En concreto esperamos ofrecer la guía de ejercicios de configuración electrónica y otros temas relacionados a ella más completa de internet. Lo lograremos con tu ayuda, de eso no tenemos la menor duda.
Como siempre, nuestra guía se actualizara cada día con nuevos ejercicios hasta completar los 100 que hemos prometido y estarán clasificadas por subtemas y para acceder a ellas no tendrás mas que hacer clic sobre el enlace resaltado en con el color correspondiente al de la web.
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Indice de contenidos
- 1 EJERCICIOS DE ESTRUCTURA DE LOS ÁTOMOS
- 1.1 Determinación de la composición atómica
- 1.2 Calculo de la masa atómica
- 1.2.1 En la naturaleza existen $3$ isotopos de magnesio. La abundancia y masa de cada uno de ellos, determinada por espectrometría de masas, se muestra en la tabla siguiente. Haga uso de la información suministrada para calcular la masa atómica del magnesio.
- 1.2.2 Pasos para lograrlo
- 1.2.3 El bromo se compone de $_{.}^{79}\textrm{Br}$, $78.9183\, uma$ y $_{.}^{81}\textrm{Br}$, $80.9163\, uma$. La composición porcentual de la muestra es de $50.69$% de $_{.}^{79}\textrm{Br}$ y $49.31$% de $_{.}^{81}\textrm{Br}$, con base en la muestra calcule la masa atómica.
- 1.3 Ejercicios de cálculo de masa molecular o peso molecular
EJERCICIOS DE ESTRUCTURA DE LOS ÁTOMOS
- 1 EJERCICIOS DE ESTRUCTURA DE LOS ÁTOMOS
Determinación de la composición atómica
Es importante que hayas repasado el tema que hemos dispuesto dentro de nuestra web relacionado a la estructura de los átomos antes empezar a resolver ejercicios. Puedes acceder al tema de Composición atómica y estructura de los átomos haciendo clic en el texto resaltado con el color correspondiente al de la web.
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Determine el número de protones, neutrones y electrones de las siguientes especies
| $(a)\, _{35}^{17}\textrm{Cl}$ | y | $ _{37}^{17}\textrm{Cl}$ | $(b)\, _{63}^{29}\textrm{Cu}$ | y | $_{65}^{29}\textrm{Cu}$ |
Solución
Del estudio previo al tema sabemos que, el número que está en la parte baja izquierda del núclido representa el número atómico de dicho elemento y que el número que está en la parte superior izquierda nos sugiere el número de masa del elemento, es decir, la suma de neutrones y protones. Y que el número de electrones del átomo queda expresado como la diferencia entre la carga del átomo y el número de electrones, es decir, la cantidad de electrones $=$ carga del átomo $-$ el número de protones.
Recordemos: Numero de masa $=$ número de protones $+$ número de neutrones
O lo que es lo mismo, Numero de masa $=$ número de atómico $+$ cantidad de neutrones
Con esta información podemos determinar si los elementos que nos señalan en el apartado $(a)$ y $(b)$ son el mismo o se trata de elementos diferentes.
Comencemos.
$ _{35}^{17}\textrm{Cl}$
Numero atómico $= 17$ por lo que podemos asumir que existe la misma cantidad en protones.
Número de masa $=35$ $\therefore$ asuminos que existen $17$ protones y $18$ neutrones y al no haber alguna carga adicional evidente se asumen que existe la misma cantidad de electrones, $17$.
Ilustrando lo que hemos hecho
Numero de masa $=$ número de protones $+$ número de neutrones
Numero de masa $=35=17+18$
$ _{37}^{17}\textrm{Cl}$
En este notamos una leve diferencia.
El número de masa $=37$ $\therefore$ sabemos que existen $17$ protones y $20$ neutrones. La cantidad de electrones es igual a la cantidad de protones debido a que no existe una carga evidente que sugiera una variación en la cantidad de electrones.
En concreto, podemos decir que son isotopos del mismo elemento.
Lo mismo ocurre para los elementos siguientes: $ _{63}^{29}\textrm{Cu}$ y $_{65}^{29}\textrm{Cu}$
Para el $ _{63}^{29}\textrm{Cu}$ existen $29$ protones y su número de masa es $69$ $\therefore$ asumimos que existen $34$ neutrones y una cantidad de electrones igual a la de los protones, es decir, $29$, afirmamos esto al no existir una carga evidente que altere al elemento.
En cambio, para el $_{65}^{29}\textrm{Cu}$ notamos que existen $29$ protones y $36$ neutrones y una carga de electrones igual a la de los protones, $29$.
De modo que para este, también podemos afirmar que son isotopos del mismo elemento.
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Determine el número de protones, neutrones y electrones que contiene cada una de las siguientes partículas:
| a) $_{49}^{115}\textrm{In}$ | b) $_{32}^{72}\textrm{Ge}^{4-}$ | c) $_{77}^{127}\textrm{Ir}^{3+}$ |
Solución para cada una de los elementos en acción:
Dado que los $Z=\, N^{\circ}\, Protones$ y en los átomos el $N^{\circ}\, Electrones$ es igual al $Z=\, N^{\circ}\, Protones$ entonces podemos proceder de la siguiente forma.
Nos basamos en un formula de la que ya hemos hablado de manera muy extensa en este artículo https://atomicool.com/numero-de-masa-e-isotopos/ y que te invitamos a leer para que tengamos los conceptos claro mientras desarrollamos los ejercicios.
Continuamos con nuestra guia de estructura del atomo ejercicios resueltos
- $_{49}^{115}\textrm{In}$
Tomando en cuenta que el número de masa $=$ número de protones $+$ número de neutrones procedemos.
$A= Z\,+Neutrones$ $\Rightarrow$ $115=49+Neutrones$
Despejando los neutrones nos queda $\Rightarrow$ $115-49=Neutrones$ o sea, $66 Neutrones$, con lo cual, ya tenemos los neutrones ($66$), los protones ($49$) y como en los átomos la cantidad de protones es igual a la cantidad de electrones, entonces asumimos que existen también unos ($49$) electrones.
- $_{32}^{72}\textrm{Ge}^{4-}$
Para esta especie tenemos:
$32$ protones ($Z=32$) y un número de masa igual a $72$, es decir, $A=72$, realizando la operación matemática simple que ya comentamos ($A= Z\,+Neutrones$), nos queda que la cantidad de neutrones que existe es: $40$
Ahora, este elemento contiene una carga negativa, con lo cual eso afecta directamente su cantidad de electrones, en ese sentido aplicamos lo siguiente:
- de electrones $=$ N. de protones $-$ La Carga, que aplica perfectamente para elemento con carga positiva, como lo veremos en el siguiente ejemplo.
Sustituyendo los valores tenemos: N. de electrones $= 32- \left ( -4 \right )$ $\Rightarrow$ la cantidad de electrones $=40$.
- $_{77}^{127}\textrm{Ir}^{3+}$
Procedemos igual, tenemos que la cantidad de protones es: $Z=77$ que los neutrones según la operación matemática es igual a: Neutrones $=50$ y los electrones, en este caso por existir una carga positiva no podemos asumir que es la misma cantidad que existe en los protones, con lo cual aplicamos la operación matemática anterior.
- de electrones $=$ N. de protones $-$ La Carga
- de electrones $= 77- \left ( +3 \right )$ $\Rightarrow$
Donde al sustituir los datos tenemos $74$ electrones
Calculo de la masa atómica
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En la naturaleza existen $3$ isotopos de magnesio. La abundancia y masa de cada uno de ellos, determinada por espectrometría de masas, se muestra en la tabla siguiente. Haga uso de la información suministrada para calcular la masa atómica del magnesio.
| Isotopo | Abundancia % | Masa(uma) |
| $_{.}^{24}\textrm{Mg}$ | $78.99$ | $23.98504$ |
| $_{.}^{25}\textrm{Mg}$ | $10.00$ | $24.98584$ |
| $_{.}^{26}\textrm{Mg}$ | $11.01$ | $25.98259$ |
Pasos para lograrlo
En primera, lo que haremos sera multiplicar la fracción que podemos obtener de la abundancia de cada isotopo por su masa y luego sumamos estos valores para luego obtener el de masa atómica del magnesio.
Masa atomica $=$
| $\frac{78.99}{100}\ast (23.98504\, uma)$ | $+$ | $\frac{10.00}{100}\ast (24.98584\, uma)$ | $+$ | $\frac{11.01}{100}\ast (23.98259\, uma)$ |
| $18.946\, uma$ | $+$ | $2.4986\, uma$ | $+$ | $2.8607\, uma$ |
Al sumar los valores correspondientes nos da que la masa atómica es $= 24.30\, uma$
En conclusión, los dos isotopos más pesados contribuyen con menos a la masa atómica del magnesio, debido a que casi todos los átomos del magnesio corresponden al isotopo más ligero.
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El bromo se compone de $_{.}^{79}\textrm{Br}$, $78.9183\, uma$ y $_{.}^{81}\textrm{Br}$, $80.9163\, uma$. La composición porcentual de la muestra es de $50.69$% de $_{.}^{79}\textrm{Br}$ y $49.31$% de $_{.}^{81}\textrm{Br}$, con base en la muestra calcule la masa atómica.
Estrategia para lograr el resultado
Al igual que como lo teníamos en el problema anterior, vamos a ordenar los valores en una tabla para poder visualizarlos mejor y con ellos trabajar de forma más fácil y segura.
| Isotopo | Abundancia % | Masa(uma) |
| $_{.}^{24}\textrm{Br}$ | $50.69$ | $78.9183$ |
| $_{.}^{25}\textrm{Br}$ | $49.31$ | $80.9163$ |
Al tener nuestros valores ordenados, realizamos la operación matemática que hicimos en el problema anterior.
| $\frac{50.69}{100}\ast (78.9183\, uma)$ | $+$ | $\frac{49.31}{100}\ast (80.9163\, uma)$ |
| $40.0036\, uma$ | $+$ | $39.8998\, uma$ |
Al sumar los dos últimos resultados nos da que el valor de la masa atómica es $79.90\, uma$
Ejercicios de cálculo de masa molecular o peso molecular
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Calcule la masa molecular, comúnmente llamada peso molecular, de las siguientes sustancias
| Trióxido de azufre | $SO_3$ | Benceno | $C_6H_6$ |
| Bromo | $Br_2$ | Nitrógeno | $N_2$ |
| Pentacloruro de Fosforo | $PCl_5$ | Trióxido de dinitrógeno | $N_2º_3$ |
| Dicloropropano | $C_3H_6Cl_2$ | Cloro | $Cl_2$ |
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