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SEGUNDA PRÁCTICA DIRIGIDA DE QUÍMICA UNMSM
TEMA: ESTRUCTURA ATÓMICA-NÚMEROS CUÁNTICOS
El átomo es la porción de materia mínima de un
elemento químico que conserva las propiedades de
dicho elemento, el cual es considerado como un
sistema energético en equilibrio dinámico, que tiene
dos regiones: el núcleo atómico y la envoltura
electrónica.
El núcleo está en el centro y es muy pequeño con
respecto al volumen del átomo, el núcleo contiene las
partículas subatómicas denominadas protón y neutrón
(nucleones) y son las que determinan la masa del
átomo.
La envoltura electrónica tiene un gran volumen, y es
generada por los electrones que tienen masa
despreciable y se encuentran girando a una gran
velocidad alrededor del núcleo.
NOTA:
1. En el núcleo atómico hay otras partículas
subatómicas (mesones, neutrinos, hiperones, etc.)
pero los de mayor importancia en química son los
protones y neutrones.
2. Los quarks son la porción más pequeña de la
materia, que conforman a algunas partículas
subatómicas.
3. En un átomo neutro la carga eléctrica total es igual
a cero, y se cumple:
PARTÍCULA
SUBATÓMICA
MASA
(kg)
CARGA
ABSOLUTA
Electrón
(Thompson)
9,109x10-31
-1,6x10-19
C
Protón (Rutherford) 1,672x10-27
+1,6x10-19
C
Neutrón (Chadwick) 1,675x10-27
0
1. Número Atómico (Z):
+= p#Z
Sólo si el átomo es neutro:
+− = p#e#
2. Número de masa (A)
ZNA += ⇒ ZAN −=
3. Representación de un núclido atómico
Neutro Iónico E: símbolo
X: carga
E
A
Z E
XA
Z
±
1. ISÓTOPOS O HILIDOS
Son átomos del mismo elemento químico que tienen
el mismo número de protones, pero diferente número
de neutrones y diferente número de masa (=Z, ≠ A,
≠ n). Los isotopos de un elemento tienen las mismas
propiedades químicas pero diferentes propiedades
físicas.
Ejemplo: Isótopos del elemento cloro:
Cl
35
17
Cl
37
17
Cloro – 35 Cloro – 37
ESTRUCTURA ATÓMICA CARACTERÍSTICAS DE LAS PARTÍCULAS
SUBATÓMICAS
# protones = # electrones
PROPIEDADES IMPORTANTES
TIPOS DE ÁTOMOS

2. “Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”
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2. ISÓBAROS
Son átomos de elementos químicos diferentes, que
tienen igual número de masa, pero diferente número
de protones y de neutrones (≠Z, = A, ≠n). Los átomos
que son isóbaros tienen diferentes propiedades
químicas y físicas.
Ejemplo: Ar
40
18
K
40
19
Ca
40
20
3. ISOTONOS
Son átomos de elementos químicos diferentes que
tiene igual número de neutrones, pero diferente
número de protones y diferente número de masa.
(≠Z, ≠A, =n). Los isótonos tienen propiedades
químicas y físicas diferentes.
Ejemplo: B
11
5
C
12
6
N
13
7
En 1926, Erwin Schrödinger desarrolló una ecuación
que interpreta el carácter de onda del electrón
utilizando la relación matemática de De Broglie y el
Principio de Incertidumbre de Heisemberg.
Actualmente, en base a la ecuación de Schrödinger y
a otros estudios adicionales, el electrón de un átomo se
puede describir por cuatro números cuánticos
Son aquellos parámetros numéricos que describen los
estados energéticos del electrón y proporcionan tres
características fundamentales del orbital. Su tamaño o
volumen efectivo, su forma geométrica espacial y la
orientación espacial que adopta bajo la influencia de
un campo magnético externo
NÚMERO
CUÁNTICO
VALORES REPRES
ENTA
Número
cuántico
principal (n)
1,2,3,4,5,6,7,8,……….∞
Nivel de
energía
Número
cuántico
secundario
(l)
0, 1, 2, 3,……., (n-1)
s p d f
Subnivel
de energía
Número
cuántico
magnético
(m)
- l……….0…………+ l
Orbital
Número
cuántico de
spin (s)
+1/2 ; - 1/2
Giro del
electrón
NOTACIÓN CUÁNTICA DE UN SUBNIVEL
Para ello se requiere los dos primeros números
cuánticos:
Por ejemplo: 3d7
Se lee: en tercer nivel de energía, el subnivel d contiene
7 electrones
Es el ordenamiento de los electrones en niveles,
subniveles y orbitales. Para ello se basa en los
siguientes principios:
1) Principio de construcción
MODELO CONCEPTOS BÁSICOS
Modelo de
Dalton
Discontinuidad de la materia
Los átomos del mismo elemento
tienen igual masa y propiedades
(no se considera el concepto de
isótopos)
Modelo de
Thomson
El átomo se considera como una
esfera de carga positiva, con los
electrones repartidos como
pequeños gránulos.
Modelo de
Rutherford
Conceptos de núcleo y envoltura
electrónica
Los electrones giran generando
una nube electrónica de gran
volumen, alrededor del núcleo
muy pequeño (modelo planetario)
Modelo de
Bohr
Basándose en conceptos previos y
postulados plantea: la existencia
de órbitas, cada una de las cuales
se identifica por un valor de
energía, si el electrón se desplaza
de un nivel a otro lo hace
absorbiendo o emitiendo energía.
Modelo de la
mecánica
cuántica
Plantea el concepto de orbital
El orbital queda definido por tres
números cuánticos (n, l, m)
DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA
)
NÚMEROS CUÁNTICOS
)
MODELOS ATÓMICOS

3. “Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”
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Llamado también principio de Aufbau; “Los
electrones se distribuyen en subnivel en orden
creciente a su energía relativa”. Considerando los
7 niveles de energía, se tiene:
NIVELES
CAPAS
1 2 3 4 5 6 7
K L M N O P Q
S
U
B
N
I
V
E
L
E
S
2
S 2
S 2
S 2
S 2
S 2
S 2
S
6
P 6
P 6
P 6
P 6
P 6
P
10
d 10
d 10
d 10
d 10
d
14
f 14
f
# Máximo
de
electrones
por nivel
2 8 18 32 32 18 8
Regla práctica (en forma lineal)
2) Principio de máxima multiplicidad (Regla de
Hund)
“Los electrones deben ocupar todos los orbitales de
un subnivel dado en forma individual antes de que se
inicie el apareamiento”. Estos electrones
desapareados tienen el mismo sentido de giro.
4
x y z
4
x y z
2p Incorrecto
2p 2p 2p
2p Correcto
2p 2p 2p
↑ ↓ ↑ ↓
↑ ↓ ↑ ↑
3) Principio de exclusión de Pauli
“Dos electrones de un átomo no pueden tener los
cuatro números cuánticos iguales, se deben
diferenciar por lo menos en el número cuántico spin
magnético (s)”
SEMANA Nº 2: ESTRUCTURA ATÓMICA
1. Respecto al átomo neutro, marque la secuencia de
verdad (V) o falsedad (F) según corresponda.
I. Tiene dos partes: la zona nuclear y la zona
extranuclear.
II. Su masa está concentrada en el núcleo atómico.
III. Tiene igual cantidad de protones y electrones.
A) VFV B) FFV C) VVF D) VVV E) FVV
2. Establezca la correspondencia Científico – Modelo
Atómico y marque la respuesta.
a) Thomson
b) Rutherford
c) Schrödinger
d) Böhr
( ) La carga positiva no está dispersa, está
concentrada en un núcleo
( ) Establece que las cargas negativas están
incrustadas en una masa de carga positiva.
( ) El electrón gira en órbitas definidas dentro
del átomo.
( ) Establece tres números cuánticos para
definir un orbital.
A) bacd B) bcda C) badc D) abdc E) dbac
3. la secuencia de verdad (V) o falsedad (F) según
corresponda.
I. La zona nuclear del calcio ( ‫ܽܥ‬ଶ଴
ସ଴
) tiene 20
protones y 20 electrones.
II. El platino ( ܲ‫ݐ‬଻଼
ଵଽହ
) tiene 117 neutrones.
III. El azufre ( ܵଵ଺
ଷଶ
) tiene más protones que
electrones. S 32 16
A) FVV B) FFV C) VVV D) VVF E) FVF
4. Marque la alternativa correcta que corresponda a un
ion con 10 electrones y nueve protones.
A) ܰܽଵଵ
ଶଷ 1+
B) ‫݈ܣ‬ଵଷ
ଶ଻ 3+
C) ‫݃ܯ‬ଵଶ
ଶସ 2+
D) ‫ܨ‬ଽ
ଵଽ 1-
E) ଼ܱ
ଵ଺ 2-
5. Los isótopos del cloro tienen masas de 35uma,
37uma y una abundancia natural de 76% y 24%
respectivamente. Calcule la masa atómica del cloro.
A) 35,97 B) 35,48 C) 36,49
D) 35,05 E) 36,05

4. “Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”
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6. Marque la alternativa correcta, respecto a los
números cuánticos:
A) El número cuántico principal tiene valores de 0,
1, 2, 3…∞
B) El número principal depende del número
cuántico secundario.
C) El secundario tiene valores desde 1, 2,
3,…hasta (n-1).
D) El magnético tiene valores desde − ℓ,…0…,+ℓ
E) El magnético es independiente del número
cuántico secundario.
7. Marque la secuencia de verdad (V) o falsedad (F)
según corresponda para el último electrón en estado
basal.
I. (3, 2, +1, −1/2) indica que el electrón está en un
orbital tipo p.
II. (4, 0, 0, +1/2) se interpreta como un electrón en
un orbital de tipo s.
III. (2, 0, 0, +1/2) y (2, 1, 0, +1/2) representan a
electrones en orbitales diferentes.
A) FVV B) FFV C) FVF D) VVV E) VFV
8. Indique la configuración electrónica del 28Ni y 28Ni3+
A) 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s1
3d9
y [Ar] 3d7
B) 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s2
3d8
y [Ar] 4s2
3d5
C) 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s2
3d8
y [Ar] 4s2
3d6
D) 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s2
3d8
y [Ar] 3d7
E) 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s2
3d7
y [Ar] 4s2
3d5
9. Para un elemento cuyo Z = 30, marque la secuencia
correcta de verdad (V) o falsedad (F).
I. Tiene tres niveles llenos y 15 orbitales llenos.
II. Su penúltimo electrón tiene los números
cuánticos (3, 2, +2, −1/2).
III. Su catión divalente tiene dos electrones
desapareados.
A) VFV B) FVV C) VVF D) VVV E) VFF
10. Marque la alternativa correcta que corresponda a la
siguiente configuración electrónica 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
3d9
A) ‫݋ܥ‬ଶ଻
ହଽ
B) ‫ݑܥ‬ଶଽ
଺ଷ 1+
C) ‫ݏܣ‬ଷଷ
଻ହ 3-
D) ‫݁ܨ‬ଶ଺
ହ଺ 3+
E) ‫ݑܥ‬ଶଽ
଺ଷ 2+
11. Marque la secuencia de verdad (V) o falsedad (F)
según corresponda.
I. Los isótopos tienen iguales propiedades
químicas.
II. La regla de Hund limita a un orbital a tener
como máximo dos electrones.
III. (3, 2, 1, +1/2) corresponde a un electrón que
está en un orbital tipo p.
IV. Un átomo neutro con Z = 34 tiene seis
electrones de valencia.
A) VVFF B) FFFF C) VFFF
D) VVVV E) VFFV
12. Marque la secuencia correcta de verdad (V) o
falsedad (F) respecto a un átomo que tiene 15
electrones con ℓ = 1.
I. Tiene diez electrones con ℓ = 2 y cuatro
orbitales tipo s llenos.
II. Tiene cuatro subniveles llenos y tres electrones
desapareados.
III. Al ganar tres electrones, los números cuánticos
del último electrón de su ion son (4, 1, +1, −1/2)
A) VFV B) FFV C) VVV
D) VVF E) FVV
13. Señale la especie que presenta el mayor número de
electrones desapareados.
A) ‫ܽܤ‬ହ଺
ଵଷ଻
B) ‫݊ܯ‬ଶହ
ହହ
C) ܾܵହଵ
ଵଶଶ
D) ‫ݎܥ‬ଶସ
ହଶ
E) ܼ݊ଷ଴
଺ହ
1. Respecto a la estructura atómica, marque la
secuencia de verdadero (V) o falso (F), según
corresponda.
I. La masa del átomo está determinada por los
nucleones.
II. El número de protones identifica a un átomo.
III. Los electrones poseen masa y carga
representativa.
IV. La carga del núcleo siempre es positiva.
A) VFFF B) VFVF C) FVVF
D) VVVV E) VVFV
2. El modelo atómico: Conceptos básicos:
a) Thompson
b) Rutherford
c) Böhr
d) Mecánico-cuántico
PRÁCTICA EN CLASE
)

5. “Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”
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e) Dalton
( ) existencia de orbitas, niveles definidos de
energía
( ) partícula indivisible más pequeña
( ) electrones repartidos en una masa positiva.
( ) tamaño del núcleo aprox.1/10 000 del tamaño
del átomo.
( ) nubes de electrones, orbital
A) caebd B) ceabd C) ebcad
D) dabce E) badce
3. Un átomo neutro ha formado un anión divalente
representado en el siguiente esquema
Marque la alternativa INCORRECTA:
A) En ambas especies, el número de neutrones es 44.
B) En (I) y (II), el número de protones es el mismo
(Z no cambia).
C) En la especie (II), hay 36 electrones.
D) El número de partículas fundamentales es 112 en
ambas especies.
E) En (I) y (II), la carga del núcleo es +34.
4. El cobre es un metal conocido desde la antigüedad,
se utiliza en cables eléctricos y en la fabricación de
monedas. Su número atómico es 29 y presenta dos
isotopos estables cuyos números de masa son 63 y
65; sus porcentajes de abundancia son 69,09% y
30,91%; y cuyas masas atómicas son 62,93 uma y
64,9278 uma respectivamente. Marque la alternativa
INCORRECTA.
A) Los isótopos tienen iguales propiedades químicas
pero diferentes propiedades físicas.
B) Su masa atómica promedio del elemento cobre es
63,55 uma.
C) Ambos isótopos tienen 29 protones en el núcleo.
D) Los dos isótopos tienen el mismo número de
nucleones.
E) Los isótopos descritos son átomos del elemento
cobre.
5. Marque la alternativa que contiene la combinación
INCORRECTA de números cuánticos.
A) (3, 2, –2,+1/2) B) (4, 0, 0, –1/2)
C) (4, 0,+1,+1/2)
D) (3, 2,+1,+1/2) E) (3,2, –1,+1/2)
6. Para el conjunto de números cuánticos (3,
2,-2, –1/2) que ubican al último electrón de un átomo
neutro en estado basal. Marque la secuencia de
verdad (V) o falsedad (F) según corresponda.
I. El átomo tiene 26 protones
II. Tiene 8 electrones con l = 0 y 12 electrones con
l = 1
III. Tiene 7 subniveles y 11 orbitales llenos
respectivamente
IV. Tiene 4 electrones paralelos o desapareados
A) VFVV B) VVFV C) VVVV
D) VFFV E) VVFF
7. Para la siguiente configuración electrónica 1s2
2s2
2p6
3s2
3p5
Marque la secuencia de verdad (V) o
falsedad (F) corresponda.
I. La suma de n + l + ml para el último electrón es
5.
II. Tiene 2 niveles, 4 subniveles y 8 orbitales
respectivamente llenos.
III. El conjunto de números cuánticos para el último
electrón del subnivel de menor energía es (1, 0,
0, –1/2).
IV. El subnivel más externo y de mayor energía es
3p.
A) VVVV B) FVVV C) VVFF
D) VVFV E) FFVV
8. Ordene los siguiente subniveles en orden creciente
de energía: 7s 3d 2p 5s 4f
A) 3d 2p 5s 7s 4f B) 2p 3d 5s 7s 4f
C) 2p 3d 5s 4f 7s
D) 3d 5s 2p 7s 4f E) 5s 7s 2p 3d 4f
9. Complete: para n = 3 los valores que puede tomar l
son ___, ___, ___ mientras que el subnivel 3d se
forma cuando l = ______.
A) –3, –2, –1, +1, +2, +3, l = 3
B) 0, 1, 2, l = 2
C) 0, 1, 2, 3, l = 2
D) –3, –2, –1, 0, +1, +2, +3 l = 2
E) 0, 1, 2, 3 l = 0

6. “Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”
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10.Dos átomos X e Y tienen el conjunto de números
cuánticos para su último electrón (3, 0, 0, +1/2), (3,
1, 0, –1/2) respectivamente. Marque la secuencia de
verdad (V) o falsedad (F) según corresponda:
I. X tiene 3 electrones “s” mientras que Y tiene 4
electrones “s”.
II. X e Y tienen 3 niveles ocupados.
III. Para hacerse isoelectrónicos con él 10Ne ; X
forma un catión monovalente mientras que Y
forma un anión monovalente y se hace
isoelectrónico con el 18Ar
IV. La suma de los números atómicos de X e Y es
28.
A) FVVV B) VFVV C) FVVF
D) VVFV E) FVFV
11. Para la especie 20Ca2+
, marque la alternativa
INCORRECTA.
A) La combinación de números cuánticos para su
último electrón es (3, 1, 1, –1/2).
B) Tiene 18 electrones y es isoelectrónico con el
18Ar
C) Tiene 20 protones y 9 orbitales llenos.
D) Tiene 3 niveles llenos.
E) Tiene la misma carga nuclear que su átomo
neutro.
12. El penúltimo electrón de un átomo neutro en su
estado basal tiene los números cuánticos (3,
1,+1, –1/2). Marque la alternativa CORRECTA:
A) Si tiene 20 neutrones su número de masa es 38.
B) Es isoelectrónico con el 18Ar
C) El subnivel 4s es el mayor energía y a su vez el
más externo.
D) Todos sus orbitales están apareados.
E) Tiene 3 niveles llenos.
13. Para el ion 26Fe3+
marque la alternativa incorrecta.
A) Tiene 23 electrones
B) Su carga nuclear es +26 igual que su átomo
neutro
C) Tiene 5 electrones paralelos y un orbital vacío
D) Tiene 18 electrones apareados
E) El conjunto de números cuánticos para el primer
electrón del subnivel de mayor energía es (3,2,–
2,–1/2)
14. Para un átomo en estado basal cuyo último electrón
tiene la combinación (3,1,+1,–½) Marque la
alternativa INCORRECTA:
A) Tiene 6 pares de electrones con l = 1.
B) Tiene 2 niveles llenos.
C) El número de orbitales llenos es 9.
D) Su número atómico es 18.
E) El subnivel de mayor energía tiene 1 electrón
desapareado.
15. ¿Cuántos subniveles llenos y electrones
desapareados tiene un átomo en cuya
configuración electrónica hay solo 3 electrones con
n = 3 y ℓ = 2?
A) 6 y 4 B) 6 y 5 C) 5 y 4
D) 6 y 3 E) 6 y 5
Profesor: Antonio Huamán Navarrete
Lima, Enero del 2015