Números Cuánticos
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Questions and Answers

¿Cuál de los siguientes elementos tiene un número atómico de 20?

  • Carbono
  • Potasio
  • Sodio
  • Calcio (correct)

Todos los elementos de la tabla periódica tienen bajos valores de energía de ionización.

False (B)

El elemento con número atómico 12 es el ___ .

magnesio

Relaciona el grupo de elementos con sus características:

<p>Grupo 1 = Metales alcalinos Grupo 2 = Metales alcalinotérreos Grupo 17 = No metales halógenos Grupo 18 = Gases nobles</p> Signup and view all the answers

Los elementos de transición tienen un subnivel __________ incompleto.

<p>d</p> Signup and view all the answers

Relaciona los elementos con su grupo:

<p>Na = Grupo IA As = Grupo VA Cr = Grupo VIA Fe = Grupo VIIIA</p> Signup and view all the answers

El oxígeno y el nitrógeno son metales.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el valor que toma el número cuántico de espín cuando el electrón rota en sentido antihorario?

<ul> <li>½ (D)</li> </ul> Signup and view all the answers

Según el principio de Pauli, dos electrones en un mismo átomo pueden tener los cuatro números cuánticos iguales.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué grupo forman los elementos que tienen 5, 6 o 7 electrones en su nivel externo?

<p>Grupo VA, VIA y VIIA</p> Signup and view all the answers

El valor del número cuántico espín (s) que corresponde a una rotación en sentido horario es _____.

<ul> <li>½</li> </ul> Signup and view all the answers

Relaciona los principios con su descripción:

<p>Principio de máxima multiplicidad = Llenar orbitas con espines paralelos Principio de Pauli = Ningún par de electrones puede tener los mismo números cuánticos Principio de Hund = Llenar orbitales antes de emparejar electrones Principio de exclusión = Introduce restricciones en los números cuánticos</p> Signup and view all the answers

¿Qué fórmula se utiliza para calcular la energía relativa (ER) de los orbitales?

<p>ER = n + l (D)</p> Signup and view all the answers

Los electrones en un subnivel d pueden tener un espín igual en todos los casos.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuántos electrones se distribuyen en el subnivel p en el ejemplo proporcionado (p4)?

<p>4 electrones</p> Signup and view all the answers

El número cuántico “l” toma los valores de 0, 1, 2, 3, ….., n - 1.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes alternativas es correcta sobre los valores de los números cuánticos?

<p>2, 3, 0, + 1/2 (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el máximo número de electrones que puede tener un orbital 'd'?

<p>10</p> Signup and view all the answers

El valor de “m” determina los niveles de energía de un átomo.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los números cuánticos es incorrecta?

<p>El número cuántico azimutal puede ser un número negativo. (A)</p> Signup and view all the answers

El número cuántico que define la orientación de un orbital es el número cuántico ______.

<p>magnético</p> Signup and view all the answers

Los números cuánticos pueden ser mayores de 3.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Relaciona los números cuánticos con su significado:

<p>n = Nivel de energía principal l = Número cuántico azimutal m = Número cuántico magnético s = Número cuántico de spin</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes subniveles tiene mayor energía relativa?

<p>4f (C)</p> Signup and view all the answers

Un electrón con número cuántico azimutal 2 se encuentra en el subnivel 'd'.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Si n = 4, ¿qué valores puede tomar 'l'?

<p>0, 1, 2, 3</p> Signup and view all the answers

Para los orbitales 4s, 3d, 5p, 4f, se ordenan de menor a mayor energía como ___, ___, ___, ___.

<p>4s, 3d, 5p, 4f</p> Signup and view all the answers

¿Cuántos números cuánticos magnéticos puede haber en el número cuántico principal 3 (n = 3)?

<p>5 (A)</p> Signup and view all the answers

Empareja los números cuánticos con los elementos incorrectos:

<p>n=4, l=3 = Orbital f n=3, l=2 = Orbital d n=2, l=1 = Orbital p n=1, l=0 = Orbital s</p> Signup and view all the answers

La notación 4d5 significa que hay cinco electrones en el orbital d para n=4.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué secuencia de números cuánticos caracteriza a un electrón en un orbital f?

<p>4, 3, +1, +1/2</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la forma del orbital 's'?

<p>Esférica (D)</p> Signup and view all the answers

El orbital 'd' tiene un máximo de 2 electrones.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuántos orbitales forman el subnivel 'p'?

<p>3</p> Signup and view all the answers

El subnivel __________ tiene 7 orbitales.

<p>f</p> Signup and view all the answers

Asocia cada subnivel con el número de orbitales que tiene:

<p>s = 1 p = 3 d = 5 f = 7</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes orbitales es un ejemplo de un orbital 'd'?

<p>dxz (D)</p> Signup and view all the answers

Un orbital vacío no contiene electrones.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuántos electrones puede albergar un orbital lleno?

<p>2</p> Signup and view all the answers

La forma del orbital 'd' es __________.

<p>tetralobular</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes orbitales pertenece al subnivel 'd'?

<p>dx²-y² (C)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Orbital

Región del espacio alrededor del núcleo atómico donde es probable que se encuentre un electrón.

Subnivel

Nivel de energía que contiene varios orbitales con la misma energía.

Número cuántico azimutal (l)

Número que indica la forma del orbital. "s" es esférico, "p" es con forma de mancuernas, "d" es más complejo.

Orbital s

Orbital con forma esférica. Es el tipo de orbital más simple.

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Orbital p

Orbital con forma de mancuernas. Hay tres de ellos, orientados en direcciones perpendiculares.

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Orbital d

Orbital con formas más complejas, como tetralobular, con cuatro lóbulos.

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Número de orbitales

Número que indica la cantidad de orbitales con la misma energía en un subnivel. Ejemplo: "s" tiene 1 orbital, "p" tiene 3 y "d" tiene 5.

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Orbital lleno

Cuando un orbital contiene dos electrones con espines opuestos (un spin arriba y otro abajo).

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Orbital semilleno

Cuando un orbital contiene solo un electrón.

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Orbital vacío

Cuando un orbital no tiene ningún electrón.

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Número cuántico de espín (s)

Número cuántico que describe el momento angular intrínseco de un electrón, también conocido como espín. Representa el momento angular de un electrón debido a su rotación alrededor de su propio eje.

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Valores del número cuántico de espín

Los valores posibles del número cuántico de espín son +1/2 y -1/2, correspondientes a la rotación del electrón en sentido antihorario u horario, respectivamente.

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Principio de máxima multiplicidad (Regla de Hund)

Principio que establece que en un mismo subnivel energético, los electrones deben ocupar el máximo número de orbitales posibles con espines paralelos, antes de que se forme un par en un mismo orbital.

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Orbitales degenerados

Orbitales que se encuentran en el mismo nivel de energía y subnivel (n y l). Estos orbitales tienen la misma energía.

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Espín del electrón

El electrón gira alrededor de su propio eje y crea un campo magnético. Este movimiento se representa mediante el número cuántico de espín.

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Principio de Pauli o de Exclusión

Principio que establece que ningún par de electrones de un átomo puede tener los cuatro números cuánticos iguales. Dos electrones en un mismo átomo deben tener al menos un número cuántico diferente.

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Energía relativa (ER)

La energía relativa (ER) de un orbital se calcula sumando el número cuántico principal (n) y el número cuántico azimutal o angular (l). Los orbitales con la misma energía se consideran degenerados.

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Números cuánticos

Los números cuánticos describen las propiedades de los electrones en un átomo. Cada electrón tiene un conjunto único de números cuánticos que especifican su estado cuántico.

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Subnivel con mayor energía

El subnivel 4f tiene mayor energía relativa que los demás.

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Orbital con números cuánticos n = 4, l = 2

El número cuántico l = 2 corresponde al subnivel d.

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Números cuánticos magnéticos para n = 3

Para n = 3, los posibles valores de “m” son: -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3. Por lo tanto, hay siete números cuánticos magnéticos posibles.

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Valores de “m” para l = 3

Para l = 3, los posibles valores de “m” son: -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3.

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Valores de “l” para n = 4

Para n = 4, los posibles valores de “l” son: 0, 1, 2, 3. Esto corresponde a los subniveles s, p, d, f, respectivamente.

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Subnivel con m = 2

Si el número cuántico azimutal es m = 2, el electrón se encuentra en un orbital d.

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Orden energético de orbitales

El orden de menor a mayor energía es: 3d < 4s < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d < 6p < 7s < 5f < 6d < 7p.

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Notación 4d5

La notación 4d5 indica que hay cinco electrones en el subnivel d del cuarto nivel de energía (n = 4).

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Número cuántico magnético "m"

El número cuántico magnético "m" describe la orientación espacial del orbital en el espacio. Puede tomar valores desde -l hasta +l, incluyendo 0.

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Número cuántico de espín "ms"

El número cuántico de espín "ms" describe el momento angular intrínseco de un electrón, que se puede imaginar como un movimiento de giro. Puede tomar dos valores: +1/2 o -1/2.

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Número cuántico principal "n"

El número cuántico principal "n" determina el nivel de energía del electrón y toma valores enteros positivos como 1, 2, 3, etc.

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"El valor de "m" determina los subniveles"

La afirmación "El valor de "m" determina los subniveles" es falsa, ya que el número cuántico azimutal "l" es el que define los subniveles.

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Un orbital "d" tiene como máximo 10 e-

La afirmación "Un orbital "d" tiene como máximo 10 e- " es verdadera.

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Qué es un halógeno

Un elemento químico que se encuentra en el Grupo 17 (VIIA) de la tabla periódica. Estos elementos tienen alta electronegatividad y afinidad electrónica, lo que les permite ganar fácilmente un electrón para formar aniones.

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Configuración electrónica de los halógenos

La configuración electrónica de un halógeno termina típicamente en ns²np⁵. Esto significa que tienen 7 electrones de valencia, lo que los predispone a ganar un electrón para completar su octeto y lograr una configuración electrónica estable.

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Reactividad de los halógenos

La reactividad de los halógenos disminuye a medida que se desciende en el grupo. Flúor (F) es el más reactivo debido a su pequeño tamaño y alta electronegatividad. La reactividad disminuye al aumentar el tamaño atómico y disminuir la electronegatividad.

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Existencia de los halógenos

Los halógenos existen en forma diatómica en su estado elemental. Esto significa que forman moléculas con dos átomos del mismo elemento (por ejemplo, F2, Cl2, Br2, I2).

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Importancia de los halógenos (en general)

Los halógenos son ampliamente utilizados en diversas aplicaciones, desde la producción de plásticos y medicamentos hasta la desinfección y la creación de productos químicos industriales.

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Metales

Los elementos que se encuentran en la parte izquierda de la tabla periódica y tienden a perder electrones en las reacciones químicas, formando iones positivos. Son buenos conductores de calor y electricidad, y suelen tener baja electronegatividad.

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Electronegatividad

La capacidad de un elemento para atraer electrones hacia sí mismo en un enlace químico. Es una medida de la fuerza con la que un átomo atrae electrones.

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No metales

Los elementos que se encuentran en la parte derecha de la tabla periódica y tienden a ganar electrones en las reacciones químicas, formando iones negativos. Son malos conductores de calor y electricidad, y suelen tener alta electronegatividad.

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Oxidación

El proceso de perder electrones para formar iones positivos. Se observa en los metales.

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Reducción

El proceso de ganar electrones para formar iones negativos. Se observa en los no metales.

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Metales alcalinos

Los elementos que se encuentran en el grupo 1 de la tabla periódica. Son muy reactivos y tienden a formar compuestos iónicos. Son metales blandos, de color plateado y tienen el punto de fusión más bajo de todos los metales.

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Metales alcalinotérreos

Los elementos que se encuentran en el grupo 2 de la tabla periódica. Son metales duros, brillantes y buenos conductores de electricidad. Son menos reactivos que los metales alcalinos.

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Halógenos

Los elementos que se encuentran en el grupo 17 de la tabla periódica. Son gases de color amarillo verdoso, líquido marrón o sólido púrpura que son tóxicos e irritantes. Son muy reactivos y tienden a formar compuestos iónicos con los metales.

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Gases nobles

Los elementos que se encuentran en el grupo 18 de la tabla periódica. Son gases incoloros, inodoros e insípidos que son muy poco reactivos. Se encuentran en la atmósfera y son esenciales para la vida.

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Study Notes

Números Cuánticos

  • Los números cuánticos son valores numéricos que describen las propiedades de los electrones en un átomo.
  • Proporcionan información sobre la energía, forma, orientación y espín del electrón.
  • Se obtienen como solución a la ecuación de Schrödinger.

Número Cuántico Principal (n)

  • Representa el nivel energético del electrón.
  • Se representa con valores enteros positivos (1, 2, 3...).
  • Indica el tamaño del orbital.
  • Valores mayores indican niveles de energía más altos y orbitales más grandes.
  • El número máximo de electrones en un nivel es 2n².

Número Cuántico Secundario (l)

  • También conocido como número cuántico azimutal.
  • Indica la forma del orbital.
  • Se representa con valores enteros desde 0 hasta n-1 (0, 1, 2, 3...).
  • l = 0 representa un orbital s (esférico).
  • l = 1 representa un orbital p (bilobular).
  • l = 2 representa un orbital d (tetra o irregular).
  • l = 3 representa un orbital f.
  • El número máximo de electrones por subnivel es 2(2l + 1).

Número Cuántico Magnético (ml)

  • Indica la orientación espacial del orbital en el espacio tridimensional.
  • Se representa con valores enteros desde -l hasta +l, incluyendo el cero (-l, -l+1, ..., 0, ..., +l-1, +l).
  • El número de orbitales por subnivel es 2l+1.

Número Cuántico de Spin (ms)

  • Indica el espín del electrón, que representa el momento angular intrínseco.
  • Se representa con valores +1/2 o -1/2, indicando la orientación del spin.
  • El principio de exclusión de Pauli establece que dos electrones en un átomo no pueden tener los cuatro números cuánticos iguales.

Orbitales

  • Los orbitales atómicos son regiones del espacio donde hay una alta probabilidad de encontrar un electrón.
  • La forma y tamaño de los orbitales se definen por los números cuánticos.

Principio de Hund

  • En un mismo subnivel, primero se ocupa un electrón por cada orbital atómico antes de emparejar los electrones en un mismo orbital.
  • Los electrones desapareados tienen espines paralelos.

Principio de Exclusión de Pauli

  • Dos electrones en un mismo átomo no pueden tener los mismos cuatro números cuánticos.

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Este quiz explora los números cuánticos que describen las propiedades de los electrones en un átomo. Aprenderás sobre su significado, cómo se determinan y su relación con la ecuación de Schrödinger. ¡Pon a prueba tus conocimientos sobre este aspecto fundamental de la física cuántica!

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