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Quimica 3° · 2024
Libro de Química 3 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

41/210

Estructura atómica de oxígeno, fósforo, magnesio y francio

📄 ejercicios quimica 🎓 bachillerato · 3° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

O: Z=8, 16, p.2, g.16, 1s²2s²2p⁴ (2,6). P: Z=15, 30,97, p.3, g.15, 1s²2s²2p⁶3s²3p³ (2,8,5). Mg: Z=12, 24,31, p.3, g.2, 1s²2s²2p⁶3s² (2,8,2). Fr: Z=87, 223, p.7, g.1, [Rn]7s¹ (2,8,18,32,18,8,1).

📚 exercise quimica ⭐⭐⭐ Dificultad 3/5 ⏱ 8 min lectura

Solución — Página 41

Quimica 3° · 2024

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Ejercicio 41

1 (Oxígeno)

Realizo la estructura atómica del oxígeno y describo sus datos atómicos.

  1. Identifico el elemento: símbolo químico \text{O}, nombre oxígeno.
  2. Número atómico Z = 8, por tanto tiene 8 protones y 8 electrones.
  3. Peso atómico A_r = 16{,}00.
  4. Ubicación en la tabla periódica: periodo 2 (2 niveles de energía), grupo 16 (VIA).
  5. Configuración electrónica: 1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{4}.
  6. Compruebo la suma: 2 + 2 + 4 = 8 electrones = Z.
  7. Distribución en capas de Bohr: primera capa 2 electrones, segunda capa 6 electrones (2, 6). El átomo necesita 2 electrones para completar la capa de valencia, por eso forma 2 enlaces.
  8. Notación: \,^{16}_{8}\text{O}.
Respuesta

\text{O}; Z = 8; A_r = 16{,}00; periodo 2; grupo 16; 1s^{2}2s^{2}2p^{4}; capas (2, 6).

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Ejercicio 41

2 (Fósforo)

Realizo la estructura atómica del fósforo y describo sus datos atómicos.

  1. Símbolo químico \text{P}, nombre fósforo.
  2. Número atómico Z = 15: 15 protones y 15 electrones.
  3. Peso atómico A_r = 30{,}97.
  4. Ubicación: periodo 3 (3 niveles), grupo 15 (VA).
  5. Configuración electrónica: 1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{6}\,3s^{2}\,3p^{3}.
  6. Compruebo: 2 + 2 + 6 + 2 + 3 = 15 electrones = Z.
  7. Distribución en capas: 2, 8, 5; la capa de valencia tiene 5 electrones y puede ganar 3 o compartir 3.
  8. Notación: \,^{31}_{15}\text{P}.
Respuesta

\text{P}; Z = 15; A_r = 30{,}97; periodo 3; grupo 15; 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{3}; capas (2, 8, 5).

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Ejercicio 41

3 (Magnesio)

Realizo la estructura atómica del magnesio y describo sus datos atómicos.

  1. Símbolo químico \text{Mg}, nombre magnesio.
  2. Número atómico Z = 12: 12 protones y 12 electrones.
  3. Peso atómico A_r = 24{,}31.
  4. Ubicación: periodo 3 (3 niveles), grupo 2 (IIA).
  5. Configuración electrónica: 1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{6}\,3s^{2}.
  6. Compruebo: 2 + 2 + 6 + 2 = 12 electrones = Z.
  7. Distribución en capas: 2, 8, 2; al perder los 2 electrones de valencia forma el catión \text{Mg}^{2+}.
  8. Notación: \,^{24}_{12}\text{Mg}.
Respuesta

\text{Mg}; Z = 12; A_r = 24{,}31; periodo 3; grupo 2; 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}; capas (2, 8, 2).

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Ejercicio 41

4 (Francio)

Realizo la estructura atómica del francio y describo sus datos atómicos.

  1. Símbolo químico \text{Fr}, nombre francio.
  2. Número atómico Z = 87: 87 protones y 87 electrones.
  3. Peso atómico A_r = 223 (isótopo más estable, \,^{223}\text{Fr}).
  4. Ubicación: periodo 7 (7 niveles), grupo 1 (IA); es el metal alcalino de mayor masa atómica.
  5. Configuración electrónica: 1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{6}\,3s^{2}\,3p^{6}\,3d^{10}\,4s^{2}\,4p^{6}\,4d^{10}\,4f^{14}\,5s^{2}\,5p^{6}\,5d^{10}\,6s^{2}\,6p^{6}\,7s^{1}, o en forma abreviada [\text{Rn}]\,7s^{1}.
  6. Compruebo el conteo: gas noble [\text{Rn}] = 86 electrones + 1 en 7s = 87 electrones = Z.
  7. Distribución en capas: 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1; tiene 1 electrón de valencia, por eso pierde fácilmente 1 electrón y forma \text{Fr}^{+}.
  8. Notación: \,^{223}_{87}\text{Fr}.
Respuesta

\text{Fr}; Z = 87; A_r = 223; periodo 7; grupo 1; [\text{Rn}]7s^{1}; capas (2, 8, 18, 32, 18, 8, 1).

Contenido de la página

Página 40 — Texto de Química

3. Realizo en una cartulina o en el cuaderno la estructura atómica de los siguientes elementos químicos: oxígeno, fósforo, magnesio, francio y describo el símbolo químico, número atómico, peso atómico, periodo, grupo y configuración electrónica.

Sodio (ejemplo modelo)

Dato Valor
Símbolo químico Na
Número atómico 11
Peso atómico 23
Grupo 1
Período 3
Configuración electrónica 1s^{2}, 2s^{2}, 2p^{6}, 3s^{1}

Átomo de sodio

Representación de Bohr del sodio, \,^{11}\text{Na}^{23}: núcleo con 11 protones y 12 neutrones, y tres capas con 2, 8 y 1 electrones respectivamente (11 electrones en total).

Ejemplos resueltos

Describir la ficha atómica del sodio (Na) como modelo de la actividad.

Símbolo: \text{Na}. Número atómico: Z = 11. Peso atómico: A_r = 23. Grupo: 1. Periodo: 3. Configuración: 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{1}. Distribución en capas: 2, 8, 1 (11 electrones). Notación: \,^{11}_{11}\text{Na}^{23}.

Tabla

Elemento Símbolo Z Ar Periodo Grupo Configuración electrónica Capas
Oxígeno O 8 16,00 2 16 1s^{2}2s^{2}2p^{4} 2, 6
Fósforo P 15 30,97 3 15 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{3} 2, 8, 5
Magnesio Mg 12 24,31 3 2 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2} 2, 8, 2
Francio Fr 87 223 7 1 [\text{Rn}]7s^{1} 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1
Sodio (ejemplo) Na 11 23 3 1 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{1} 2, 8, 1

Diagrama

graph LR
  A[Na Z=11 Ar=23] --> B[Periodo 3]
  A --> C[Grupo 1]
  A --> D[1s2 2s2 2p6 3s1]
  D --> E[Capas: 2, 8, 1]
  E --> F[1 electrón de valencia]

Fórmulas y ecuaciones

Configuración oxígeno: 1s^{2}2s^{2}2p^{4}

Configuración fósforo: 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{3}

Configuración magnesio: 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}

Configuración francio: [\text{Rn}]7s^{1}

Z = \text{número de protones} = \text{número de electrones (átomo neutro)}

1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{6}\,3s^{2}\,3p^{3}

1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{6}\,3s^{2}

[\text{Rn}]\,7s^{1}

2+2+6+2+3=15

Glosario (6)

Número atómico (Z)
Número de protones del núcleo de un átomo; identifica al elemento químico.
Peso atómico (Ar)
Masa promedio de los átomos de un elemento, expresada en unidades de masa atómica (u).
Periodo
Fila horizontal de la tabla periódica; indica el número de niveles de energía del átomo.
Grupo
Columna vertical de la tabla periódica; indica el número de electrones de valencia.
Configuración electrónica
Distribución de los electrones en los orbitales o niveles de energía de un átomo.
Electrón de valencia
Electrón situado en el nivel más externo; participa en los enlaces químicos.

Preguntas para practicar

¿Por qué el francio, con un solo electrón de valencia, es uno de los elementos más reactivos?

Porque al tener un único electrón en el nivel 7 (muy alejado del núcleo y fuertemente apantallado por los 86 electrones interiores) necesita perder muy poca energía para desprenderlo, formando con facilidad el catión $\text{Fr}^{+}$; por eso su tendencia a ceder electrones es la mayor entre los metales alcalinos.

¿Cómo relaciono el número de niveles de energía con el periodo en el que aparece un elemento?

El periodo indica el número de niveles (capas) que poseen los electrones del átomo en su configuración fundamental: si el último electrón se ubica en el nivel $n = 3$, el elemento pertenece al periodo 3, como ocurre con el fósforo y el magnesio.

¿Qué información me da el grupo de un elemento sobre su comportamiento químico?

El grupo corresponde al número de electrones de valencia; los elementos de un mismo grupo tienen la misma configuración en su capa más externa y, por tanto, comportamientos químicos parecidos, como ocurre con el sodio y el francio (grupo 1), ambos forman cationes $+1$.

Temas y conceptos clave

Estructura atómicaConfiguración electrónicaUbicación en la tabla periódicaModelo de capas de Bohrnúmero atómico (Z)peso atómico (Ar)periodogrupoelectrón de valencianotación atómica

Fuentes y referencias

  • https://h9.cl/54j51
  • https://h9.cl/fbprb2
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Figuras de la página (1)

Diagrama de Bohr del átomo de sodio 11Na23: núcleo con tres capas concéntricas que alojan 2, 8 y 1 electrones (puntos verdes).
Figura 2 image

Preguntas que la gente también hace

¿Cómo se determina el periodo y el grupo de un elemento a partir de su configuración electrónica?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué significa que el francio tenga un solo electrón de valencia en el nivel 7?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cómo se representa gráficamente la estructura de Bohr de un átomo como el magnesio?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Tabla periódica: ubicar elementos por número atómico
  • • Reglas de llenamiento de orbitales 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4f, 7s
  • • Capas y subniveles de energía
  • • Diferencia entre número atómico y peso atómico
Siguiente tema sugerido
Iones, valencia y reactividad a partir de la configuración electrónica
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 458 caracteres
  1. Realizo en una cartulina o en el cuaderno la estructura atómica de los siguientes elementos químicos: oxígeno, fósforo, magnesio, francio y describo el símbolo químico, número atómico, peso atómico, periodo, grupo y configuración electrónica.

r Sodio Símbolo químico Na Número atómico 11 Peso atómico 23 Grupo 1 Período 3

Configuración electrónica: 1S?, 2S?, 2P®, 3S?

40

Atomo de sodio

Texto de Quimica

https://n9.cl/54j51

11Na23

https:/n9.c/9pw92

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