Problema 1 · Química PAU Cantabria Ordinaria 2022

a) El número máximo de electrones con número cuántico n = 3 es 6. (Veracidad o falsedad)

Solución: Falsa

a) El número máximo de electrones con número cuántico n = 3 es 6. (Justificación)

Solución: El número máximo de electrones en el nivel principal $n = 3$ es 18, ya que comprende los subniveles $3s$ (1 orbital, 2 electrones), $3p$ (3 orbitales, 6 electrones) y $3d$ (5 orbitales, 10 electrones): $2 + 6 + 10 = 18$ electrones (según la fórmula $2n^2 = 2 \times 3^2 = 18$). Por tanto, la afirmación es falsa.

b) En un orbital 2p sólo puede haber 2 electrones. (Veracidad o falsedad)

Solución: Verdadera

b) En un orbital 2p sólo puede haber 2 electrones. (Justificación)

Solución: De acuerdo con el principio de exclusión de Pauli, dos electrones de un mismo átomo no pueden tener los cuatro números cuánticos idénticos. Por tanto, en cualquier orbital individual (como un orbital específico $2p_x$, $2p_y$ o $2p_z$) solo pueden situarse como máximo dos electrones con espines contrarios ($s = +1/2$ y $s = -1/2$). El subnivel $2p$ en conjunto alberga 6 electrones, pero cada orbital $2p$ solo puede contener 2.