Ejercicio B.1 · Química PAU Madrid Modelo 2023

a) Para el átomo de hidrógeno, calcule la energía del electrón en la segunda órbita, según el modelo atómico de Bohr.

Solución: $-5{,}45\cdot 10^{-19}$ J

a) Justifique el significado del signo.

Solución: El signo negativo indica estabilidad. Significa que la energía del átomo es menor que la que tiene el núcleo más el electrón cuando están separados.

b) Número de subniveles en el tercer nivel energético ($n = 3$):

Solución: 3

b) Número total de orbitales en el tercer nivel energético ($n = 3$):

Solución: 9

b) Número máximo de electrones en el tercer nivel energético ($n = 3$):

Solución: 18

b) Justificación del número de subniveles, orbitales y electrones para $n = 3$:

Solución: Para el nivel energético $n = 3$, hay 3 subniveles: $l = 0, 1, 2$. Para cada subnivel hay $2l + 1$ valores de $m_l$, o sea $m_l$ orbitales, que en total son 9. Por el Principio de exclusión de Pauli, en cada orbital caben dos electrones como máximo ya que $m_s = \pm 1/2$, por lo que el número de electrones como máximo es 18.

c) Escriba la configuración electrónica en el estado fundamental del elemento A ($Z = 29$).

Solución: $1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^6\ 3d^{10}\ 4s^1$ / $[\text{Ar}]\ 3d^{10}\ 4s^1$

c) Configuración electrónica de su ion más estable.

Solución: $1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^6\ 3d^{10}$ / $[\text{Ar}]\ 3d^{10}$ / $1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^6\ 3d^9$