QUIMICA

Raymond Chang, Kenneth Goldsby

Chapter 8

Relaciones periódicas entre los elementos - all with Video Answers

Educators

Chapter Questions

Problem 1

Describa brevemente la importancia de la tabla periódica de Mendeleev.

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 2

¿Cuál fue la contribución de Moseley a la tabla periódica moderna?

Catherine Lemar

Catherine Lemar

Numerade Educator

Problem 3

Describa los lineamientos generales de la tabla periódica moderna.

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 4

¿Cuál es la relación más importante entre los elementos de un mismo grupo en la tabla periódica?

Brooke Troxell

Numerade Educator

Problem 5

Cuáles de los siguientes elementos son metales, cuáles no metales y cuáles metaloides?: As, $\mathrm{Xe}, \mathrm{Fe}, \mathrm{Li}, \mathrm{B}, \mathrm{Cl}$, Ba, P, I, Si.

Crystal Wang

Numerade Educator

Problem 6

Compare las propiedades físicas y químicas de los metales y de los no metales.

Brooke Troxell

Numerade Educator

Problem 7

Dibuje un esquema general de una tabla periódica (no se requieren detalles). Indique dónde se localizan los metales, los no metales y los metaloides.

David Collins

Numerade Educator

Problem 8

¿Qué es un elemento representativo? Proporcione nombre y símbolo de cuatro elementos representativos.

Brooke Troxell

Numerade Educator

Problem 9

Sin consultar la tabla periódica, escriba el nombre y el símbolo de un elemento de cada uno de los siguientes grupos: $1 \mathrm{~A}, 2 \mathrm{~A}, 3 \mathrm{~A}, 4 \mathrm{~A}, 5 \mathrm{~A}, 6 \mathrm{~A}, 7 \mathrm{~A}, 8 \mathrm{~A}$ y de los metales de transición.

Crystal Wang

Numerade Educator

Problem 10

Indique si los siguientes elementos existen como especies atómicas, como especies moleculares o formando grandes estructuras tridimensionales, en su estado más estable a $25^{\circ} \mathrm{C}$ y $1 \mathrm{~atm}$ y escriba la fórmula empírica o molecular de cada uno: fósforo, yodo, magnesio, neón, carbono, azufre, cesio y oxígeno.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 11

A una persona se le proporciona un sólido oscuro, brillante y se le pide que determine si se trata de yodo o de un elemento metálico. Sugiera una prueba que no destruya la muestra, que permita responder correctamente.

Simon Kangoun

Numerade Educator

Problem 12

¿Qué son los electrones de valencia? Para los elementos representativos, el número de electrones de valencia de un elemento es igual al número del grupo al que pertenece. Demuestre que esto se cumple para los siguientes elementos: Al, Sr, K, Br, P, S, C.

Crystal Wang

Numerade Educator

Problem 13

Escriba la configuración electrónica externa de: $a$ ) los metales alcalinos, $b$ ) los metales alcalinotérreos, $c$ ) los halógenos, $d$ ) los gases nobles.

Check back soon!

Problem 14

Utilizando los elementos de la primera serie de transición (desde $\mathrm{Sc}$ hasta $\mathrm{Cu}$ ) como ejemplo, muestre las características de las configuraciones electrónicas de los metales de transición.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 15

Las configuraciones electrónicas de los iones derivados de elementos representativos siguen un patrón común. ¿En qué consiste ese patrón y cómo se relaciona con la estabilidad de estos iones?

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 16

¿Qué significa cuando se dice que dos iones o un átomo y un ion son isoelectrónicos?

Brooke Troxell

Numerade Educator

Problem 17

¿Por qué es errónea la afirmación "los átomos del elemento $\mathrm{X}$ son isoelectrónicos con los átomos del elemento $\mathrm{Y}$ "?

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 18

Proporcione tres ejemplos de iones de metales de la primera serie de transicion (desde $\mathrm{Sc}$ hasta $\mathrm{Cu}$ ) cuya configuración electrónica esté representada por el argón como núcleo de gas noble.

Brooke Troxell

Numerade Educator

Problem 19

En la tabla periódica, el elemento hidrógeno algunas veces se agrupa con los metales alcalinos (como en este texto), y otras veces con los halógenos. Explique por qué el hidrógeno se puede parecer a los elementos de los grupos $1 \mathrm{~A}$ y $7 \mathrm{~A}$.

Simon Kangoun

Numerade Educator

Problem 20

Un átomo neutro de cierto elemento tiene 17 electrones. Sin consultar la tabla periódica: $a$ ) escriba la configuración electrónica del estado fundamental del elemento, $b$ ) clasifique el elemento, $c$ ) determine si los átomos de dicho elemento son diamagnéticos o paramagnéticos.

Brooke Troxell

Numerade Educator

Problem 21

Agrupe las siguientes configuraciones electrónicas en parejas que representen átomos con propiedades químicas semejantes:
a) $1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^2$
b) $1 s^2 2 s^2 2 p^3$
c) $1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^2 3 p^6 4 s^2 3 d^{10} 4 p^6$
d) $1 s^2 2 s^2$
e) $1 s^2 2 s^2 2 p^6$
f) $1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^2 3 p^3$

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Problem 22

Agrupe las siguientes configuraciones electrónicas en parejas que representen átomos con propiedades químicas semejantes:
a) $1 s^2 2 s^2 2 p^3$
b) $1 s^2 2 s^1$
c) $1 s^2 2 s^2 2 p^6$
d) $1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^2 3 p^5$
e) $1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^2 3 p^6 4 s^1$
f) $1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^2 3 p^6 4 s^2 3 d^{10} 4 p^6$

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Problem 23

Sin consultar la tabla periódica, escriba la configuración electrónica de los elementos cuyos números atómicos son los siguientes: $a$ ) $9, b$ ) $20, c) 26, d$ ) 33 . Clasifique dichos elementos.

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 24

Especifique el grupo de la tabla periódica en el que se encuentra cada uno de los siguientes elementos: $a$ ) $\left.\left.\left.[\mathrm{Ne}] 3 s^1, b\right)[\mathrm{Ne}] 3 s^2 3 p^3, c\right)[\mathrm{Ne}] 3 s^2 3 p^6, d\right)[\mathrm{Ar}] 4 s^2 3 d^8$.

Crystal Wang

Numerade Educator

Problem 25

Un ion $\mathrm{M}^{2+}$ derivado de un metal de la primera serie de transición tiene cuatro electrones en el subnivel $3 d$. ¿Cuál elemento podría ser M?

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 26

Un ion metálico con una carga neta de +3 tiene cinco electrones en el subnivel $3 d$. Identifique el metal.

Brooke Troxell

Numerade Educator

Problem 27

Escriba la configuración electrónica en el estado fundamental de cada uno de los siguientes iones: $a$ ) $\mathrm{Li}^{+}$, b) $\mathrm{H}^{-}$, c) $\mathrm{N}^{3-}$, d) $\mathrm{F}^{-}$, e) $\left.\left.\mathrm{S}^{2-}, f\right) \mathrm{Al}^{3+}, g\right) \mathrm{Se}^{2-}$, h) $\mathrm{Br}^{-}$, i) $\mathrm{Rb}^{+}$, j) $\mathrm{Sr}^{2+}$, k) $\left.\left.\left.\mathrm{Sn}^{2+}, l\right) \mathrm{Te}^{2-}, m\right) \mathrm{Ba}^{2+}, n\right) \mathrm{Pb}^{2+}$, o) $\left.\left.\mathrm{In}^{3+}, p\right) \mathrm{Tl}^{+}, q\right) \mathrm{Tl}^{3+}$.

Vishal Sharma

Numerade Educator

Problem 28

Escriba la configuración electrónica en el estado fundamental de los siguientes iones, los cuales tienen una función importante en los procesos bioquímicos del cuerpo humano: a) $\mathrm{Na}^{+}$, b) $\mathrm{Mg}^{2+}$, c) $\mathrm{Cl}^{-}$, d) $\mathrm{K}^{+}$, e) $\mathrm{Ca}^{2+}$, f) $\mathrm{Fe}^{2+}$, g) $\mathrm{Cu}^{2+}$, h) $\mathrm{Zn}^{2+}$.

Brooke Troxell

Numerade Educator

Problem 29

Escriba la configuración electrónica en el estado fundamental de los siguientes metales de transición: $a$ ) $\mathrm{Sc}^{3+}$, b) $\mathrm{Ti}^{4+}$, c) $\mathrm{V}^{5+}$, d) $\mathrm{Cr}^{3+}$, e) $\left.\mathrm{Mn}^{2+}, f\right) \mathrm{Fe}^{2+}$, g) $\mathrm{Fe}^{3+}$, h) $\mathrm{Co}^{2+}$, i) $\mathrm{Ni}^{2+}$, j) $\mathrm{Cu}^{+}$, k) $\left.\left.\mathrm{Cu}^{2+}, l\right) \mathrm{Ag}^{+}, m\right) \mathrm{Au}^{+}$, n) $\mathrm{Au}^{3+}$, o) $\mathrm{Pt}^{2+}$.

Crystal Wang

Numerade Educator

Problem 30

Nombre los iones con carga +3 que tienen las siguientes configuraciones electrónicas: $a$ ) $\left.[\mathrm{Ar}] 3 d^\beta, b\right)[\mathrm{Ar}]$, c) $\left.[\mathrm{Kr}] 4 d^6, d\right)[\mathrm{Xe}] 4 f^{14} 5 d^6$.

Brooke Troxell

Numerade Educator

Problem 31

¿Cuáles de las siguientes especies son isoelectrónicas entre si? $\mathrm{C}, \mathrm{Cl}^{-}, \mathrm{Mn}^{2+}, \mathrm{B}^{-}, \mathrm{Ar}, \mathrm{Zn}, \mathrm{Fe}^{3+}, \mathrm{Ge}^{2+}$.

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 32

Agrupe las especies que son isoelectrónicas: $\mathrm{Be}^{2+}, \mathrm{F}^{-}$, $\mathrm{Fe}^{2+}, \mathrm{N}^{3-}, \mathrm{He}, \mathrm{S}^{2-}, \mathrm{Co}^{3+}, \mathrm{Ar}$.

Brooke Troxell

Numerade Educator

Problem 33

Defina radio atómico. ¿Tiene un significado preciso el tamaño de un átomo?

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 34

¿Cómo cambia el radio atómico: $a$ ) de izquierda a derecha a lo largo de un periodo y $b$ ) de arriba abajo dentro de un grupo?

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Problem 35

Defina radio iónico. ¿Cómo cambia el tamaño cuando un átomo se convierte en: $a$ ) un anión y $b$ ) un catión?

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 36

Explique por qué, para iones isoelectrónicos, los aniones son mayores que los cationes.

Joshua Myatt

Numerade Educator

Problem 37

Con base en la posición en la tabla periódica, seleccione el átomo de mayor radio atómico en cada uno de los siguientes pares: $a$ ) $\mathrm{Na}, \mathrm{Cs} ; b) \mathrm{Be}, \mathrm{Ba} ; c) \mathrm{N}, \mathrm{Sb} ; d) \mathrm{F}$, $\mathrm{Br} ; e) \mathrm{Ne}, \mathrm{Xe}$.

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 38

Acomode los siguientes átomos en orden decreciente de su radio atómico: $\mathrm{Na}, \mathrm{Al}, \mathrm{P}, \mathrm{Cl}, \mathrm{Mg}$.

Matthew Glaub

Numerade Educator

Problem 39

¿Cuál es el átomo más grande del grupo 4A?

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 40

¿Cuál es el átomo más pequeño del grupo 7A?

Anand Jangid

Numerade Educator

Problem 41

¿Por qué el radio del átomo del litio es bastante mayor que el radio de un átomo de hidrógeno?

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 42

Utilizando el segundo periodo de la tabla periódica como ejemplo, demuestre que el tamaño de los átomos disminuye según se avanza de izquierda a derecha. Explique esta tendencia.

Shashika Bandara

Shashika Bandara

Numerade Educator

Problem 43

En cada uno de los siguientes pares, indique cuál especie será menor: $a$ ) $\mathrm{Cl}^{-} \mathrm{Cl}^{-}$; b) $\mathrm{Na}^{+} \mathrm{Na}^{+}$; $) \mathrm{O}^{2-}$ o $\mathrm{S}^{2-}$; d) $\mathrm{Mg}^{2+} \mathrm{Al}^{3+}$;e) $\mathrm{Au}^{+} \mathrm{o} \mathrm{Au}^{3+}$.

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 44

Acomode los siguientes iones en orden creciente de radio iónico: $\mathrm{N}^{3-}, \mathrm{Na}^{+}, \mathrm{F}^{-}, \mathrm{Mg}^{2+}, \mathrm{O}^{2-}$.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 45

Explique cuál de los siguientes cationes es mayor y por qué: $\mathrm{Cu}^{+} \circ \mathrm{Cu}^{2+}$.

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 46

Explique cuál de los siguientes aniones es mayor y por qué: $\mathrm{Se}^{2-}$ o $\mathrm{Te}^{2-}$.

Matthew Glaub

Numerade Educator

Problem 47

Indique el estado físico (gaseoso, líquido o sólido) de los elementos representativos del cuarto periodo (K, $\mathrm{Ca}, \mathrm{Ga}, \mathrm{Ge}, \mathrm{As}, \mathrm{Se}, \mathrm{Br}$ ) a $1 \mathrm{~atm}$ y $25^{\circ} \mathrm{C}$.

Crystal Wang

Numerade Educator

Problem 48

Tanto el $\mathrm{H}^{-}$como el He contienen dos electrones $1 s$. ¿Cuál especie es más grande? Justifique su elección.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 49

Defina energía de ionización. En general las energias de ionización se miden cuando los átomos están en estado gaseoso. ¿Por qué? ¿Por qué la segunda energía de ionización siempre es mayor que la primera energía de ionización para cualquier elemento?

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 50

Dibuje un esquema de la tabla periódica y muestre las tendencias de la primera energía de ionización de los elementos en un grupo y en un periodo. ¿Qué tipo de elemento tiene las mayores energías de ionización y qué tipo de elemento tiene las menores energías de ionización?

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Problem 51

Acomode los siguientes elementos en orden creciente con respecto a la primera energía de ionización: $\mathrm{Na}, \mathrm{Cl}$, $\mathrm{Al}, \mathrm{S}$ y $\mathrm{Cs}$.

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 52

Acomode los siguientes elementos en orden creciente con respecto a la primera energía de ionización: $\mathrm{F}, \mathrm{K}, \mathrm{P}$, $\mathrm{Ca}$ y Ne.

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Problem 53

Utilice el tercer periodo de la tabla periódica como ejemplo para indicar el cambio en la primera energia de ionización de los elementos al avanzar de izquierda a derecha. Explique esta tendencia.

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 54

En general, la energía de ionización aumenta de izquierda a derecha a lo largo de determinado periodo. Sin embargo, el aluminio tiene una energía de ionización menor que el magnesio. Explique por qué.

Matthew Glaub

Numerade Educator

Problem 55

La primera y la segunda energias de ionización del $\mathrm{K}$ son $419 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$ y $3052 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$ y las del Ca son $590 \mathrm{~kJ} /$ mol y $1145 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$, respectivamente. Compare 10 s valores y comente las diferencias.

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 56

Dos átomos tienen las siguientes configuraciones electrónicas $1 s^2 2 s^2 2 p^6$ y $1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^1$. La primera energía de ionización de uno de ellos es $2080 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$, y la del otro es $496 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$. Asigne cada uno de los valores de energía de ionización a cada una de las configuraciones electrónicas proporcionadas. Justifique la elección.

Simon Kangoun

Numerade Educator

Problem 57

Un ion hidrogenoide es el que sólo contiene un electrón. La energía del electrón en un ion hidrogenoide está dada por
$$
E_n=-\left(2.18 \times 10^{-18} \mathrm{~J}\right) Z^2\left(\frac{1}{n^2}\right)
$$
donde $n$ es el número cuántico principal y $Z$ es el número atómico del elemento. Calcule la energía de ionización (en $\mathrm{kJ} / \mathrm{mol}$ ) del ion $\mathrm{He}^{+}$.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 58

El plasma es un estado de la materia que consiste en iones positivos gaseosos y electrones. En el estado de plasma, un átomo de mercurio puede perder sus 80 electrones y existir como $\mathrm{Hg}^{80+}$. Utilice la ecuación del problema 8.57 y calcule la energía requerida para el último paso de ionización, es decir
$$
\mathrm{Hg}^{79+}(\mathrm{g}) \longrightarrow \mathrm{Hg}^{80+}(\mathrm{g})+e^{-}
$$

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 59

a) Defina afinidad electrónica. b) Las mediciones de la afinidad electrónica se efectúan en átomos en estado gaseoso. ¿Por qué? c) La energía de ionización siempre es una cantidad positiva, en tanto que la afinidad electrónica puede ser positiva o negativa. Explique por qué.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 60

Explique las tendencias en la afinidad electrónica desde el aluminio hasta el cloro (vea la tabla 8.3).

Matthew Glaub

Numerade Educator

Problem 61

Acomode los elementos de cada uno de los siguientes grupos en orden creciente de la afinidad electrónica más positiva: $a$ ) $\mathrm{Li}, \mathrm{Na}, \mathrm{K} ; b) \mathrm{F}, \mathrm{Cl}, \mathrm{Br}, \mathrm{I} ; c) \mathrm{O}, \mathrm{Si}, \mathrm{P}, \mathrm{Ca}$, Ba.

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Problem 62

Especifique cuál de los siguientes elementos se esperaría que tuviera mayor afinidad electrónica y cuál la menor: $\mathrm{He}, \mathrm{K}, \mathrm{Co}, \mathrm{S}, \mathrm{Cl}$.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 63

Considerando los valores de afinidad electrónica de los metales alcalinos, ¿sería posible que estos metales formaran un anión $\mathrm{M}^{-}$, donde $\mathrm{M}$ representa un metal alcalino?

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 64

Explique por qué los metales alcalinos tienen mayor afinidad por los electrones que los metales alcalinoterreos.

Matthew Glaub

Numerade Educator

Problem 65

¿Qué significan las relaciones diagonales? Indique dos pares de elementos que presenten este tipo de relaciones.

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Problem 66

¿Cuáles elementos tienen mayor probabilidad de formar óxidos ácidos?, Ły óxidos básicos?, Ły бxidos anfóteros?

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 67

Utilice los metales alcalinos y los metales alcalinotérreos como ejemplos para ilustrar cómo es posible predecir las propiedades químicas de los elementos sólo a partir de su configuración electrónica.

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 68

Con base en el conocimiento de la química de los metales alcalinos, intuya algunas de las propiedades químicas del francio, el último miembro del grupo.

Matthew Glaub

Numerade Educator

Problem 69

Como grupo, los gases nobles son muy estables químicamente (sólo se conocen compuestos de Kr y de Xe). Use los conceptos de apantallamiento y carga nuclear efectiva para explicar por qué los gases nobles tienden a no ceder ni a aceptar electrones adicionales.

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 70

¿Por qué los elementos del grupo 1B son más estables que los del grupo $1 \mathrm{~A}$ a pesar de que ambos parecen tener la misma configuración electrónica externa, $n s^1$, donde $n$ es el número cuántico principal del último nivel?

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 71

¿Cómo cambian las propiedades de los óxidos al avanzar de izquierda a derecha a lo largo de un periodo? ¿Y de arriba abajo dentro de un grupo específico?

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 72

Escriba ecuaciones balanceadas para la reacción entre cada uno de los siguientes óxidos y agua: $a$ ) $\mathrm{Li}_2 \mathrm{O}, b$ ) $\mathrm{CaO}, c) \mathrm{SO}_3$.

Matthew Glaub

Numerade Educator

Problem 73

Escriba las fórmulas y nombre los compuestos binarios de hidrógeno y los elementos del segundo periodo (del Li hasta el F). Describa cómo cambian las propiedades físicas y químicas de estos compuestos de izquierda a derecha a lo largo del periodo.

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 74

¿Cuál óxido es más básico, $\mathrm{MgO}$ o $\mathrm{BaO}$ ? ¿Por qué?

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 75

Determine si cada una de las siguientes propiedades de los elementos representativos en general aumenta o disminuye: $a$ ) de izquierda a derecha a lo largo de un periodo y $b$ ) de arriba abajo dentro de un grupo: carácter metálico, tamaño atómico, energía de ionización, acidez de los óxidos.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 76

Consulte la tabla periódica y nombre: $a$ ) el elemento halógeno del cuarto periodo, $b$ ) un elemento semejante al fósforo respecto de sus propiedades químicas, $c$ ) el metal más reactivo del quinto periodo, $d$ ) un elemento que tenga un número atómico menor que 20 y que sea semejante al estroncio.

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Problem 77

Escriba las ecuaciones que representen los siguientes procesos:
a) La afinidad electrónica de $\mathrm{S}^{-}$.
b) La tercera energía de ionización del titanio.
c) La afinidad electrónica de $\mathrm{Mg}^{2+}$.
d) La energía de ionización de $\mathrm{O}^{2-}$.

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 78

Haga una lista de todos los iones comunes de elementos y metales de transición representativos que son isoelectrónicos con el Ar.

Matthew Glaub

Numerade Educator

Problem 79

Escriba la fórmula empírica (o molecular) de los compuestos que forman los elementos del tercer periodo (del sodio al cloro) con: $a$ ) oxígeno molecular y $b$ ) cloro molecular. En cada caso indique si se espera que el compuesto tenga carácter iónico o molecular.

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 80

El elemento $\mathrm{M}$ es un metal brillante y muy reactivo (punto de fusión de $63^{\circ} \mathrm{C}$ ); el elemento $\mathrm{X}$ es un no metal muy reactivo (punto de fusión de $-7.2^{\circ} \mathrm{C}$ ). Reaccionan entre sí para formar un compuesto de fórmula empírica MX, sólido incoloro, quebradizo que se funde a $734^{\circ} \mathrm{C}$. Cuando se disuelve en agua o se encuentra fundido, la sustancia conduce la electricidad. Cuando se burbujea cloro gaseoso en una disolución acuosa que contiene MX, se produce un líquido café rojizo y se forman iones $\mathrm{Cl}^{-}$. A partir de estas observaciones, identifique M y X. (Puede ser necesario consultar un manual de química para los valores de los puntos de fusión.)

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 81

Relacione cada uno de los elementos de la derecha con la descripción de la izquierda:
a) Liquido rojo oscuro Calcio (Ca)
b) Gas incoloro que arde Oro (Au) en oxígeno gaseoso Hidrógeno $\left(\mathrm{H}_2\right)$
c) Metal reactivo que $\operatorname{Argón}(\mathrm{Ar})$ reacciona con el agua Bromo $\left(\mathrm{Br}_2\right)$
d) Metal brillante utilizado en joyería
e) Gas inerte

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 82

Acomode las siguientes especies en parejas isoelectrónicas: $\mathrm{O}^{+}, \mathrm{Ar}, \mathrm{S}^{2-}, \mathrm{Ne}, \mathrm{Zn}, \mathrm{Cs}^{+}, \mathrm{N}^{3-}, \mathrm{As}^{3+}, \mathrm{N}, \mathrm{Xe}$.

Matthew Glaub

Numerade Educator

Problem 83

¿En cuál de los siguientes conjuntos están escritas las especies en orden decreciente del tamaño de su radio? a) $\mathrm{Be}, \mathrm{Mg}, \mathrm{Ba}, b) \mathrm{N}^{3-}, \mathrm{O}^{2-}, \mathrm{F}^{-}, c$ ) $\mathrm{Tl}^{3+}, \mathrm{Tl}^{2+}, \mathrm{Tl}^{+}$.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 84

¿Cuál de las siguientes propiedades muestra una clara variación periódica? a) primera energía de ionización, b) masa molar de los elementos, $c$ ) número de isótopos de un elemento, $d$ ) radio atómico.

Matthew Glaub

Numerade Educator

Problem 85

Cuando se burbujea dióxido de carbono en una disolución clara de hidróxido de calcio, la disolución se vuelve lechosa. Escriba una ecuación para la reacción y explique cómo muestra esta reacción que el $\mathrm{CO}_2$ es un óxido ácido.

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 86

A una persona se le proporcionan cuatro sustancias: un líquido rojo fumante, un sólido oscuro de apariencia metálica, un gas de color amarillo pálido que ataca al vidrio y un gas de color verde. Se le informa que dichas sustancias son los primeros cuatro miembros del grupo 7A, los halógenos. Nombre cada uno.

Matthew Glaub

Numerade Educator

Problem 87

Calcule el cambio en energía para los siguientes procesos:
a) $\mathrm{Na}(\mathrm{g})+\mathrm{Cl}(\mathrm{g}) \longrightarrow \mathrm{Na}^{+}(\mathrm{g})+\mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{g})$
b) $\mathrm{Ca}(\mathrm{g})+2 \mathrm{Br}(\mathrm{g}) \longrightarrow \mathrm{Ca}^{2+}(\mathrm{g})+2 \mathrm{Br}^{-}(\mathrm{g})$

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 88

Calcule el cambio en energía para los siguientes procesos:
a) $\mathrm{Mg}(g)+2 \mathrm{~F}(g) \longrightarrow \mathrm{Mg}^{2+}(g)+2 \mathrm{~F}^{-}(g)$
b) $2 \mathrm{Al}(\mathrm{g})+3 \mathrm{O}(\mathrm{g}) \longrightarrow 2 \mathrm{Al}^{3+}(\mathrm{g})+3 \mathrm{O}^{2-}(\mathrm{g})$
$\mathrm{La}$ afinidad electrónica del $\mathrm{O}^{-}$es $-844 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 89

Mencione tres propiedades que indiquen la semejanza química de cada uno de los siguientes pares de elementos: $a$ ) sodio y potasio y $b$ ) cloro y bromo.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 90

Mencione el nombre del elemento que forma compuestos, en las condiciones apropiadas, con todos los elementos de la tabla periódica excepto con $\mathrm{He}$, Ne y Ar.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 91

Explique por qué la primera afinidad electrónica del azufre es de $200 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$ pero la segunda es de $-649 \mathrm{~kJ} /$ mol.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 92

El ion $\mathrm{H}^{-}$y el átomo de He tienen dos electrones $1 s$ cada uno. ¿Cuál de las dos especies es más grande? Explique.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 93

Prediga los productos de cada uno de los siguientes 6xidos con agua: $\mathrm{Na}_2 \mathrm{O}, \mathrm{BaO}, \mathrm{CO}_2, \mathrm{~N}_2 \mathrm{O}_5, \mathrm{P}_4 \mathrm{O}_{10}, \mathrm{SO}_3$. Escriba una ecuación para cada reacción. Especifique si los óxidos son ácidos, básicos o anfóteros.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 94

Escriba las fórmulas y los nombres de los óxidos de los elementos del segundo periodo (del $\mathrm{Li}$ al $\mathrm{N}$ ). Identifique dichos óxidos como ácidos, básicos o anfóteros.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 95

Establezca si cada uno de los siguientes elementos es un gas, un líquido o un sólido en condiciones atmosféricas. Establezca también si existen en forma elemental como átomos, como moléculas o como redes tridimensionales: $\mathrm{Mg}, \mathrm{Cl}, \mathrm{Si}, \mathrm{Kr}, \mathrm{O}, \mathrm{I}, \mathrm{Hg}, \mathrm{Br}$.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 96

¿Qué factores explican la naturaleza única del hidrógeno?

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 97

En una nave espacial o en un submarino es necesario purificar el aire eliminando el dióxido de carbono exhalado. Escriba las ecuaciones para las reacciones entre el dióxido de carbono y $a$ ) ́́xido de litio $\left(\mathrm{Li}_2 \mathrm{O}\right), b$ ) peróxido de sodio $\left(\mathrm{Na}_2 \mathrm{O}_2\right)$ y $c$ ) superóxido de potasio $\left(\mathrm{KO}_2\right)$.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 98

En el problema 8.57 se proporcionó la fórmula para calcular la energía de un electrón en un ion hidrogenoide. Esta ecuación no se aplica a los átomos polielectrónicos. Una forma de modificar la ecuación para átomos más complejos es reemplazando $Z$ por $(Z-\sigma)$, donde $Z$ es el número atómico y $\sigma$ es una cantidad positiva adimensional llamada constante de apantallamiento. Considere el átomo de helio como ejemplo. La importancia física de $\sigma$ es que representa la medida del efecto pantalla que ejercen entre sí los dos electrones $1 s$. Debido a ello, a la cantidad $(Z-\sigma)$ se le llama, apropiadamente, "carga nuclear efectiva". Calcule el valor de $\sigma$ si la primera energía de ionización del helio es $3.94 \times 10^{-18} \mathrm{~J}$ por átomo. (Para los cálculos ignore el signo negativo de la ecuación dada.)

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 99

¿Por qué los valores de la afinidad electrónica para los gases nobles son negativos?

RC

Ryan Carlson

Numerade Educator

Problem 100

El radio atómico del $\mathrm{K}$ es $227 \mathrm{pm}$ y el del $\mathrm{K}^{+}$es 133 $\mathrm{pm}$. Calcule el porcentaje de disminución de volumen que ocurre cuando el $\mathrm{K}(\mathrm{g})$ se convierte en $\mathrm{K}^{+}(\mathrm{g})$. [E] volumen de una esfera es $\left(\frac{4}{3}\right) \pi r^3$, donde $r$ es el radio de la esfera.]

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 101

El radio atómico del $\mathrm{F}$ es $72 \mathrm{pm}$ y el de $\mathrm{F}^{-}$es $133 \mathrm{pm}$. Calcule el porcentaje de aumento de volumen que ocurre cuando el $\mathrm{F}(\mathrm{g})$ se convierte en $\mathrm{F}^{-}(\mathrm{g})$. (Vea el problema 8.100 para el volumen de una esfera.)

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 102

Para medir la energía de ionización de los átomos se emplea una técnica llamada espectroscopia fotoelectrónica. Al irradiar una muestra con luz UV, emite electrones de su capa de valencia. Se mide la energía cinética de los electrones emitidos. Como se conoce la energía del fotón UV y la energía cinética de los electrones emitidos, podemos escribir
$$
h v=E I+\frac{1}{2} m u^2
$$
donde $v$ es la frecuencia de la luz UV. y $m$ y $u$ son la masa y la velocidad del electrón, respectivamente. En un experimento se encuentra que la energía cinética del electrón emitido por el potasio es de $5.34 \times 10^{-19} \mathrm{~J}$ utilizando una fuente UV cuya longitud de onda es de $162 \mathrm{~nm}$. Calcule la energía de ionización del potasio. ¿Cómo puede asegurar que esta energía de ionización corresponde al electrón de la capa de valencia (es decir, al electrón atraído con menos fuerza)?

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 103

Consulte la sección "Química en acción" de la página 360 y responda las siguientes preguntas: $a$ ) ¿Por qué demoró tanto tiempo descubrir el primer gas noble (el argón) sobre la Tierra? $b$ ) Una vez que se descubrió el argón, ¿por qué tomó relativamente poco tiempo el descubrimiento del resto de los gases nobles? c) ¿Por qué no se aisló el helio en la destilación fraccional del aire líquido?

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 104

La energía necesaria para el siguiente proceso es de $1.96 \times 10^4 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}:$
$$
\mathrm{Li}(g) \longrightarrow \mathrm{Li}^{3+}(g)+3 e^{-}
$$

Si la primera energía de ionización del litio es de 520 $\mathrm{kJ} / \mathrm{mol}$, calcule la segunda energía de ionización para el litio, es decir, la energía que se requiere para el proceso
$$
\mathrm{Li}^{+}(g) \longrightarrow \mathrm{Li}^{2+}(\mathrm{g})+e^{-}
$$
(Sugerencia: Necesita la ecuación del problema 8.57.)

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 105

Un elemento $\mathrm{X}$ reacciona con hidrógeno gaseoso a $200^{\circ} \mathrm{C}$ para formar el compuesto $Y$. Cuando $Y$ se calienta a mayor temperatura, se descompone en el elemento $\mathrm{X}$ e hidrógeno gaseoso en una relación de $559 \mathrm{~mL}$ de $\mathrm{H}_2$ (medidos a TPE) por $1.00 \mathrm{~g}$ de $\mathrm{X}$ que reaccionó. $\mathrm{X}$ también se combina con cloro para formar un compuesto $\mathrm{Z}$, que contiene $63.89 \%$ de cloro en masa. Deduzca la identidad de $\mathrm{X}$.

Crystal Wang

Numerade Educator

Problem 106

Un estudiante recibe muestras de tres elementos, X, Y y $\mathrm{Z}$, que podrían ser un metal alcalino, un miembro del grupo $4 \mathrm{~A}$ y un miembro del grupo $5 \mathrm{~A}$. El estudiante hace las siguientes observaciones: el elemento $\mathrm{X}$ tiene brillo metálico y conduce la electricidad. Reacciona lentamente con ácido clorhídrico para producir hidrógeno gaseoso. El elemento $\mathrm{Y}$ es un sólido amarillo pálido que no conduce la electricidad. El elemento $\mathrm{Z}$ tiene brillo metálico y conduce la electricidad, y cuando se expone al aire lentamente, forma un polvo blanco. Una disolución acuosa del polvo blanco es básica. ¿Qué puede concluir respecto de los elementos a partir de estas observaciones?

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 107

Identifique los iones cuyos diagramas de orbitales para los electrones de valencia se muestran en la página 367. Las cargas de los iones son $a$ ) $1+, b) 3+, c) 4+, d) 2+$.

Susan Hallstrom

Susan Hallstrom

Numerade Educator

Problem 108

¿Cuál es la afinidad electrónica del ion $\mathrm{Na}^{+}$?

Susan Hallstrom

Susan Hallstrom

Numerade Educator

Problem 109

Las energias de ionización del sodio (en $\mathrm{kJ} / \mathrm{mol}$ ), desde la primera hasta la undécima, son 495.9, 4560,6900 , $9540,13400,16600,20120,25490,28930,141360$, 170000 . Elabore una gráfica del logaritmo de la energía de ionización (eje $y$ ) contra número de ionización (eje $x$ ); por ejemplo, log 495.9 se relaciona con 1 (que se identifica como $E I_1$, la primera energía de ionización), $\log 4560$ se relaciona con 2 (identificado como $E I_2$, la segunda energía de ionización) y así sucesivamente. a) Relacione desde $E I_1$ hasta $E I_{11}$ con los electrones de los orbitales $1 s, 2 s, 2 p$ y $3 s$. b) ¿Qué concluye acerca de los niveles electrónicos a partir de los altibajos de la curva?

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 110

Experimentalmente, la afinidad electrónica de un elemento se determina al utilizar un rayo láser para ionizar el anión de un elemento en estado gaseoso:
$$
\mathrm{X}^{-}(\mathrm{g})+h v \longrightarrow \mathrm{X}(\mathrm{g})+e^{-}
$$

Consulte la tabla 8.3 y calcule la longitud de onda del fotón (en nanómetros) que corresponde a la afinidad electrónica del cloro. ¿A qué región del espectro electromagnético pertenece esta longitud de onda?

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 111

Explique, en términos de sus configuraciones electrónicas, por qué se oxida más fácilmente $\mathrm{Fe}^{2+}$ a $\mathrm{Fe}^{3+}$ que $\mathrm{Mn}^{2+}$ a Mn${ }^{3+}$.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 112

La entalpía estándar de atomización de un elemento es la energía necesaria para convertir un mol de un elemento en su forma más estable a $25^{\circ} \mathrm{C}$ en un mol de gas monoatómico. Sabiendo que la entalpía estándar de atomización del sodio es de $108.4 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$, calcule la energía requerida, en kilojoules, para convertir un mol de sodio metálico a $25^{\circ} \mathrm{C}$ en un mol de iones $\mathrm{Na}^{+}$en estado gaseoso.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 113

Escriba las fórmulas y los nombres de los hidruros de los siguientes elementos del segundo periodo: $\mathrm{Li}, \mathrm{C}, \mathrm{N}$, O, F. Prediga sus reacciones con agua.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 114

Con base en el conocimiento de la configuración electrónica del titanio, establezca cuál de los siguientes compuestos es improbable que exista: $\mathrm{K}_3 \mathrm{TiF}_6, \mathrm{~K}_2 \mathrm{Ti}_2 \mathrm{O}_5$, $\mathrm{TiCl}_3, \mathrm{~K}_2 \mathrm{TiO}_4, \mathrm{~K}_2 \mathrm{TiF}_6$.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 115

Mencione un elemento del grupo $1 \mathrm{~A}$ o del grupo $2 \mathrm{~A}$ que sea un constituyente importante de las siguientes sustancias: $a$ ) remedio contra la acidez estomacal, $b$ ) enfriador para reactores nucleares, $c$ ) sal de Epsom, $d$ ) polvo para hornear, $e$ ) pólvora, $f$ ) una aleación ligera, $g$ ) fertilizante que también neutraliza la lluvia ácida, $h$ ) cemento, $i$ ) arena para caminos con hielo. Quizá sea necesario pedir al profesor información adicional relacionada con algunos puntos.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 116

En las reacciones de desplazamiento de los halógenos, se puede generar un halógeno oxidando sus aniones con un halógeno situado arriba de éste en la tabla periódica. Esto significa que no hay manera de preparar flúor elemental, ya que es el primer miembro del grupo 7A. En realidad, durante muchos años, la forma de preparar flúor elemental era oxidando los iones $\mathrm{F}^{-}$por medios electrolíticos. Más tarde, en 1986, un químico publicó que al hacer reaccionar hexafluoromanganato(IV) de potasio $\left(\mathrm{K}_2 \mathrm{MnF}_6\right)$ con pentafluoruro de antimonio $\left(\mathrm{SbF}_5\right)$ a $150^{\circ} \mathrm{C}$, logró generar flúor elemental. Balancee la siguiente ecuación que representa la reacción:
$$
\mathrm{K}_2 \mathrm{MnF}_6+\mathrm{SbF}_5 \longrightarrow \mathrm{KSbF}_6+\mathrm{MnF}_3+\mathrm{F}_2
$$

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 117

Escriba una ecuación balanceada para la preparación de: $a$ ) oxígeno molecular, $b$ ) amoniaco, $c$ dióxido de carbono, $d$ ) hidrógeno molecular, $e$ ) óxido de calcio. Indique el estado físico de reactivos y productos en cada ecuación.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 118

Escriba las fórmulas químicas de los óxidos del nitrógeno, con los siguientes números de oxidación: +1 , $+2,+3,+4,+5$. (Sugerencia: Hay dos óxidos del nitrógeno con número de oxidación +4 .)

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 119

La mayoría de los iones de los metales de transición tiene color. Por ejemplo, una disolución de $\mathrm{CuSO}_4$ es azul. ¿Cómo puede demostrar que el color azul se debe a los iones $\mathrm{Cu}^{2+}$ hidratados y no a los iones $\mathrm{SO}_4^{2-}$ ?

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 120

En general, el radio atómico y la energía de ionización tienen tendencias periódicas opuestas. ¿Por qué?

Matthew Glaub

Numerade Educator

Problem 121

Explique por qué la afinidad electrónica del nitrógeno es cercana a cero, en tanto que, por otra parte, los elementos carbono y oxígeno tienen afinidades electrónicas positivas.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 122

Considere los halógenos cloro, bromo y yodo. Los puntos de fusión y de ebullición del cloro son $-101.0^{\circ} \mathrm{C}$ y $-34.6^{\circ} \mathrm{C}$, en tanto que los del yodo son $113.5^{\circ} \mathrm{C}$ y $184.4^{\circ} \mathrm{C}$, respectivamente. Por lo tanto, en condiciones ambientales, el cloro es un gas y el yodo es un sólido. Calcule los puntos de fusión y ebullición del bromo. Compare estos valores con los que se encuentran en un manual de química.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 123

Escriba una ecuación balanceada que prediga la reacción del rubidio ( $\mathrm{Rb}$ ) con a) $\mathrm{H}_2 \mathrm{O}(l)$, b) $\left.\mathrm{Cl}_2(g), c\right) \mathrm{H}_2(\mathrm{~g})$.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 124

Las $E I$ sucesivas de los primeros cuatro electrones de un elemento representativo son $738.1 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}, 1450 \mathrm{~kJ} /$ $\mathrm{mol}, 7730 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$ y $10500 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$. Caracterice el elemento de acuerdo con el grupo periódico.

Ronald Prasad

Numerade Educator

Problem 125

Se conoce muy poco acerca de la química del ástato, el último miembro del grupo $7 \mathrm{~A}$. Describa las características físicas que se esperaría que tuviera este halógeno. Prediga los productos de la reacción entre el astaturo de sodio (NaAt) y el ácido sulfúrico. (Sugerencia: El ácido sulfúrico es un agente oxidante.)

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 126

Como se estudió en el capítulo, la masa atómica del argón es mayor que la del potasio. Esta observación generó un problema en los inicios del desarrollo de la tabla periódica porque significaba que el argón debía colocarse después que el potasio. $a$ ) ¿Cómo se resolvió esta dificultad? $b$ ) A partir de los siguientes datos, calcule la masa atómica promedio para el argón y el potasio: Ar-36 (35.9675 uma; 0.337\%), Ar-38 (37.9627 uma; 0.063\%), Ar-40 (39.9624 uma; 99.60\%); K-39 (38.9637 uma; $93.258 \%$ ), K-40 (39.9640 uma; $0.0117 \%$ ), K-41 (40.9618 uma; 6.730\%).

Crystal Wang

Numerade Educator

Problem 127

Calcule la longitud de onda máxima de luz (en nanómetros) que se requiere para ionizar un solo átomo de sodio.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 128

Prediga el número atómico y la configuración electrónica fundamental del siguiente miembro de los metales alcalinos, después del francio.

James Irizarry

Numerade Educator

Problem 129

¿Por qué los elementos que tienen altas energias de ionización también tienen afinidades electrónicas más positivas? ¿Cuál grupo de elementos representa una excepción a esta generalización?

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 130

Las primeras cuatro energías de ionización de un elemento son aproximadamente $579 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}, 1980 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$, $2963 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$ y $6180 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$. ¿A cuál grupo periódico pertenece este elemento?

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 131

Algunos químicos creen que el helio debería llamarse "helón". ¿Por qué? ¿Qué sugiere la terminación (-io) en la palabra helio?

Nicole Smina

Numerade Educator

Problem 132

a) La fórmula del hidrocarburo más sencillo es $\mathrm{CH}_4$ (metano). Prediga las fórmulas de los compuestos más sencillos formados entre el hidrógeno y los siguientes elementos: silicio, germanio, estaño y plomo. b) El hidruro de sodio $(\mathrm{NaH})$ es un compuesto iónico. ¿Esperaría que el hidruro de rubidio $(\mathrm{RbH})$ fuera más o menos iónico que el $\mathrm{NaH}$ ? c) Prediga la reacción entre el radio ( $\mathrm{Ra}$ ) y el agua. $d$ ) Cuando se expone al aire, el aluminio forma una cubierta tenaz de un óxido $\left(\mathrm{Al}_2 \mathrm{O}_3\right)$ que protege al metal de la corrosión. ¿Cuál metal del grupo $2 \mathrm{~A}$ esperaría que mostrara propiedades semejantes? ¿Por qué?

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 133

Dé ecuaciones para demostrar que el hidrógeno molecular puede actuar como agente reductor y como agente oxidante.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 134

Tanto $\mathrm{el}^{2+}$ como $\mathrm{el} \mathrm{Ca}^{2+}$ son iones biológicamente importantes. Una de sus funciones es ligarse a los grupos fosfato de las moléculas de ATP o aminoácidos de las proteínas. Para los metales del grupo 2A, en general, la tendencia a ligarse a los aniones aumenta en el orden $\mathrm{Ba}^{2+}<\mathrm{Sr}^{2+}<\mathrm{Ca}^{2+}<\mathrm{Mg}^{2+}$. Explique esta tendencia.

Anand Jangid

Numerade Educator

Problem 135

Relacione los elementos de la derecha con las descripciones de la izquierda:
a) Gas amarillo pálido que reacciona con el agua.
b) Metal blando que reacciona con agua para producir hidrógeno.
c) Metaloide de consistencia dura y que tiene un punto de fusión elevado.
d) Gas incoloro e inodoro.
e) Metal más reactivo que el hierro, pero que no experimenta corrosión en el aire.
Nitrógeno $\left(\mathrm{N}_2\right)$
Boro (B)
Aluminio (Al)
Flúor $\left(\mathrm{F}_2\right)$
Sodio (Na)
c) Metaloide de consistencia de fusión elevado.
Sodio (Na)

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 136

Escriba un reporte sobre la importancia de la tabla periódica. Haga énfasis en lo importante de la posición de un elemento en la tabla y cómo se relaciona la posición con las propiedades físicas y químicas del elemento.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 137

En el mismo diagrama, grafique la carga nuclear efectiva (vea la página 336) y el radio atómico (vea la figura 8.5) contra el número atómico para los elementos del segundo periodo: $\mathrm{Li}$ a Ne. Explique las tendencias.

Crystal Wang

Numerade Educator

Problem 138

Un alótropo de un elemento $\mathrm{X}$ es un sólido cristalino incoloro. La reacción de $\mathrm{X}$ con un exceso de oxígeno produce un gas incoloro. Este gas se disuelve en agua para producir una disolución ácida. Elija uno de los siguientes elementos que corresponda a X: $a$ ) azufre, $b$ ) fósforo, $c$ ) carbono, $d$ ) boro, $e$ ) silicio.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 139

Cuando el magnesio metálico se quema en el aire, forma dos productos A y B. A reacciona con agua para formar una disolución básica. B reacciona con agua para formar una disolución similar a la de A más un gas con un olor picante. Identifique A y B y escriba ecuaciones para las reacciones. (Sugerencia. Vea la sección "Química en acción" de la página 360.)

Crystal Wang

Numerade Educator

Problem 140

La energía de ionización de cierto elemento es de 412 $\mathrm{kJ} / \mathrm{mol}$. Sin embargo, cuando los átomos de este elemento se encuentran en el primer estado de excitación, la energía de ionización es de sólo $126 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}$. Con base en esta información, calcule la longitud de onda de la luz emitida en una transición del primer estado de excitación al estado fundamental.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 141

Use sus conocimientos sobre termoquímica para calcular $\Delta H$ de los siguientes procesos: $a$ ) $\mathrm{Cl}^{-}(g) \rightarrow \mathrm{Cl}^{+}(g)$ $+2 e^{-}$y $\left.b\right) \mathrm{K}^{+}(g)+2 e^{-} \rightarrow \mathrm{K}^{-}(g)$.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 142

En relación con la tabla 8.2, explique por qué la primera energía de ionización del helio es menor que el doble de la energía de ionización del hidrógeno, pero la segunda energía de ionización del helio es mayor que dos veces la energía de ionización del hidrógeno. [Sugerencia: De acuerdo con la ley de Coulomb, la energía entre dos cargas $Q_1$ y $Q_2$ separadas por una distancia $r$ es proporcional a $Q_1 Q_2(r)$ ).]

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 143

Como se mencionó en el capítulo 3 (página 105), el nitrato de amonio $\left(\mathrm{NH}_4 \mathrm{NO}_3\right)$ es el fertilizante nitrogenado más importante del mundo. Explique cómo prepararía este compuesto, si como materias primas se le proporcionaran sólo agua y aire. Puede contar con cualquier instrumento a su disposición para esta tarea.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 144

Una forma de estimar la carga efectiva $\left(Z_{\text {efect }}\right)$ de un átomo polielectrónico es utilizar la ecuación $E I_1=$ (1 $312 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol})\left(Z_{\text {efect }}^2 / n^2\right)$, donde $E I_1$ es la primera energía de ionización y $n$ es el número cuántico principal del nivel en el que reside el electrón. Utilice esta ecuación para calcular las cargas efectivas de $\mathrm{Li}, \mathrm{Na}$ y K. También calcule $Z_{\text {efed }} / n$ para cada metal. Explique sus resultados.

David Collins

Numerade Educator

Problem 145

Para impedir la formación de óxidos, peróxidos y superóxidos, algunas veces los metales alcalinos se almacenan en una atmósfera inerte. ¿Cuál de los siguientes gases no debe usarse para el litio: $\mathrm{Ne}, \mathrm{Ar}, \mathrm{N}_2, \mathrm{Kr}$ ? Explique. (Sugerencia: Como se mencionó en el capítulo, Li y Mg presentan una relación diagonal. Compare los compuestos comunes de estos dos elementos.)

Supratim Pal

Numerade Educator

Problem 146

Describa la función biológica de los elementos en el cuerpo humano que se muestran en la siguiente tabla periódica. (Es posible que tenga usted que investigar en sitios de red tales como www.webelements.com).

Check back soon!

Problem 147

Considere los primeros 18 elementos, del hidrógeno al argón. ¿Esperaría usted que los átomos de la mitad de ellos fueran diamagnéticos y la mitad paramagnéticos? Explique.

Ronald Prasad

Numerade Educator

Problem 148

Compare la función de trabajo para el cesio $(206 \mathrm{~kJ} /$ mol) con su primera energía de ionización $(376 \mathrm{~kJ} /$ mol). Explique la diferencia.

Nicole Smina

Numerade Educator

Problem 149

El único compuesto confirmado del radón es el difluoruro de radón, $\mathrm{RnF}_2$. Una razón por la que es difícil estudiar la química del radón es que todos sus isótopos son radiactivos, de modo que es peligroso manejar la sustancia. ¿Puede usted sugerir otra razón por la que haya $\tan$ pocos compuestos conocidos de radón? (Sugerencia: Las desintegraciones radiactivas son procesos exotérmicos.)

Anand Jangid

Numerade Educator

Problem 150

El arsénico (As) no es un elemento esencial para el cuerpo humano. $a$ ) Con base en su posición en la tabla periódica, sugiera una razón para su toxicidad. $b$ ) Cuando el arsénico entra en el cuerpo de una persona, rápidamente aparece en el folículo del pelo en crecimiento. Esto ha permitido a los detectives resolver muchos misterios de asesinato analizando el cabello de una víctima. ¿Dónde más se podría buscar la acumulación del elemento si se sospecha de envenenamiento por arsénico?

Simon Kangoun

Numerade Educator

Problem 151

Los puntos de ebullición del neón y el kriptón son $-245.9^{\circ} \mathrm{C} \mathrm{y}-152.9^{\circ} \mathrm{C}$, respectivamente. Usando estos datos, estime el punto de ebullición del argón.

Lottie Adams

Numerade Educator

Problem 152

Usando los siguientes datos de puntos de ebullición, estime el punto de ebullición del francio:
$$
\begin{array}{l|l|l|l|l|l|l}
\text { Metal } & \mathrm{Li} & \mathrm{Na} & \mathrm{K} & \mathrm{Rb} & \mathrm{Cs} & \mathrm{Fr} \\
\hline \text { P.eb. }\left({ }^{\circ} \mathrm{C}\right) & 1347 & 882.9 & 774 & 688 & 678.4 & ?
\end{array}
$$

David Collins

Numerade Educator

Problem 153

La diferencia de energías entre los niveles 6 s y $5 d$ en el oro es de $4.32 \times 10^{-19} \mathrm{~J}$. Con base en esta información, prediga el color percibido del vapor de oro. (Sugerencia: Necesita estar familiarizado con la noción de color complementario; vea la figura 23.18.)

Nicole Smina

Numerade Educator

Problem 154

Calcule el volumen de $1 \mathrm{~mol}$ de átomos de $\mathrm{K}$ (vea la figura 8.5) y compare el resultado usando la densidad del $\mathrm{K}\left(0.856 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^3\right)$. Tenga en cuenta la diferencia.

Cheryl Glor

Numerade Educator