Sobre estructura atómica y números cuánticos

[eduardo2384]

Saludos amigos. Tengo unos problemas en los cuales me bloqueo. Dicen así:

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1.- El valor del cuarto potencial de ionización en una especie hidrogenoide es igual a 217,6 eV. En dicho hidrogenoide, el electrón salta del cuarto nivel al nivel basal. ¿cuál es el valor de la longitud de onda en angström del fotón emitido? Tomar: ergios.s

2.- ¿Cuántos iones de se podrán ionizar por tercera vez al proporcionarle una energía total de ergios ?

3.- Un catión divalente posee 18 electrones en los subniveles difusos. Indique la proposición incorrecta:
a) El átomo neutro posee 5 niveles de energía
b) El número atómico es 46
c) El átomo neutro es paramagnético
d) El último electrón tiene los probables números cuánticos: 4,2,0,-1/2
e) El catión divalente es isoelectrónico con Ru

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Según el libro de donde los he sacado, las respuestas para 1,2 y 3 respectivamente son:

1.- 60

2.-

3.- El número atómico es 46

*Para la primera, tomé que el cuarto potencial de ionización es eV puesto que es un hidrogenoide, y como sólo hay un electrón por arrancar pues asi sea el segundo, tercero o cuarto potencial de ionización pues siempre será útil el primer potencial ya que por más energía que se le de a la especie ya no saldrán electrones (¿está correcto mi razonamiento?). Con ésto logro una respuesta de 60,9 lo cual discrepa de la respuesta del libro ¿porqué? ¿que estoy haciendo mal?

*Para la segunda ¿cómo es posible ionizar por tercera vez una especie hidrogenoide si el único electrón que tiene ya sale con la primera energía de ionización que se le da? No tengo idea de que hacer aquí

*Para la tercera, puesto que hay 18 electrones difusos entonces la configuración electrónica es:



Pero ésta configuración es inestable por lo cual la correcta es:



Pero como por dato ésta configuración es para el catión divalente entonces la configuración del neutro será:



Con lo cual llego a que la única correcta de las alternativas del problema solo sea la a) y todas las demás me resultan incorrectas. Se supone q debo tener sólo una incorrecta ¿que estoy haciendo mal?

Espero que me puedan ayudar.

Gracias.

[Yodin]

Buenas, hoy estoy de humor así que te haré los deberes (es broma :P). Al turrón:

Para el primer ejercicio, no se como lo has hecho si en ningun momento te dan el valor de Z (o tu te lo has guardado, pillin). En todo caso, ya te da bastante bien, piensa que es una cuestión de precisión, a mas decimales uses mas ajustado te dará el resultado (y da miedo ver como redondean en algunos libros). En cualquier caso, ya que estamos te propongo un método alternativo muy sencillito. No necesitas mucho, solo recordar como la constante de Planck relacionaba energia con frecuencia, y la relación entre frecuencia y longitud de onda (para un fotón):



Decimos incremento de energía porque estamos mirando la transición. Como los que ponen ejercicios son bastante cabroncillos te dan la constante de Planck en unas magnitudes un tanto inutiles, así que lo primero que tendrás que hacer es cambiar esos ergios por electronvolts (a mi me salen unos ). Ya solo te queda substituir y solucionar, recuerda que obtendras la longitud de onda en metros. A mi me ha dado unos 57 angstroms.

Para el segundo ejercicio, recuerda que estamos hablando del Litio: tres protones, tres electrones. Hay mas chicha bajo la capa de valencia. Mirate el tercer potencial de ionización del Litio (la wiki dice que son unos 11815,0 kJ/mol) y a ver cuantos Litios puedes ionizar con eso.

A mi me da (con esos datos) para ionizar 0.018 moles de Li, es decir, 3.05x1020 atomitos de nada. A ver si puedes mejorarlo, porque dos ordenes de magnitud son una animalada. :P

Del tercero no estoy muy seguro. Recuerda que los subniveles difusos son los orbitales d (d de difusos, claro ), así que tu primera alternativa es mas ajustada al enunciado, aunque aparentemente no sea la mas estable (las reglas que rigen esa estabilidad son muy complejas, así que a bote pronto tan posible es que sea estable como que no lo sea).

Mirando por ahí me sale que el Rutenio tiene una configuración electronica [Kr]4d75s1, así que tendría 17 electrones en los subniveles difusos, y no 18. Por tanto ya no puede ser isoelectronico con tu catión, por mucho te tenga el mismo numero de electrones. ¿Tu que opinas?

[eduardo2384]

Logré conseguir el solucionario del susodicho libro. Las soluciones son, para la 1:

http://img254.imageshack.us/img254/2079/70644939.jpg

con la respuesta en la clave A)

Para la 2 (la parte b):

http://img263.imageshack.us/img263/5823/69734616.jpg

Para la 3 :

http://img10.imageshack.us/img10/2145/73875092.jpg

con respuesta en la clave B

En la 1 ¿¿me parece o no hacen caso del término 'cuarto potencial'?? y en la tercera ¿porqué el último electron tiene por números cuánticos a (4,2,-2,-1/2)? ¿porque no podría ser (4,2,2,-1/2)?

Gracias