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2.E: Átomos, Moléculas e Iones (Ejercicios)

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    75371
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    2.1: Las primeras ideas en la teoría atómica

    En el siguiente dibujo, las esferas verdes representan átomos de cierto elemento. Las esferas moradas representan átomos de otro elemento. Si las esferas de diferentes elementos se tocan, forman parte de una sola unidad de un compuesto. El siguiente cambio químico representado por estas esferas puede violar una de las ideas de la teoría atómica de Dalton. ¿Cuál?

    Esta ecuación contiene los materiales de partida de una sola esfera verde más dos esferas moradas más pequeñas unidas entre sí. Cuando se agregan los materiales de partida, los productos del cambio son una esfera púrpura unida con una esfera verde más una esfera púrpura unida con una esfera verde.

    Los materiales de partida consisten en una esfera verde y dos esferas moradas. Los productos constan de dos esferas verdes y dos esferas moradas. Esto viola el postulado de Dalton de que esos átomos no se crean durante un cambio químico, sino que simplemente se redistribuyen.

    ¿Cuál postulado de la teoría de Dalton es consistente con la siguiente observación sobre los pesos de los reactivos y productos? Cuando se calientan 100 gramos de carbonato de calcio sólido, se producen 44 gramos de dióxido de carbono y 56 gramos de óxido de calcio.

    Identificar el postulado de la teoría de Dalton que es violado por las siguientes observaciones: 59.95% de una muestra de dióxido de titanio es titanio; 60.10% de una muestra diferente de dióxido de titanio es titanio.

    Esta afirmación viola el cuarto postulado de Dalton: En un compuesto dado, los números de átomos de cada tipo (y por lo tanto también el porcentaje) siempre tienen la misma proporción.

    Se analizan muestras de los compuestos X, Y y Z, con los resultados que se muestran aquí.

    Compuesto Descripción Masa de Carbono Masa de Hidrógeno
    X claro, descolorido, líquido con olor fuerte 1.776 g 0.148 g
    Y claro, descolorido, líquido con olor fuerte 1.974 g 0.329 g
    Z claro, descolorido, líquido con olor fuerte 7.812 g 0.651 g

    ¿Estos datos proporcionan ejemplo (s) de la ley de proporciones definidas, la ley de proporciones múltiples, ninguno, o ambos? ¿Qué le dicen estos datos sobre los compuestos X, Y y Z?

    2.2: Evolución de la Teoría Atómica

    Ejercicios

    1. La existencia de isótopos viola una de las ideas originales de la teoría atómica de Dalton. ¿Cuál?
    2. ¿Cómo son similares los electrones y protones? ¿En qué se diferencian?
    3. ¿Cómo son similares los protones y los neutrones? ¿En qué se diferencian?
    4. Predecir y probar el comportamiento de partículas α disparadas en un átomo modelo de “pudín de ciruela”.
      1. Predecir los caminos tomados por partículas α que se disparan a átomos con una estructura de modelo de pudín de ciruela de Thomson. Explica por qué esperas que las partículas α tomen estos caminos.
      2. Si las partículas α de mayor energía que las de (a) se disparan en átomos de pudín de ciruela, prediga en qué se diferenciarán sus caminos de los caminos de partículas α de menor energía. Explica tu razonamiento.
      3. Ahora prueba tus predicciones de (a) y (b). Abra la simulación Rutherford Scattering y seleccione la pestaña “Plum Pudding Atom”. Establezca “Energía de partículas alfa” en “min” y seleccione “mostrar trazas”. Haga clic en la pistola para comenzar a disparar partículas α. ¿Esto coincide con su predicción de (a)? Si no, explique por qué el camino real sería el que se muestra en la simulación. Presiona el botón de pausa o “Restablecer todo”. Establezca “Energía de Partículas Alfa” en “máx” y comience a disparar partículas α. ¿Esto coincide con su predicción de (b)? Si no, explique el efecto del aumento de energía en las trayectorias reales como se muestra en la simulación.
    5. Predecir y probar el comportamiento de partículas α disparadas en un modelo de átomo de Rutherford.
      1. (a) Predecir las trayectorias tomadas por las partículas α que se disparan a átomos con una estructura de modelo de átomos de Rutherford. Explica por qué esperas que las partículas α tomen estos caminos.
      2. (b) Si las partículas α de mayor energía que las de (a) se disparan contra los átomos de Rutherford, prediga en qué se diferenciarán sus trayectorias de las rutas de partículas α de menor energía. Explica tu razonamiento.
      3. (c) Predecir en qué diferirán los caminos tomados por las partículas α si se disparan contra átomos de Rutherford de elementos distintos del oro. ¿Qué factor esperas que provoque esta diferencia de caminos y por qué?
      4. (d) Ahora pruebe sus predicciones de (a), (b) y (c). Abra la simulación Rutherford Scattering y seleccione la pestaña “Rutherford Atom”. Debido a la escala de la simulación, lo mejor es comenzar con un núcleo pequeño, así que seleccione “20” tanto para protones como para neutrones, “min” para energía, mostrar rastros y luego comenzar a disparar partículas α. ¿Esto coincide con su predicción de (a)? Si no, explique por qué el camino real sería el que se muestra en la simulación. Pausa o reinicia, establece la energía en “max” y comienza a disparar partículas α. ¿Esto coincide con su predicción de (b)? Si no, explique el efecto del aumento de energía en la trayectoria real como se muestra en la simulación. Pausa o reinicia, selecciona “40” para protones y neutrones, “min” para energía, muestra rastros y dispara. ¿Esto coincide con su predicción de (c)? Si no, explique por qué el camino real sería el que se muestra en la simulación. Repite esto con un mayor número de protones y neutrones. ¿Qué generalización se puede hacer con respecto al tipo de átomo y efecto en la trayectoria de las partículas α? Sea claro y específico.

    Soluciones

    1 Dalton originalmente pensó que todos los átomos de un elemento en particular tenían propiedades idénticas, incluida la masa. Así, el concepto de isótopos, en el que un elemento tiene diferentes masas, fue una violación de la idea original. Para dar cuenta de la existencia de isótopos, se modificó el segundo postulado de su teoría atómica para afirmar que los átomos del mismo elemento deben tener idénticas propiedades químicas.

    2 Ambas son partículas subatómicas que residen en el núcleo de un átomo. Ambos tienen aproximadamente la misma masa. Los protones están cargados positivamente, mientras que los neutrones están sin carga.

    3 Ambas son partículas subatómicas que residen en el núcleo de un átomo. Ambos tienen aproximadamente la misma masa. Los protones están cargados positivamente, mientras que los neutrones están sin carga.

    4. (a) El modelo de pudín de ciruela indica que la carga positiva se extiende uniformemente por todo el átomo, por lo que esperamos que las partículas α (quizás) se vean algo ralentizadas por la repulsión positivo-positiva, sino que sigan caminos en línea recta (es decir, que no se desvíen) a medida que pasan por los átomos. (b) Las partículas α de mayor energía viajarán más rápido (y quizás se ralentizarán menos) y también seguirán caminos en línea recta a través de los átomos. (c) Las partículas α siguieron caminos en línea recta a través del átomo de pudín de ciruela. No hubo aparente ralentización de las partículas α a medida que pasaban a través de los átomos.

    5. (a) El átomo de Rutherford tiene un núcleo pequeño, cargado positivamente, por lo que la mayoría de las partículas α pasarán por el espacio vacío lejos del núcleo y quedarán sin desviar. Aquellas partículas α que pasen cerca del núcleo serán desviadas de sus caminos debido a la repulsión positivo-positiva. Cuanto más directamente hacia el núcleo se dirijan las partículas α, mayor será el ángulo de deflexión. (b) Las partículas α de mayor energía que pasan cerca del núcleo seguirán siendo desviadas, pero cuanto más rápido viajen, menor será el ángulo de desviación esperado. (c) Si el núcleo es más pequeño, la carga positiva es menor y las deflexiones esperadas son más pequeñas, tanto en términos de cuán cerca pasan las partículas α por el núcleo sin deflexión como del ángulo de desviación. Si el núcleo es más grande, la carga positiva es mayor y las deflexiones esperadas son mayores; se desviarán más partículas α y los ángulos de deflexión serán mayores. d) Los caminos seguidos por las partículas α coinciden con las predicciones de (a), (b) y (c).

    2.3: Estructura atómica y simbolismo

    ¿De qué manera son siempre diferentes los isótopos de un elemento dado? ¿De qué manera (s) son siempre iguales?

    Escribe el símbolo para cada uno de los siguientes iones:

    1. (a) el ion con una carga 1+, número atómico 55 y número de masa 133
    2. (b) el ion con 54 electrones, 53 protones y 74 neutrones
    3. (c) el ion con número atómico 15, número de masa 31 y una carga de 3 −
    4. (d) el ion con 24 electrones, 30 neutrones y una carga 3+

    a) 133 Cs +; b) 127 I ; c) 31 P 3−; d) 57 Co 3+

    Escribe el símbolo para cada uno de los siguientes iones:

    1. (a) el ion con una carga 3+, 28 electrones y un número de masa de 71
    2. (b) el ion con 36 electrones, 35 protones y 45 neutrones
    3. (c) el ion con 86 electrones, 142 neutrones y una carga 4+
    4. d) el ion con una carga 2+, número atómico 38 y número de masa 87

    Abra la simulación Construir un átomo y haga clic en el icono Atom.

    1. (a) Escoge cualquiera de los primeros 10 elementos que te gustaría construir e indica su símbolo.
    2. (b) Arrastra protones, neutrones y electrones a la plantilla de átomo para formar un átomo de tu elemento. Indique los números de protones, neutrones y electrones en su átomo, así como la carga neta y el número de masa.
    3. (c) Haga clic en “Cargo neto” y “Número Masivo”, verifique sus respuestas a (b), y corrija, si es necesario.
    4. (d) Predecir si tu átomo será estable o inestable. Indique su razonamiento.
    5. (e) Marque la casilla “Estable/No estable”. ¿Su respuesta a (d) fue correcta? Si no, primero predice lo que puedes hacer para hacer un átomo estable de tu elemento, y luego hazlo y mira si funciona. Explica tu razonamiento.

    a) Carbono-12, 12 C; b) Este átomo contiene seis protones y seis neutrones. Hay seis electrones en un átomo neutro de 12 C. La carga neta de dicho átomo neutro es cero, y el número de masa es 12. c) Las respuestas anteriores son correctas. (d) El átomo será estable ya que C-12 es un isótopo estable de carbono. e) La respuesta anterior es correcta. Otras respuestas para este ejercicio son posibles si se elige un elemento diferente de isótopo.

    Abra la simulación Build an Atom

    (a) Arrastre protones, neutrones y electrones sobre la plantilla de átomo para hacer un átomo neutro de Oxígeno-16 y dar el símbolo isótopo para este átomo.

    (b) Ahora agrega dos electrones más para hacer un ion y dar el símbolo para el ion que has creado.

    Abra la simulación Build an Atom

    (a) Arrastre protones, neutrones y electrones sobre la plantilla de átomo para hacer un átomo neutro de Litio-6 y dar el símbolo de isótopo para este átomo.

    (b) Ahora quita un electrón para hacer un ion y dar el símbolo para el ion que has creado.

    a) Litio-6 contiene tres protones, tres neutrones y tres electrones. El símbolo isótopo es 6 Li o\(\ce{^6_3Li}\). (b) 6Li+ or \(\ce{^6_3Li+}\)

    Determine the number of protons, neutrons, and electrons in the following isotopes that are used in medical diagnoses:

    (a) atomic number 9, mass number 18, charge of 1−

    (b) atomic number 43, mass number 99, charge of 7+

    (c) atomic number 53, atomic mass number 131, charge of 1−

    (d) atomic number 81, atomic mass number 201, charge of 1+

    (e) Name the elements in parts (a), (b), (c), and (d).

    The following are properties of isotopes of two elements that are essential in our diet. Determine the number of protons, neutrons and electrons in each and name them.

    (a) atomic number 26, mass number 58, charge of 2+

    (b) atomic number 53, mass number 127, charge of 1−

    (a) Iron, 26 protons, 24 electrons, and 32 neutrons; (b) iodine, 53 protons, 54 electrons, and 74 neutrons

    Give the number of protons, electrons, and neutrons in neutral atoms of each of the following isotopes:

    (a) \(\ce{^{10}_5B}\)

    (b) \(\ce{^{199}_{80}Hg}\)

    (c) \(\ce{^{63}_{29}Cu}\)

    (d) \(\ce{^{13}_6C}\)

    (e) \(\ce{^{77}_{34}Se}\)

    Give the number of protons, electrons, and neutrons in neutral atoms of each of the following isotopes:

    (a) \(\ce{^7_3Li}\)

    (b) \(\ce{^{125}_{52}Te}\)

    (c) \(\ce{^{109}_{47}Ag}\)

    (d) \(\ce{^{15}_7N}\)

    (e) \(\ce{^{31}_{15}P}\)

    (a) 3 protons, 3 electrons, 4 neutrons; (b) 52 protons, 52 electrons, 73 neutrons; (c) 47 protons, 47 electrons, 62 neutrons; (d) 7 protons, 7 electrons, 8 neutrons; (e) 15 protons, 15 electrons, 16 neutrons

    Click on the site and select the “Mix Isotopes” tab, hide the “Percent Composition” and “Average Atomic Mass” boxes, and then select the element boron.

    (a) Write the symbols of the isotopes of boron that are shown as naturally occurring in significant amounts.

    (b) Predict the relative amounts (percentages) of these boron isotopes found in nature. Explain the reasoning behind your choice.

    (c) Add isotopes to the black box to make a mixture that matches your prediction in (b). You may drag isotopes from their bins or click on “More” and then move the sliders to the appropriate amounts.

    (d) Reveal the “Percent Composition” and “Average Atomic Mass” boxes. How well does your mixture match with your prediction? If necessary, adjust the isotope amounts to match your prediction.

    (e) Select “Nature’s” mix of isotopes and compare it to your prediction. How well does your prediction compare with the naturally occurring mixture? Explain. If necessary, adjust your amounts to make them match “Nature’s” amounts as closely as possible.

    Repeat Exercise using an element that has three naturally occurring isotopes.

    Let us use neon as an example. Since there are three isotopes, there is no way to be sure to accurately predict the abundances to make the total of 20.18 amu average atomic mass. Let us guess that the abundances are 9% Ne-22, 91% Ne-20, and only a trace of Ne-21. The average mass would be 20.18 amu. Checking the nature’s mix of isotopes shows that the abundances are 90.48% Ne-20, 9.25% Ne-22, and 0.27% Ne-21, so our guessed amounts have to be slightly adjusted.

    An element has the following natural abundances and isotopic masses: 90.92% abundance with 19.99 amu, 0.26% abundance with 20.99 amu, and 8.82% abundance with 21.99 amu. Calculate the average atomic mass of this element.

    Average atomic masses listed by IUPAC are based on a study of experimental results. Bromine has two isotopes 79Br and 81Br, whose masses (78.9183 and 80.9163 amu) and abundances (50.69% and 49.31%) were determined in earlier experiments. Calculate the average atomic mass of bromine based on these experiments.

    79.904 amu

    Variations in average atomic mass may be observed for elements obtained from different sources. Lithium provides an example of this. The isotopic composition of lithium from naturally occurring minerals is 7.5% 6Li and 92.5% 7Li, which have masses of 6.01512 amu and 7.01600 amu, respectively. A commercial source of lithium, recycled from a military source, was 3.75% 6Li (and the rest 7Li). Calculate the average atomic mass values for each of these two sources.

    The average atomic masses of some elements may vary, depending upon the sources of their ores. Naturally occurring boron consists of two isotopes with accurately known masses (10B, 10.0129 amu and 11B, 11.0931 amu). The actual atomic mass of boron can vary from 10.807 to 10.819, depending on whether the mineral source is from Turkey or the United States. Calculate the percent abundances leading to the two values of the average atomic masses of boron from these two countries.

    Turkey source: 0.2649 (of 10.0129 amu isotope); US source: 0.2537 (of 10.0129 amu isotope)

    The 18O:16O abundance ratio in some meteorites is greater than that used to calculate the average atomic mass of oxygen on earth. Is the average mass of an oxygen atom in these meteorites greater than, less than, or equal to that of a terrestrial oxygen atom?

    2.4: Chemical Formulas

    Explain why the symbol for an atom of the element oxygen and the formula for a molecule of oxygen differ.

    The symbol for the element oxygen, O, represents both the element and one atom of oxygen. A molecule of oxygen, O2, contains two oxygen atoms; the subscript 2 in the formula must be used to distinguish the diatomic molecule from two single oxygen atoms.

    Explain why the symbol for the element sulfur and the formula for a molecule of sulfur differ.

    Write the molecular and empirical formulas of the following compounds:

    (a)

    Figure A shows a carbon atom that forms two, separate double bonds with two oxygen atoms.

    b)

    La Figura B muestra un átomo de hidrógeno que forma un enlace sencillo con un átomo de carbono. El átomo de carbono forma un triple enlace con otro átomo de carbono. El segundo átomo de carbono forma un enlace sencillo con un átomo de hidrógeno.

    c)

    La Figura C muestra un átomo de carbono que forma un doble enlace con otro átomo de carbono. Cada átomo de carbono forma un enlace sencillo con dos átomos de hidrógeno.

    d)

    La Figura D muestra un átomo de azufre que forma enlaces sencillos con cuatro átomos de oxígeno. Dos de los átomos de oxígeno forman un enlace sencillo con un átomo de hidrógeno.

    (a) CO molecular 2, CO empírico 2; (b) molecular C 2 H 2, CH empírico; (c) C molecular 2 H 4, CH empírico 2; (d) molecular H 2 SO 4, empírico H 2 SO 4

    Escriba las fórmulas moleculares y empíricas de los siguientes compuestos:

    (a)

    La Figura A muestra un diagrama estructural de cuatro átomos de carbono unidos entre sí en una cadena. Los dos átomos de carbono de la izquierda forman un doble enlace entre sí. Todos los átomos de carbono restantes forman enlaces simples entre sí. El carbono más a la izquierda también forma enlaces simples con dos hidrógeno. El segundo carbono en la cadena forma un enlace sencillo con un átomo de hidrógeno. El tercer carbono de la cadena forma un enlace sencillo con dos átomos de hidrógeno cada uno. El carbono más a la derecha forma un enlace sencillo con tres átomos de hidrógeno cada uno.

    b)

    La Figura B muestra un diagrama estructural de una molécula que tiene una cadena de cuatro átomos de carbono. El átomo de carbono más a la izquierda forma un enlace sencillo con tres átomos de hidrógeno cada uno y un enlace sencillo con el segundo átomo de carbono. El segundo átomo de carbono forma un triple enlace con el tercer átomo de carbono. El tercer átomo de carbono forma un enlace sencillo con el cuarto átomo de carbono. El cuarto átomo de carbono forma un enlace sencillo a tres átomos de hidrógeno cada uno.

    c)

    La Figura C muestra un diagrama estructural de dos átomos de silicio unidos entre sí con un enlace sencillo. Cada uno de los átomos de silicio forma enlaces simples a dos átomos de cloro cada uno y un átomo de hidrógeno.

    d)

    La Figura D muestra un diagrama estructural de un átomo de fósforo que forma un enlace sencillo a cuatro átomos de oxígeno cada uno. Tres de los átomos de oxígeno tienen cada uno un enlace sencillo a un átomo de hidrógeno.

    Determinar las fórmulas empíricas para los siguientes compuestos:

    1. (a) cafeína, C 8 H 10 N 4 O 2
    2. b) fructosa, C 12 H 22 O 11
    3. c) peróxido de hidrógeno, H 2 O 2
    4. (d) glucosa, C 6 H 12 O 6
    5. e) ácido ascórbico (vitamina C), C 6 H 8 O 6

    a) C 4 H 5 N 2 O; b) C 12 H 22 O 11; c) HO; d) CH 2 O; e) C 3 H 4 O 3

    Determinar las fórmulas empíricas para los siguientes compuestos:

    1. (a) ácido acético, C 2 H 4 O 2
    2. (b) ácido cítrico, C 6 H 8 O 7
    3. (c) hidrazina, N 2 H 4
    4. (d) nicotina, C 10 H 14 N 2
    5. (e) butano, C 4 H 10

    Escriba las fórmulas empíricas para los siguientes compuestos:

    (a)

    La Figura A muestra un diagrama estructural de dos átomos de carbono que forman un enlace sencillo entre sí. El átomo de carbono izquierdo forma enlaces simples con átomos de hidrógeno cada uno. El carbono derecho forma un doble enlace a un átomo de oxígeno. El carbono derecho también forma un solo átomo unido a otro átomo de oxígeno. Este átomo de oxígeno también forma un enlace sencillo a un átomo de hidrógeno.

    b)

    La Figura B muestra un diagrama estructural que contiene un carbono más a la izquierda que forma enlaces simples a tres átomos de hidrógeno cada uno. Este carbono más a la izquierda también forma un enlace sencillo a un segundo átomo de carbono. El segundo átomo de carbono forma un doble enlace con un átomo de oxígeno. El segundo carbono también forma un enlace sencillo a un segundo átomo de oxígeno. Este átomo de oxígeno forma un enlace sencillo a un tercer átomo de carbono. Este tercer átomo de carbono forma enlaces sencillos con dos átomos de hidrógeno cada uno así como un enlace sencillo con otro átomo de carbono. El átomo de carbono más a la derecha forma un enlace sencillo con tres átomos de hidrógeno cada uno.

    a) CH 2 O; b) C 2 H 4 O

    Abra la simulación Construir una molécula y seleccione la pestaña “Moléculas más grandes”. Seleccione un “Kit” de átomos apropiado para construir una molécula con dos átomos de carbono y seis átomos de hidrógeno. Arrastra átomos al espacio sobre el “Kit” para hacer una molécula. Aparecerá un nombre cuando hayas hecho una molécula real que existe (aunque no sea la que quieres). Puedes usar la herramienta de tijeras para separar átomos si deseas cambiar las conexiones. Haz clic en “3D” para ver la molécula, y mira tanto las posibilidades de llenar espacio como de bola y palo.

    1. a) Dibujar la fórmula estructural de esta molécula e indicar su nombre.
    2. (b) ¿Se pueden organizar estos átomos de alguna manera para hacer un compuesto diferente?

    Usa la simulación Build a Molecule para repetir el ejercicio, pero construye una molécula con dos carbonos, seis hidrógenos y un oxígeno.

    1. a) Dibujar la fórmula estructural de esta molécula y declarar su nombre.
    2. (b) ¿Se pueden organizar estos átomos para hacer una molécula diferente? Si es así, dibuje su fórmula estructural y diga su nombre.
    3. c) ¿Cómo se dibujan las moléculas de los apartados a) y b) iguales? ¿En qué se diferencian? Cómo se llaman (el tipo de relación entre estas moléculas, no sus nombres).

    (a) etanol

    Se muestra una Estructura de Lewis. Un átomo de oxígeno está unido a un átomo de hidrógeno y un átomo de carbono. El átomo de carbono está unido a dos átomos de hidrógeno y otro átomo de carbono. Ese átomo de carbono está unido a tres átomos de hidrógeno más. Hay un total de dos átomos de carbono, seis átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

    (b) metoximetano, más comúnmente conocido como éter dimetílico

    Se muestra una Estructura de Lewis. Un átomo de oxígeno está unido a dos átomos de carbono. Cada átomo de carbono está unido a tres átomos de hidrógeno diferentes. Hay un total de dos átomos de carbono, seis átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno.

    (c) Estas moléculas tienen la misma composición química (tipos y número de átomos) pero diferentes estructuras químicas. Son isómeros estructurales.

    Usa la simulación Build a Molecule para repetir el ejercicio, pero construye una molécula con tres carbonos, siete hidrógenos y un cloro.

    1. Dibujar la fórmula estructural de esta molécula e indicar su nombre.
    2. ¿Se pueden organizar estos átomos para hacer una molécula diferente? Si es así, dibuje su fórmula estructural y diga su nombre.
    3. ¿Cómo son las moléculas dibujadas en (a) y (b) lo mismo? ¿En qué se diferencian? ¿Cómo se llaman (el tipo de relación entre estas moléculas, no sus nombres)?

    2.5: La Tabla Periódica

    Usando la tabla periódica, clasifique cada uno de los siguientes elementos como un metal o un no metal, y luego clasifique cada uno como un elemento del grupo principal (representativo), metal de transición o metal de transición interno:

    1. uranio
    2. bromo
    3. estroncio
    4. neón
    5. oro
    6. americio
    7. rodio
    8. azufre
    9. carbono
    10. potasio

    (a) metal, metal de transición interno; (b) no metal, elemento representativo; (c) metal, elemento representativo; (d) no metálico, elemento representativo; (e) metal, metal de transición; (f) metal, metal de transición interno; (g) metal, metal de transición; (h) no metal, elemento representativo; (i) no metal, elemento representativo; (i) no metálico, elemento representativo; j) metal, elemento representativo

    Usando la tabla periódica, clasifique cada uno de los siguientes elementos como un metal o un no metal, y luego clasifique cada uno como un elemento del grupo principal (representativo), metal de transición o metal de transición interno:

    1. a) Cobalto
    2. b) europio
    3. c) yodo
    4. d) Indio
    5. (e) litio
    6. (f) oxígeno
    7. g) cadmio
    8. h) terbio
    9. (i) renio

    Utilizando la tabla periódica, identifique al miembro más ligero de cada uno de los siguientes grupos:

    1. a) gases nobles
    2. b) metales alcalinotérreos
    3. (c) metales alcalinos
    4. d) calcógenos

    a) Él; b) Ser; c) Li; d) O

    Utilizando la tabla periódica, identifique el miembro más pesado de cada uno de los siguientes grupos:

    1. (a) metales alcalinos
    2. b) calcógenos
    3. c) gases nobles
    4. d) metales alcalinotérreos
    1. Utilice la tabla periódica para dar el nombre y el símbolo para cada uno de los siguientes elementos:
    2. a) el gas noble en el mismo periodo que el germanio
    3. b) el metal alcalinotérreo en el mismo periodo que el selenio
    4. c) el halógeno en el mismo periodo que el litio
    5. d) el calcógeno en el mismo periodo que el cadmio

    a) criptón, Kr; b) calcio, Ca; c) flúor, F; d) telurio, Te

    Utilice la tabla periódica para dar el nombre y el símbolo para cada uno de los siguientes elementos:

    1. a) el halógeno en el mismo periodo que el metal alcalino con 11 protones
    2. b) el metal alcalinotérreo en el mismo periodo con el gas noble neutro con 18 electrones
    3. c) el gas noble en la misma fila que un isótopo con 30 neutrones y 25 protones
    4. d) el gas noble en el mismo periodo que el oro

    Escribe un símbolo para cada uno de los siguientes isótopos neutros. Incluya el número atómico y el número de masa para cada uno.

    1. a) el metal alcalino con 11 protones y un número de masa de 23
    2. b) el elemento gas noble con 75 neutrones en su núcleo y 54 electrones en el átomo neutro
    3. c) el isótopo con 33 protones y 40 neutrones en su núcleo
    4. d) el metal alcalinotérreo con 88 electrones y 138 neutrones

    (a)\(\ce{^{23}_{11}Na}\); (b) \(\ce{^{129}_{54}Xe}\); (c) \(\ce{^{73}_{33}As}\); (d) \(\ce{^{226}_{88}Ra}\)

    Write a symbol for each of the following neutral isotopes. Include the atomic number and mass number for each.

    1. (a) the chalcogen with a mass number of 125
    2. (b) the halogen whose longest-lived isotope is radioactive
    3. (c) the noble gas, used in lighting, with 10 electrons and 10 neutrons
    4. (d) the lightest alkali metal with three neutrons

    2.6: Molecular and Ionic Compounds

    Using the periodic table, predict whether the following chlorides are ionic or covalent: KCl, NCl3, ICl, MgCl2, PCl5, and CCl4.

    Ionic: KCl, MgCl2; Covalent: NCl3, ICl, PCl5, CCl4

    Using the periodic table, predict whether the following chlorides are ionic or covalent: SiCl4, PCl3, CaCl2, CsCl, CuCl2, and CrCl3.

    For each of the following compounds, state whether it is ionic or covalent. If it is ionic, write the symbols for the ions involved:

    1. (a) NF3
    2. (b) BaO,
    3. (c) (NH4)2CO3
    4. (d) Sr(H2PO4)2
    5. (e) IBr
    6. (f) Na2O

    (a) covalent; (b) ionic, Ba2+, O2−; (c) ionic, \(\ce{NH4+}\), \(\ce{CO3^2-}\); (d) ionic, Sr2+, \(\ce{H2PO4-}\); (e) covalent; (f) ionic, Na+, O2−

    For each of the following compounds, state whether it is ionic or covalent, and if it is ionic, write the symbols for the ions involved:

    1. (a) KClO4
    2. (b) MgC2H3O2
    3. (c) H2S
    4. (d) Ag2S
    5. (e) N2Cl4
    6. (f) Co(NO3)2

    For each of the following pairs of ions, write the symbol for the formula of the compound they will form:

    1. (a) Ca2+, S2−
    2. (b) \(\ce{NH4+}\), \(\ce{SO4^2-}\)
    3. (c) Al3+, Br
    4. (d) Na+, \(\ce{HPO4^2-}\)
    5. (e) Mg2+, \(\ce{PO4^3-}\)

    (a) CaS; (b) (NH4)2CO3; (c) AlBr3; (d) Na2HPO4; (e) Mg3 (PO4)2

    For each of the following pairs of ions, write the symbol for the formula of the compound they will form:

    1. (a) K+, O2−
    2. (b) \(\ce{NH4+}\), \(\ce{PO4^3-}\)
    3. (c) Al3+, O2−
    4. (d) Na+, \(\ce{CO3^2-}\)
    5. (e) Ba2+, \(\ce{PO4^3-}\)

    2.7: Chemical Nomenclature

    Name the following compounds:

    1. (a) CsCl
    2. (b) BaO
    3. (c) K2S
    4. (d) BeCl2
    5. (e) HBr
    6. (f) AlF3

    (a) cesium chloride; (b) barium oxide; (c) potassium sulfide; (d) beryllium chloride; (e) hydrogen bromide; (f) aluminum fluoride

    Name the following compounds:

    1. (a) NaF
    2. (b) Rb2O
    3. (c) BCl3
    4. (d) H2Se
    5. (e) P4O6
    6. (f) ICl3

    Write the formulas of the following compounds:

    1. (a) rubidium bromide
    2. (b) magnesium selenide
    3. (c) sodium oxide
    4. (d) calcium chloride
    5. (e) hydrogen fluoride
    6. (f) gallium phosphide
    7. (g) aluminum bromide
    8. (h) ammonium sulfate

    (a) RbBr; (b) MgSe; (c) Na2O; (d) CaCl2; (e) HF; (f) GaP; (g) AlBr3; (h) (NH4)2SO4

    Write the formulas of the following compounds:

    1. (a) lithium carbonate
    2. (b) sodium perchlorate
    3. (c) barium hydroxide
    4. (d) ammonium carbonate
    5. (e) sulfuric acid
    6. (f) calcium acetate
    7. (g) magnesium phosphate
    8. (h) sodium sulfite

    Write the formulas of the following compounds:

    1. (a) chlorine dioxide
    2. (b) dinitrogen tetraoxide
    3. (c) potassium phosphide
    4. (d) silver(I) sulfide
    5. (e) aluminum nitride
    6. (f) silicon dioxide

    (a) ClO2; (b) N2O4; (c) K3P; (d) Ag2S; (e) AlN; (f) SiO2

    Write the formulas of the following compounds:

    1. (a) barium chloride
    2. (b) magnesium nitride
    3. (c) sulfur dioxide
    4. (d) nitrogen trichloride
    5. (e) dinitrogen trioxide
    6. (f) tin(IV) chloride

    Each of the following compounds contains a metal that can exhibit more than one ionic charge. Name these compounds:

    1. (a) Cr2O3
    2. (b) FeCl2
    3. (c) CrO3
    4. (d) TiCl4
    5. (e) CoO
    6. (f) MoS2

    (a) chromium(III) oxide; (b) iron(II) chloride; (c) chromium(VI) oxide; (d) titanium(IV) chloride; (e) cobalt(II) oxide; (f) molybdenum(IV) sulfide

    Each of the following compounds contains a metal that can exhibit more than one ionic charge. Name these compounds:

    1. (a) NiCO3
    2. (b) MoO3
    3. (c) Co(NO3)2
    4. (d) V2O5
    5. (e) MnO2
    6. (f) Fe2O3

    The following ionic compounds are found in common household products. Write the formulas for each compound:

    1. (a) potassium phosphate
    2. (b) copper(II) sulfate
    3. (c) calcium chloride
    4. (d) titanium dioxide
    5. (e) ammonium nitrate
    6. (f) sodium bisulfate (the common name for sodium hydrogen sulfate)

    (a) K3PO4; (b) CuSO4; (c) CaCl2; (d) TiO2; (e) NH4NO3; (f) NaHSO4

    The following ionic compounds are found in common household products. Name each of the compounds:

    1. (a) Ca(H2PO4)2
    2. (b) FeSO4
    3. (c) CaCO3
    4. (d) MgO
    5. (e) NaNO2
    6. (f) KI

    What are the IUPAC names of the following compounds?

    1. (a) manganese dioxide
    2. (b) mercurous chloride (Hg2Cl2)
    3. (c) ferric nitrate [Fe(NO3)3]
    4. (d) titanium tetrachloride
    5. (e) cupric bromide (CuBr2)

    (a) manganese(IV) oxide; (b) mercury(I) chloride; (c) iron(III) nitrate; (d) titanium(IV) chloride; (e) copper(II) bromide


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