Ejercicios: Modelos atómicos y configuración electrónica

Explica con tus palabras en qué consistía la idea central del modelo atómico de Dalton. Menciona al menos dos de sus postulados, por ejemplo qué decía sobre la divisibilidad del átomo y sobre los átomos de un mismo elemento.

Relaciona cada científico con el aporte que hizo a la comprensión del átomo: Thomson, Rutherford y Bohr. Escribe una frase corta para cada uno, indicando el descubrimiento o la propuesta principal (electrón, núcleo, niveles de energía).

Escribe la configuración electrónica del átomo de azufre, $S$, cuyo número atómico es $Z = 16$. Indica además cuántos electrones tiene en su último nivel de energía.

En el experimento de Rutherford, una lámina muy delgada de oro se bombardeó con partículas alfa. La mayoría atravesó la lámina sin desviarse, unas pocas se desviaron con ángulos grandes y muy pocas rebotaron casi de frente. Explica qué conclusiones sobre la estructura del átomo se obtuvieron de cada una de estas tres observaciones y por qué el modelo de Thomson no podía explicarlas.

Un átomo neutro tiene número atómico $Z = 26$ (hierro) y número de masa $A = 56$. Determina cuántos protones, neutrones y electrones tiene. Luego escribe su configuración electrónica en notación condensada con el gas noble que corresponda y señala cuántos electrones hay en el subnivel $3d$.

Una compañera de tu clase afirma que en el modelo de Bohr el electrón describe una órbita exacta, igual que un planeta alrededor del Sol, y que en el modelo cuántico pasa lo mismo. Explica si tiene razón. Compara cómo describe cada modelo la ubicación del electrón e incluye los términos «órbita» y «orbital».

Un estudiante propone para el átomo de nitrógeno ($Z = 7$) la configuración $1s^2\,2s^2\,2p_x^2\,2p_y^1\,2p_z^0$. Analiza esta propuesta a la luz del principio de exclusión de Pauli, el principio de mínima energía y la regla de Hund. Indica cuál de ellos se incumple, justifica tu respuesta y escribe la distribución correcta de los electrones del subnivel $2p$.

El cromo ($Z = 24$) y el cobre ($Z = 29$) presentan configuraciones electrónicas que parecen «romper» el orden de llenado esperado. Escribe la configuración que se predice con el orden de llenado y la configuración real de cada uno. Explica por qué la real resulta más estable y qué relación tiene con los subniveles $3d$ semillenos o llenos. Después indica la configuración del ion $Cu^{2+}$.