Estructura atómica para PAU

Química · PAU · GUÍA POR TEMA

Estructura atómica para PAU: qué dominar y cómo practicar

Esta guía utiliza el contenido del curso para preparar el bloque de forma activa. No asigna una frecuencia histórica inventada ni promete que aparezca una pregunta concreta: la convocatoria oficial es la referencia final.

Competencias que deberías demostrar

• Relacionar espectros, energía y orbitales, y comprobar si un conjunto de números cuánticos es admisible.
• Escribir configuraciones electrónicas de átomos e iones y aplicar Pauli, Hund y el orden de ocupación con sus límites.
• Justificar tendencias periódicas mediante carga nuclear efectiva, apantallamiento y configuración electrónica.

Checklist de repaso

• Modelo cuántico y números cuánticos — Relacionar espectros, energía y orbitales, y comprobar si un conjunto de números cuánticos es admisible.
• Configuración electrónica — Escribir configuraciones electrónicas de átomos e iones y aplicar Pauli, Hund y el orden de ocupación con sus límites.
• Periodicidad y propiedades — Justificar tendencias periódicas mediante carga nuclear efectiva, apantallamiento y configuración electrónica.

Problemas representativos del tema

Problema 1. ¿Cuántos orbitales y electrones máximos caben en un subnivel d?

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Pista: d corresponde a l=2.

Solución razonada: Hay 2l+1=5 orbitales, con mₗ=−2,−1,0,1,2. Caben como máximo 10 electrones.

Problema 2. ¿Es admisible n=1, l=0, mₗ=1?

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Pista: El intervalo de mₗ depende de l.

Solución razonada: No. Para l=0, mₗ solo puede ser 0.

Problema 3. Escribe Cu⁺, sabiendo Cu=[Ar]3d¹⁰4s¹.

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Pista: Retira el electrón de mayor n.

Solución razonada: Cu⁺=[Ar]3d¹⁰. Se pierde el electrón 4s y quedan 28 electrones.

Problema 4. Oxígeno, Z=8: ¿cuántos electrones desapareados tiene en el modelo atómico fundamental?

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Pista: Distribuye 2p⁴ sobre tres orbitales.

Solución razonada: 1s²2s²2p⁴: un orbital p tiene pareja y los otros dos un electrón; hay dos desapareados.

Problema 5. Compara, razonadamente, el radio de Na y Na⁺.

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Pista: ¿Se conserva el mismo nivel externo ocupado?

Solución razonada: Na pierde su electrón 3s al formar Na⁺; el ion queda con configuración [Ne] y es menor que el átomo.

Problema 6. ¿Cuál tiene mayor primera energía de ionización, N u O, y qué papel tiene el apareamiento?

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Pista: Compara 2p³ y 2p⁴.

Solución razonada: N tiene una subcapa p semillena sin parejas; en O aparece una pareja y su repulsión facilita retirar un electrón. La primera ionización de N es mayor.

Errores que debes vigilar

• No interpretar un orbital como una trayectoria. No asignar l=n. No usar nanómetros directamente con c en m/s. No confundir energía de un fotón con energía de un mol de fotones.
• No restar electrones a un anión. No retirar 3d antes de 4s en los cationes trabajados. No aplicar la diagonal sin revisar excepciones. No confundir orbitales y subniveles.
• No confundir carga del ion con número de protones. No aplicar tendencias como leyes sin excepciones. No comparar afinidades electrónicas con convenciones de signo distintas.

Simulación y corrección

1. Haz una primera vuelta resolviendo lo seguro y señalando las preguntas que requieren más tiempo.
2. Escribe operaciones, unidades, hipótesis y justificaciones con claridad: una respuesta correcta sin razonamiento puede no demostrar todo el proceso.
3. Corrige con criterios oficiales cuando trabajes un examen real de tu comunidad; no uses esta página como baremo oficial.
4. Después vuelve al resumen del tema, los ejercicios, el test y los errores frecuentes.

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Entrenamiento de tiempo: cuando pases de práctica temática a un examen completo, utiliza como referencia los 90 minutos establecidos actualmente para cada ejercicio PAU y sigue las instrucciones concretas de tu comunidad.