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Tema W06

Bundle W06 de Ciencias Naturales para Grado 11 en México (SEP NEM Mexico 2026 / EXANI-II / COMIPEMS Ciencias Naturales): 20 preguntas con explicación pedagógica.

Alineación: SEP NEM Mexico 2026 / EXANI-II / COMIPEMS Ciencias Naturales

MX-CIE-11-2026-W06-quimica-estructura-atomica-tabla-periodica-001-MASTERY-bundle

Pregunta 1

Bloom: Remember

En una clase de química fundamental en la CDMX, se repasan las partículas subatómicas.

¿Qué partícula subatómica posee carga eléctrica negativa y orbita en la nube electrónica exterior del átomo?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: A) El electrón

  • A) El electrón¡Correcto! Los electrones son partículas de carga negativa (-1e) ubicadas en los orbitales atómicos.
  • B) El protónIncorrecto. Los protones tienen carga positiva y están en el núcleo.
  • C) El neutrónIncorrecto. Los neutrones son neutros sin carga eléctrica.
  • D) El quárk arribaIncorrecto. Los quarks forman los protones y neutrones dentro del núcleo.

💡 Explicación

Los electrones son las partículas subatómicas fundamentales de carga negativa que forman la corteza o nube electrónica.

Pregunta 2

Bloom: Remember

Se examina el elemento Sodio (Na) con número atómico Z = 11 en la Tabla Periódica.

¿Qué indica exactamente el número atómico Z de un elemento neutro?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: B) El número de protones en el núcleo atómico (e igual al número de electrones en estado neutro)

  • A) El número total de neutrones exclusivamenteIncorrecto. El número de neutrones se calcula restando A - Z.
  • B) El número de protones en el núcleo atómico (e igual al número de electrones en estado neutro)¡Correcto! El número atómico Z define la identidad del elemento e indica el número de protones atómicos.
  • C) La masa atómica expresada en gramosIncorrecto. La masa atómica es la suma ponderada de isótopos (A).
  • D) El número de niveles energéticos ocupadosIncorrecto. El número de niveles lo indica el periodo en la tabla.

💡 Explicación

El número atómico Z define la cantidad de protones presentes en el núcleo de un átomo y caracteriza al elemento químico.

Pregunta 3

Bloom: Understand

Un estudiante en Monterrey analiza la configuración electrónica del Calcio (Z = 20).

¿Cuál es la configuración electrónica correcta del átomo de Calcio en su estado fundamental?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: C) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²

  • A) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁸Incorrecto. Los orbitales p sólo admiten un máximo de 6 electrones.
  • B) 1s² 2s² 2p⁶ 3s⁴ 3p⁶Incorrecto. Los orbitales s sólo admiten un máximo de 2 electrones.
  • C) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²¡Correcto! Siguiendo el principio de Auf-bau: 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 = 20 electrones.
  • D) 1s² 2s² 2p¹⁰ 3s² 3p⁶Incorrecto. Violación de la capacidad máxima del subnivel p (máximo 6).

💡 Explicación

Siguiendo el principio de construcción Auf-bau y la regla de las diagonales, para Z = 20: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s².

Pregunta 4

Bloom: Understand

Se compara la ubicación de los elementos Halógenos en la Tabla Periódica.

¿A qué grupo o familia pertenecen los halógenos (Flúor, Cloro, Bromo, Yodo)?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: D) Grupo 17 (VII A)

  • A) Grupo 1 (I A)Incorrecto. Corresponde a los metales alcalinos.
  • B) Grupo 18 (VIII A)Incorrecto. Corresponde a los gases nobles.
  • C) Grupo 2 (II A)Incorrecto. Corresponde a los metales alcalinotérreos.
  • D) Grupo 17 (VII A)¡Correcto! Los halógenos pertenecen al grupo 17 y poseen 7 electrones de valencia.

💡 Explicación

Los halógenos ocupan el Grupo 17 (VII A) de la tabla periódica y tienen 7 electrones en su capa de valencia (ns² np⁵).

Pregunta 5

Bloom: Understand

Un átomo neutro de Carbono posee Z = 6 y número de masa A = 14 (Carbono-14).

¿Cuántos protones, neutrones y electrones tiene este isótopo respectivamente?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: A) 6 protones, 8 neutrones y 6 electrones

  • A) 6 protones, 8 neutrones y 6 electrones¡Correcto! Z = 6 protones y 6 electrones en átomo neutro. Neutrones = A - Z = 14 - 6 = 8 neutrones.
  • B) 6 protones, 6 neutrones y 6 electronesIncorrecto. Correspondería al isótopo estable Carbono-12.
  • C) 8 protones, 6 neutrones y 8 electronesIncorrecto. Cambiar el número de protones alteraría el elemento a Oxígeno.
  • D) 14 protones, 6 neutrones y 14 electronesIncorrecto. 14 es el número de masa A, no de protones.

💡 Explicación

Para el isótopo C-14: Protones = Z = 6. Electrones (átomo neutro) = 6. Neutrones = A - Z = 14 - 6 = 8.

Pregunta 6

Bloom: Apply

Se analiza la tendencia del radio atómico a lo largo de la Tabla Periódica.

¿Cómo varía el radio atómico en un mismo periodo (de izquierda a derecha) y en un mismo grupo (de arriba a abajo)?

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Respuesta correcta: B) Disminuye de izquierda a derecha en un periodo y aumenta de arriba a abajo en un grupo

  • A) Aumenta de izquierda a derecha y disminuye de arriba a abajoIncorrecto. Las tendencias están invertidas.
  • B) Disminuye de izquierda a derecha en un periodo y aumenta de arriba a abajo en un grupo¡Correcto! En un periodo el radio disminuye por mayor carga nuclear efectiva (Zef); en un grupo aumenta al añadir capas electrónicas.
  • C) Permanecer constante en toda la tabla periódicaIncorrecto. El radio atómico es una propiedad periódica altamente variable.
  • D) Aumenta en ambas direccionesIncorrecto. La atracción nuclear comprime los átomos a la derecha del periodo.

💡 Explicación

Al avanzar a la derecha en un periodo aumenta Zef comprimiendo la nube. Al bajar en un grupo se añaden niveles principales n aumentando el radio.

Pregunta 7

Bloom: Apply

Un estudiante en Puebla revisa los números cuánticos del último electrón de valencia del Sodio (1s² 2s² 2p⁶ 3s¹).

¿Cuáles son los valores correctos de los números cuánticos (n, l, ml, ms) para este electrón en 3s¹?

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Respuesta correcta: C) (3, 0, 0, +1/2)

  • A) (3, 1, 0, +1/2)Incorrecto. l = 1 corresponde a un subnivel p, no s.
  • B) (2, 0, 0, -1/2)Incorrecto. n = 2 corresponde al nivel interno anterior.
  • C) (3, 0, 0, +1/2)¡Correcto! n = 3 (nivel), l = 0 (subnivel s), ml = 0 (único orbital s), ms = +1/2 (primer electrón del orbital).
  • D) (3, 0, 1, -1/2)Incorrecto. Para l = 0, el valor de ml sólo puede ser 0.

💡 Explicación

Para el electrón 3s¹: n=3; para subnivel s l=0; cuando l=0 ml=0; el spin del primer electrón es ms = +1/2.

Pregunta 8

Bloom: Apply

Se compara la electronegatividad de distintos elementos según la escala de Pauling.

¿Cuál es el elemento químico más electronegativo de toda la Tabla Periódica?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: D) Flúor (F)

  • A) Oxígeno (O)Incorrecto. El Oxígeno es el segundo más electronegativo (~3.5), superado por el Flúor.
  • B) Francio (Fr)Incorrecto. El Francio es uno de los elementos menos electronegativos (más electropositivos).
  • C) Cloro (Cl)Incorrecto. El Cloro tiene electronegatividad de 3.0, inferior al Flúor.
  • D) Flúor (F)¡Correcto! El Flúor posee el valor máximo de electronegatividad (4.0 en la escala de Pauling).

💡 Explicación

El Flúor es el elemento con mayor tendencia a atraer electrones hacia sí en un enlace químico, con electronegatividad 4.0.

Pregunta 9

Bloom: Understand

Un ion Magnesio se representa como Mg²⁺ (Z = 12).

¿Cuántos electrones posee este catión divalente?

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Respuesta correcta: A) 10 electrones

  • A) 10 electrones¡Correcto! El átomo neutro posee 12 electrones; al perder 2 electrones de valencia para formar el catión Mg²⁺ quedan 10 electrones.
  • B) 12 electronesIncorrecto. 12 electrones corresponde al átomo neutro de Magnesio.
  • C) 14 electronesIncorrecto. 14 electrones correspondería a un anión Mg²⁻ inexistente.
  • D) 24 electronesIncorrecto. Se duplicó el número atómico.

💡 Explicación

Un catión con carga +2 ha perdido 2 electrones: Electrones = Z - carga = 12 - 2 = 10 electrones (isoelectrónico con el Neón).

Pregunta 10

Bloom: Understand

Se define la Energía de Ionización de un elemento químico en estado gaseoso.

¿Qué proceso mide la Primera Energía de Ionización?

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Respuesta correcta: B) La energía mínima requerida para arrancar el electrón más externo de un átomo gaseoso neutro

  • A) La energía liberada cuando un átomo capta un electrón adicionalIncorrecto. Esta es la definición de Afinidad Electrónica.
  • B) La energía mínima requerida para arrancar el electrón más externo de un átomo gaseoso neutro¡Correcto! Mide la energía necesaria para remoción del electrón de valencia: A(g) + EI -> A⁺(g) + e⁻.
  • C) La energía de atracción entre dos núcleos unidos por enlace covalenteIncorrecto. Se refiere a la energía de enlace químico.
  • D) La energía desprendida durante la fisión del núcleo atómicoIncorrecto. Corresponde a energía nuclear de fisión.

💡 Explicación

La primera energía de ionización es la energía requerida para remover un electrón de valencia de un átomo neutro en fase gaseosa.

Pregunta 11

Bloom: Analyze

Se analiza la anomalía en la configuración electrónica del Cromo (Z = 24) en su estado fundamental.

¿Cuál es la configuración electrónica real y correcta del Cromo debido a la estabilidad del subnivel d semilleno?

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Respuesta correcta: C) [Ar] 4s¹ 3d⁵

  • A) [Ar] 4s² 3d⁴Incorrecto. Es la configuración teórica esperada por Auf-bau, pero inestable frente a [Ar] 4s¹ 3d⁵.
  • B) [Ar] 4s⁰ 3d⁶Incorrecto. No corresponde al estado fundamental del Cromo neutro.
  • C) [Ar] 4s¹ 3d⁵¡Correcto! Para lograr mayor estabilidad con el subnivel d semilleno (d⁵), un electrón del orbital 4s pasa al 3d.
  • D) [Ar] 4s² 3d⁵Incorrecto. Esta configuración sumaría 25 electrones (Manganeso).

💡 Explicación

El Cromo presenta la anomalía de promoción electrónica: [Ar] 4s¹ 3d⁵ para ganar la estabilidad cuántica de subniveles d semillenos.

Pregunta 12

Bloom: Analyze

Se comparan las especies isoelectrónicas O²⁻, F⁻, Ne, Na⁺ y Mg²⁺ (todas con 10 electrones).

¿Cuál de estas especies posee el menor radio iónico/atómico?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: D) Mg²⁺

  • A) O²⁻Incorrecto. O²⁻ tiene Z = 8 (menor carga nuclear), por lo que posee el mayor radio de la serie.
  • B) NeIncorrecto. El Neón neutro tiene menor carga nuclear que el catión Mg²⁺.
  • C) F⁻Incorrecto. F⁻ posee Z = 9, teniendo mayor radio que Mg²⁺.
  • D) Mg²⁺¡Correcto! Mg²⁺ tiene Z = 12 (el mayor número de protones), ejerciendo la mayor atracción nuclear sobre los 10 electrones y contrayendo más la nube.

💡 Explicación

En una serie isoelectrónica, a mayor número atómico Z (más protones), mayor atracción sobre la nube electrónica y menor radio. Mg²⁺ tiene Z=12 (el menor radio).

Pregunta 13

Bloom: Analyze

El principio de exclusión de Pauli es uno de los pilares de la mecánica cuántica atómica.

¿Qué establece el Principio de Exclusión de Pauli?

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Respuesta correcta: A) Dos electrones en un mismo átomo no pueden tener los 4 números cuánticos idénticos

  • A) Dos electrones en un mismo átomo no pueden tener los 4 números cuánticos idénticos¡Correcto! En un mismo orbital (igual n, l, ml) los dos electrones deben tener spins opuestos (+1/2 y -1/2).
  • B) Los electrones ocupan primero los orbitales de menor energía disponibleIncorrecto. Este es el Principio de Auf-bau.
  • C) En orbitales degenerados los electrones se desaparean al máximo con spins paralelosIncorrecto. Esta es la Regla de Hund.
  • D) Es imposible conocer simultáneamente la posición y el momento de un electrónIncorrecto. Este es el Principio de Incertidumbre de Heisenberg.

💡 Explicación

El Principio de Exclusión de Pauli establece que no pueden existir dos electrones en el mismo átomo con los 4 números cuánticos exactamente iguales.

Pregunta 14

Bloom: Analyze

Un elemento X tiene configuración electrónica [Ne] 3s² 3p⁴ en su estado fundamental.

¿A qué periodo, bloque y grupo de la Tabla Periódica pertenece el elemento X y de qué elemento se trata?

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Respuesta correcta: B) Periodo 3, bloque p, Grupo 16 (VI A); Azufre (S)

  • A) Periodo 2, bloque s, Grupo 14 (IV A); Carbono (C)Incorrecto. El nivel 3s² 3p⁴ indica n = 3, no periodo 2.
  • B) Periodo 3, bloque p, Grupo 16 (VI A); Azufre (S)¡Correcto! n = 3 (Periodo 3), termina en subnivel p (bloque p), 2 + 4 = 6 electrones de valencia (Grupo 16). Z = 16 (Azufre).
  • C) Periodo 3, bloque d, Grupo 6 (VI B); Cromo (Cr)Incorrecto. Los electrones de valencia están en s y p, no d.
  • D) Periodo 4, bloque p, Grupo 17 (VII A); Cloro (Cl)Incorrecto. El nivel principal de valencia es 3, no 4.

💡 Explicación

Con n = 3 se ubica en el Periodo 3. La capa externa 3s² 3p⁴ suma 6 electrones de valencia (Grupo 16, bloque p). Z = 16 correspondiendo al Azufre (S).

Pregunta 15

Bloom: Apply

Se calcula la carga nuclear efectiva (Zef) que experimenta un electrón de valencia del Sodio (Z = 11) usando la aproximación simplificada (Zef = Z - S, donde S son electrones internos).

¿Cuál es el valor aproximado de Zef para el electrón 3s¹ del Sodio?

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Respuesta correcta: C) +1

  • A) +11Incorrecto. +11 es la carga nuclear total Z sin considerar el apantallamiento de electrones internos.
  • B) +2Incorrecto. Error en la resta del apantallamiento.
  • C) +1¡Correcto! Z = 11. Electrones internos apantallantes (1s² 2s² 2p⁶) S = 10. Zef = 11 - 10 = +1.
  • D) +5Incorrecto. Cálculo equivocado de los electrones del núcleo interno.

💡 Explicación

La carga nuclear efectiva simplificada es Zef = Z - S = 11 protones - 10 electrones de capa interna = +1.

Pregunta 16

Bloom: Apply

Se evalúan las propiedades magnéticas de un átomo neutro de Nitrógeno (Z = 7, 1s² 2s² 2p³).

¿Es el átomo de Nitrógeno paramagnético o diamagnético y cuántos electrones desapareados posee?

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Respuesta correcta: D) Paramagnético con 3 electrones desapareados

  • A) Diamagnético sin electrones desapareadosIncorrecto. Sería diamagnético si todos sus orbitales tuviesen pares de electrones aperados.
  • B) Paramagnético con 1 electrón desapareadoIncorrecto. Los 3 electrones p están desapareados en 2px, 2py, 2pz.
  • C) Ferromagnético permanenteIncorrecto. El ferromagnetismo es una propiedad macroscópica de red sólida (como Fe, Co, Ni).
  • D) Paramagnético con 3 electrones desapareados¡Correcto! Según la Regla de Hund, en el subnivel 2p³ los 3 electrones ocupan orbitales distintos con spins paralelos, por lo que es paramagnético.

💡 Explicación

Por la regla de Hund, el subnivel 2p³ se distribuye como (↑)(↑)(↑) en px, py, pz. Al tener 3 electrones desapareados es paramagnético.

Pregunta 17

Bloom: Evaluate

Se analiza el espectro de emisión del átomo de Hidrógeno mediante el modelo de Bohr.

¿Qué longitud de onda o serie espectral se emite cuando un electrón salta desde un nivel n ≥ 2 al nivel fundamental n = 1?

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Respuesta correcta: A) Serie de Lyman (región ultravioleta)

  • A) Serie de Lyman (región ultravioleta)¡Correcto! Las transiciones electrónicas con destino al nivel n = 1 corresponden a la Serie de Lyman en el rango ultravioleta (UV).
  • B) Serie de Balmer (región visible)Incorrecto. La serie de Balmer corresponde a caídas al nivel n = 2 (luz visible).
  • C) Serie de Paschen (región infrarroja)Incorrecto. La serie de Paschen corresponde a caídas al nivel n = 3 (infrarrojo).
  • D) Serie de Brackett (región de microondas)Incorrecto. La serie de Brackett corresponde a caídas al nivel n = 4.

💡 Explicación

Las transiciones electrónicas en el Hidrógeno con llegada al nivel fundamental n = 1 emiten fotones de alta energía en la región ultravioleta (Serie de Lyman).

Pregunta 18

Bloom: Evaluate

Se calcula la longitud de onda de de Broglie λ para una partícula de masa m que se mueve a velocidad v.

¿Cuál es la fórmula fundamental de la hipótesis de de Broglie que demuestra la naturaleza dual onda-partícula de la materia?

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Respuesta correcta: B) λ = h / (m * v)

  • A) λ = h m vIncorrecto. Inconsistencia dimensional.
  • B) λ = h / (m * v)¡Correcto! De Broglie postuló que a toda partícula de momento p = mv le corresponde una longitud de onda asociadas λ = h / p = h / (mv).
  • C) λ = m * v² / hIncorrecto. Unidades físicamente incorrectas.
  • D) λ = h / (1/2 m v²)Incorrecto. Asocia la longitud de onda a la energía cinética en lugar del momento lineal.

💡 Explicación

La hipótesis de Louis de Broglie establece la dualidad onda-partícula asignando a la materia una longitud de onda λ = h / p = h / (m v).

Pregunta 19

Bloom: Evaluate

Se evalúa la paradoja del Principio de Incertidumbre de Heisenberg: Δx * Δp ≥ h / (4π).

Si se determina la posición de un electrón dentro de un átomo con absoluta precisión (Δx -> 0), ¿qué sucede con la incertidumbre en su momento lineal Δp?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: C) La incertidumbre en su momento lineal tiende al infinito (Δp -> ∞)

  • A) La incertidumbre en su momento lineal se reduce a cero (Δp -> 0)Incorrecto. Violación matemática del principio de incertidumbre.
  • B) Permanecer constante e igual a la velocidad de la luzIncorrecto. La velocidad de la luz es una constante límite de transporte.
  • C) La incertidumbre en su momento lineal tiende al infinito (Δp -> ∞)¡Correcto! Dado que el producto Δx * Δp es mayor o igual a una constante finita (ℏ/2), si Δx -> 0, Δp obligatoriamente tiende al infinito.
  • D) La masa del electrón se convierte íntegramente en fotonesIncorrecto. El principio de incertidumbre es de medida cuántica, no de aniquilación de materia.

💡 Explicación

Dado que Δx * Δp ≥ ℏ/2, el límite cuando la incertidumbre posicional Δx se aproxima a cero fuerza a que la incertidumbre en el momento Δp sea infinitamente grande.

Pregunta 20

Bloom: Evaluate

Se resuelve la Ecuación de Schrödinger independiente del tiempo para el átomo de Hidrógeno.

¿Qué representa físicamente el cuadrado del módulo de la función de onda (|Ψ|²)?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: D) La densidad de probabilidad de encontrar al electrón en una región específica del espacio (orbital atómico)

  • A) La trayectoria elíptica exacta seguida por el electrón en su órbitaIncorrecto. En mecánica cuántica no existen trayectorias deterministas continuas.
  • B) La carga eléctrica exacta concentrada en un punto fijo del núcleoIncorrecto. La carga del electrón está delocalizada en la nube orbital.
  • C) La energía cinética total disipada en forma de radiación continuaIncorrecto. |Ψ|² es una densidad de probabilidad espacial dimensional (m⁻³).
  • D) La densidad de probabilidad de encontrar al electrón en una región específica del espacio (orbital atómico)¡Correcto! Max Born interpretó |Ψ|² como la función de densidad de probabilidad de localización del electrón en el espacio tridimensional.

💡 Explicación

La interpretación probabilística de Max Born establece que |Ψ(x,y,z)|² representa la probabilidad por unidad de volumen de encontrar al electrón en un punto dado.

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