2023Convocatoria ordinaria · Serie 5 · Ejercicio 1
2,5 puntosCoincide con la pautaTemas: Estructura atómica y sistema periódicoEl diagrama de la figura adjunta representa la energía de algunos orbitales que pueden ser ocupados por el electrón más externo del átomo de sodio.
a) Defina el término orbital atómico según el modelo ondulatorio del átomo, y escriba la configuración electrónica del átomo de sodio en estado fundamental. Explique qué es la energía de ionización de un átomo y calcule su valor para el átomo de sodio, expresado en .
[1,25 puntos]
b) En el espectro de emisión del sodio se observa una línea intensa que corresponde a la transición electrónica . ¿De qué color es esa radiación?
Datos: Número atómico: . Número de Avogadro: . Constante de Planck: . Velocidad de la luz en el vacío: . . . Espectro electromagnético visible:
| Color de la radiación | violeta | azul | verde | amarillo | naranja | rojo |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Longitud de onda (nm) | 380-450 | 450-495 | 495-570 | 570-590 | 590-620 | 620-750 |
[1,25 puntos]


Hazlo en papel y compara paso a paso.
a)1,25 puntos
Planteamiento En el diagrama, el electrón externo del sodio en el estado fundamental está en el orbital , con una energía de por átomo, y el electrón arrancado tiene energía 0. La energía de ionización es la diferencia, que pasamos a kJ por mol.
Un orbital atómico es una función de onda (definida por los números cuánticos , y ) que describe la región del espacio donde es muy probable encontrar un electrón con una energía determinada.
El sodio tiene 11 electrones. Configuración electrónica en estado fundamental:
La energía de ionización es la energía mínima que hay que suministrar a un átomo en estado gaseoso y fundamental para arrancarle un electrón:
En el diagrama, el electrón pasa de a :
Paso a :
ResultadoUn orbital atómico es la función de onda que describe la región del espacio donde hay una probabilidad alta de encontrar un electrón de una energía determinada. Configuración del sodio: . La energía de ionización es la energía necesaria para arrancar un electrón de un átomo gaseoso en estado fundamental; para el sodio vale por átomo, es decir, .
La pauta oficial da: Orbital: función de onda; ; por átomo;
b)1,25 puntos
Planteamiento En la transición el electrón baja de nivel y emite un fotón con la energía de la diferencia. Con la ecuación de Planck encontramos su frecuencia y su longitud de onda, que comparamos con la tabla.
Energía de la transición (leída en el diagrama; es negativa porque se desprende):
Energía del fotón emitido, en julios:
Frecuencia (ecuación de Planck):
Longitud de onda:
está dentro del intervalo del naranja de la tabla. Queda justo al lado del límite con el amarillo (): la famosa línea amarilla del sodio real está en , y aquí sale porque las energías del diagrama están redondeadas. Con los datos del examen, la respuesta es naranja.
ResultadoEl fotón tiene y , dentro del intervalo –: con los datos de la tabla, la radiación es de color naranja.
La pauta oficial da: ; ; ; : naranja
Enunciado: Generalitat de Catalunya, Consell Interuniversitari de Catalunya, Oficina d’Accés a la Universitat. PAU de Química 2023, convocatoria ordinaria. La imagen es el examen oficial tal cual; el texto lo reproduce con las fórmulas reescritas. Consultado el 22 de octubre de 2026; el documento no declara fecha de última actualización.
Examen en catalán (PDF)Examen en castellano (PDF)Pauta de corrección (PDF)Reutilizado según el aviso legal de la Generalitat
