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COMPETENCIAS E INDICADORES DE DESEMPEÑO

Explicar la relación entre la configuración de los átomos de un elemento y su posición en la tabla periódica.

Entender lo que representa una fórmula y dar su interpretación en términos de moles y moléculas.

Conocer el concepto de enlace químico, el papel que en él desempeñan los electrones y su relación con la valencia.

Conocer la implicación de la diferencia de electronegatividades en la formación de diferentes tipos de enlace.

ÁREA DE QUÍMICA

GUÍA DE APLICACIÓN

EJES TEMÁTICOS

1.1 Configuración electrónica

1.2 Números cuánticos

1.3 Ley periódica

1.4 Concepto de mol y número de Avogadro

1.5 Fórmula mínima, fórmula molecular, peso molecular y

composición porcentual

2.1 Electronegatividad

2.2 Fórmulas de Lewis

2.3 Enlace iónico

2.4 Enlace covalente

2.5 Enlace metálico

2.6 Números de oxidación

TEMA: 1. ESTRUCTURA ATÓMICA Y TABLA PERIÓDICA

2. ENLACES QUÍMICOS

GUÍA: G 1 – I PERÍODO

ESTUDIANTE: _____________________________________________________________

E-MAIL: _____________________________________________________________

FECHA: _____________________________________________________________

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I. Complete la siguiente tabla y ubique cada elemento químico en el croquis de la tabla periódica que se encuentra a continuación, teniendo en cuenta de indicar:

- Con colores los siguientes grupos: alcalinos, alcalinotérreos, térreos, metales de transición, carbonoideos, nitrogenoideos, anfígenos, halógenos, gases nobles, lantánidos y actínidos. Nombrando las principales características de cada grupo.

- La región de elementos metálicos y la de los no metálicos, enumerando las principales características de metales y no metales.

- Hacia dónde aumentan las siguientes propiedades periódicas: radio atómico, energía de ionización, electronegatividad, afinidad electrónica, definiendo cada una de ellas.

Nota. Recuerde que N = A – Z, y el número atómico es el mismo número de protones y de electrones; período es el último nivel ocupado, y grupo es la sumatoria de los electrones ocupados en el último nivel; el grupo donde se ubica el elemento en la tabla periódica indica los electrones ocupados en el último nivel.

(p+)

(no)

(e-)

Distribución electrónica

Período

Grupo

Región

Estructura de Lewis

Con base en los resultados obtenidos en la tabla anterior, complete la siguiente información:

29

64 Cu Z

A X

13

27 Al

16

32 S

17

35 Cl

10

20 Ne

8

16 O 12

24 Mg

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II. Responda las siguientes preguntas de opción múltiple y justifique sus respuestas:

A. ¿Cuántos electrones poseen los átomos de Argón (Ar), de número atómico 18, en su capa o nivel de energía más externo? 1. 2 electrones 2. 6 electrones 3. 8 electrones 4. 18 electrones B. ¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas corresponde al átomo de Cobre (Cu), de número atómico 29? (En la notación se indican los niveles por números colocados como coeficientes y los índices de las letras indican el número de electrones en ese subnivel): 1. 1s

2 2s

2 2p

6 3s

2 3p

6 3d

10 4p

1

2. 1s2 2s

2 2p

6 3s

2 3p

6 3d

10 4s

2

3. 1s

2 2s

2 2p

6 3s

2 3p

6 3d

10 4s

1

4. 1s2 2s

2 2p

6 3s

2 3p

6 4s

10 4p

2

C. ¿Qué electrones de la corteza del átomo de Bromo (Br) influyen más notablemente en sus propiedades químicas? Número atómico 35: 1. Los de nivel 2 2. Los de nivel 3d 3. Los del orbital 1s 4. Los del nivel 4 D. Señale cuáles de estas afirmaciones son correctas. 1. El nivel energético está relacionado con la distancia al núcleo. 2. El nivel energético viene determinado por la letras s, p, d, f,... 3. El número máximo de electrones que caben en el tercer nivel energético es de 36. 4. Los electrones se ordenan en los átomos desde adentro hacia afuera, llenando completamente todos los niveles antes de poder añadir electrones en el siguiente.

M. A los sub-niveles 0 y 2 se le asignan las letras _____ y _____: 1. S – d 2. S – f 3. S – p 4. P – d N. La regla de la máxima multiplicidad, corresponde: 1. Regla de Hund. 2. Principio de Pauling. 3. Principio de exclusión de Pauli. 4. Ninguna de las anteriores. O. El sistema periódico fue realizado por: 1. Döbereiner. 2. Moseley. 3. Mendeleyev. 4. Todos los anteriores. P. Son aquellos elementos en que sus combinaciones

pueden exhibir estado de oxidación positivo o negativo:

1. Inertes 2. No metales 3. Gases nobles 4. Metales Q. El subnivel ________ tiene 1 orbital 1. s 2. d 3. p 4. f R. 3 orbitales y 6 electrones tiene el subnivel: 1. f 2. d 3. p 4. s

Tip

o d

e e

nla

ce

Estr

uctu

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e L

ew

is

Dif

ere

nc

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e

ele

ctr

on

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ad

es

Mo

lécu

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n

el

en

lace

Ma

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Co

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mo

s

de

l co

mp

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sto

ha

y

en

5,5

mo

les?

Nú

mero

s d

e

ox

idació

n

Aluminio y

Cloro

Magnesio y

Oxígeno

Azufre y

Oxígeno

Cobre y Cloro

Cloro y Cloro

Magnesio y

Cloro

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E. Señale cuáles de estas afirmaciones son correctas. 1. En el subnivel f caben 10 electrones como máximo. 2. En el nivel tercero nos encontraremos con tres subniveles: s, p, d y f. 3. Los electrones no pueden estar en cualquier sitio, deben encontrarse en determinadas posiciones/órbitas. Entre medias nunca podrán estar. 4. Los electrones más cercanos al núcleo son menos atraídos por éste que los que se encuentran más lejos del núcleo. F. Señale cuáles de estas afirmaciones son correctas. 1. Existen cuatro números cuánticos. 2. El primer número cuántico se llama primero y el segundo segundo. 3. Los electrones que interesan en química son todos. G. ¿Qué tienen en común las configuraciones electrónicas de los átomos de Li, Na, K y Rb? 1. Que poseen un solo electrón en su capa o nivel más externo. 2. Que poseen el mismo número de capas o niveles ocupados por electrones. 3. Que tienen completo el subnivel s más externo. 4. Sus configuraciones electrónicas son muy diferentes y no tienen nada en común. H. ¿Qué tienen en común las configuraciones electrónicas de los átomos de Ca, Cr, Fe, Cu y Zn? Señale las afirmaciones correctas: 1. Todos tienen el mismo número de capas o niveles ocupados por electrones. 2. Tienen el mismo número de orbitales ocupados por por electrones. 3. Todos tienen el mismo número de electrones en su nivel más externo. 4. Tienen pocos electrones en su nivel más externo. I. Un átomo tiene 12 protones, 13 neutrones y 12 electrones. ¿Cuál es su número atómico? 1. 12 2. 13 3. 24 4. 25 J. Un átomo de Volframio (w) tiene 74 protones y 108 neutrones. ¿Cuál es su representación adecuada?

1.

2.

3.

4.

K. El número cuántico ____________ se simboliza con la letra ____ y toma los valores 0, 1, 2, 3.

1. Spín - ms 2. Principal - n 3. Magnético - ml 4. Azimutal – l

L. El máximo de electrones para el orbital “s” son

_____ electrones 1. 2 2. 6

S. El sistema periódico consta de líneas verticales

llamadas: 1. Grupo 2. Número atómico 3. Período 4. Ninguna de las anteriores. T. El número cuántico magnético toma los valores: 1. 1, 2, 3, 4, etc. 2. 0, 1, 2, 3 3. –1/2, +1/2 4. Dependen de l

U. Los tipos de enlaces que presentan los siguientes compuestos, son respectivamente: 1. NaCl 2. CCl4 3. SO2 a. Covalente Covalente Iónico b. Iónico IónicoIónico c. Covalente Iónico Covalente d. Iónico Covalente Covalente e. Iónico Covalente Iónico V. ¿Cuáles de los siguientes compuestos presentan enlace iónico? (K: grupo I A, Mg: grupo II A, C: grupo IV A, O: grupo VI A, F y Br: grupo VII A) I. KF II. CO2 III. MgBr2 a. Sólo I b. Sólo II c. Sólo III d. Sólo I y III e. Sólo II y III W. Dadas las electronegatividades de los elementos siguientes compuestos químicos: NaCl y Cl2 (Na 0.9 y Cl 3.0) se puede establecer que los enlaces que presentan el NaCl y el Cl2 son del tipo 1. Covalente Puentes de Hidrógeno 2. Covalente Iónico 3. Puentes de Hidrógeno Iónico 4. Iónico Puentes de Hidrógeno 5. Iónico Covalente X. En la composición del aire se encuentra el gas noble argón en un 0.98%. Cuando este gas industrialmente sufre licuefacción, sus átomos quedan unidos unos con otros por enlaces químicos denominados: 1. covalentes 2. iónicos 3. metálicos 4. puentes de Hidrógeno 5. fuerzas de Van de Waals Y. El último electrón de un elemento A presenta los siguientes números cuánticos: n = 4, 1 = 1, m = -1, s = -1/2, entonces el elemento A: 1. Pertenece al tercer período. 2. Es del grupo VI A. 3. Es un metal. 4. Su ión presenta 2 electrones desapareados.

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3. 18 4. 10

III. Determine para cada molécula su masa, composición porcentual y números de oxidación

MOLÉCULA MASA MOLECULAR COMPOSICIÓN PORCENTUAL NÚMEROS DE OXIDACIÓN

Fe2SO4

Al(ClO2)3

Ca(OH)2

Na2CO3

HNO3

Al2(SO4)3

K2SO4

AgClO3

Cu(BrO)2

Fe(OH)3

CaS2

HI

Cr(NO3)3

Sn(NO3)4

Hg(OH)2

Na3PO4

Cu3(PO4)2

HgCl2

H2SO3

HClO4

IV. Halle la fórmula mínima y molecular según las condiciones dadas:

1 MOL PESA: COMPOSICIÓN PORCENTUAL

16 gr 87.5% NITRÓGENO 12.5% HIDRÓGENO

238 gr 19.3% SODIO 26.9% AZUFRE 53.8% OXÍGENO

89.1 gr 40.44% CARBONO 7.92% NITRÓGENO 35.92% OXÍGENO 15.72% NITRÓGENO

78 gr 92.3% CARBONO 7.7% HIDRÓGENO

V. Realice los siguientes ejercicios:

1. El cisplatino es un medicamento poderoso utilizado en el tratamiento de ciertos cánceres. (MM cisplatino = 300.8

g/mol): a) Los moles del compuesto en 146.5 g de cisplatino. b) El número de átomos de hidrógeno en 1.25 moles de cisplatino (en la molécula de cisplatino existen 6 átomos de H).

2. El Hierro reacciona lentamente con el Oxígeno y el agua para formar un compuesto llamado comúnmente óxido

(Fe2O3x4H2O). Para 15.0 kg de óxido: a) Los moles del compuesto b) Los moles de Fe2O3 c) Los gramos de hierro.

3. El propano se utiliza ampliamente en forma líquida como combustible. Para 38.0 g de propano (C3H8):

a) Los moles del compuesto. b) Los gramos de carbono.

4. Complete la siguiente tabla para el glicerol (C3H8O3):

No. GRAMOS No. MOLES No.

MOLÉCULAS No. ÁTOMOS DE

C

0,0125

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0,00450

3,0x10

24

1,2x10

15

5. Las cantidades indicadas:

a) El número de moles representado por 2,18x1026 átomos de Fe. b) La masa en gramos de 7,71 moles de Kr. c) La masa en mg de una muestra que contiene 6,15x1019 átomos de Au. d) El número de átomos que hay en 112 cm

3 de Fe (d = 7,86 g/cm

3).

6. Cada vez que se aspira se toman unos 500 mL de aire. Un mililitro de aire contiene 2,5x1019 moléculas. Cuando se

inhala 200 veces: a) ¿Cuántas moléculas de aire aspira? b) Si en toda la atmósfera hay alrededor de 1,8x10

20 moles de aire, ¿cuál es la fracción de moléculas de toda la

atmósfera que usted inhala?

VI. Conteste las preguntas 1 y 2 de acuerdo con la siguiente tabla:

2. De acuerdo con la información de la tabla, es válido afirmar que los números de masa de X y Y son respectivamente:

A. 13 y 12

B. 11 y 6

C. 22 y 12

D. 23 y 14

VII. Conteste las preguntas 1 y 2 de acuerdo con la siguiente tabla:

La tabla presenta la electronegatividad de 4 elementos: X, J, Y y L

Elemento X J Y L

Electronegatividad 4.0 1.5 0.9 1.6

1. De acuerdo con la información de la tabla, es válido afirmar que el compuesto con mayor carácter iónico es:

A. LX B. JL C. YJ D. YX

2. De acuerdo con la información de la tabla, es válido afirmar que el compuesto de mayor carácter covalente es:

A. LY B. JL C. YX D. YJ

VIII. Un ión es una especie química que ha ganado o perdido electrones y por lo tanto tiene carga. La configuración

electrónica para un átomo neutro „P‟ con Z = 19 es 1s22s

22p

63s

23p

64s

1. De acuerdo con esto, la configuración

electrónica más probable para el ión P es:

IX. El siguiente esquema representa parte de la información que contiene la tabla periódica.

1. De acuerdo con la tabla, la estructura de Lewis que representa una

molécula de YW2 es:

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Si se tiene en cuenta que los elementos que quedan ubicados en un mismo grupo presentan propiedades químicas semejantes, es válido afirmar que forman parte de un grupo los siguientes elementos: A. B, C y N B. N, S y Br C. Be, Mg y Ca D. Li, Na y Be

X. El trabajo de dos científicos, Meyer y Mendeleiev, condujo a la organización de los elementos químicos en grupos y

períodos determinados, según sus propiedades físicas y químicas. Esta organización se conoce hoy como tabla periódica de los elementos. Esta tabla se basa en la ley de la periodicidad química. Con ella se pueden predecir algunas características sobre el comportamiento de átomos, moléculas, iones y compuestos, y en general de la interacción frente a sí mismos y frente a otros sistemas con distintos entornos químicos y físicos. La siguiente gráfica muestra el valor de la electronegatividad para algunos elementos químicos.

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De acuerdo con la información suministrada, el enlace que se forma entre un elemento de la región I de la tabla periódica con otro de la región III, presenta alta polaridad e incluso carácter iónico. Lo anterior es debido a:

A. La diferencia en el valor de sus radios atómicos.

B. La semejanza en el valor de sus radios iónicos.

C. La misma naturaleza metálica de los dos elementos.

D. La diferencia de electronegatividad entre los dos elementos.

XI. En la siguiente tabla se muestra la configuración electrónica, el grupo en la tabla periódica y algunas propiedades

de tres elementos, que se han simbolizado como M, G y T. El número del grupo indica el número de electrones de valencia.

ELEMENTO CONFIGURACIÓN

ELECTRÓNICA GRUPO PROPIEDADES

M 1s2 2s1 1A Tiene brillo, es sólido, conduce la corriente eléctrica. Forma cationes y reacciona con el Oxígeno.

G 1s2 2s2 2p3 5A Se encuentra en estado gaseoso y es muy electronegativo. Reacciona con el Oxígeno y los halógenos.

T 1s2 2s2 2p5 7A Es gaseoso a temperatura ambiente en su grupo y es el de mayor electronegatividad. Es un elemento muy

activo y forma aniones.

De acuerdo con la información de la tabla, un catión del elemento M se puede representar como M+ y su configuración electrónica es 1s2. La configuración electrónica más probable para el anión J─ del elemento J con Z = 17 es:

A. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

B. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

C. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

D. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

XII. De acuerdo con la información suministrada en la gráfica, conteste las siguientes preguntas:

1. El número de masa „A‟ es la suma de los protones y neutrones del núcleo de un átomo; la gráfica posee un número de masa de

A. A = 2 B. A = 3 C. A = 4 D. A = 7

2. De acuerdo con la gráfica de la tabla periódica, las letras „A, B, C‟ pertenecen a:

A. Un mismo período B. Un mismo grupo C. Un mismo grupo y además son metales

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D. Un mismo grupo y además son no metales}

3. El elemento „F‟ en la gráfica de la tabla representa a un elemento que posee: e-.u.c = electrones última capa

A. 1 Órbita y 6 e-.u.c B. 7 Órbitas y 1 e-.u.c C. 2 Órbitas y 8 e-.u.c D. 8 Órbitas y 2 e-.u.c

4. El elemento de mayor número atómico en la gráfica de la tabla periódica es:

A. G B. C C. I D. F

XIII. Conteste las preguntas 1 a 3 de acuerdo con la siguiente información:

El peso atómico o número másico (A) de un átomo se representa como A = Z + n, donde Z corresponde al número atómico o número de protones, que en un átomo neutro es igual al número de electrones, y n representa el número de neutrones. La siguiente tabla muestra algunas características para tres elementos: 2. Las configuraciones electrónicas de P y R son, respectivamente: A. 1s2 2s2 2p6 y 1s2 2s2 2p7 B. 1s2 2s2 2p5 y 1s2 2s2 2p6 3s1 C. 1s2 2s2 2p6 3s1 y 1s2 2s2 2p5 D. 1s2 2p8 y 1s2 2s2 2p6 3s1 3. P reacciona con R formando el compuesto W. Es válido afirmar que el enlace que se establece en W tiende a ser: A. Covalente B. Covalente coordinado C. Metálico D. Iónico

XIV. Responda las preguntas 1 y 2 a partir de la siguiente información:

1. En la tabla hay dos espacios señalados con las letras L y R. Las fórmulas, estructural y de Lewis, que corresponden

a dichos espacios son, respectivamente:

2. En las fórmulas, estructural y de Lewis, el átomo de Sodio (Na) y el de Hidrógeno (H), comparten la siguiente característica: A. Su valencia puede ser uno o dos B. Comparten dos electrones

1. Es correcto afirmar que los números atómicos (X, X+1 y X+2) para cada elemento son, respectivamente: A. 9, 10 y 11 B. 17, 18, 19 C. 29, 30 y 31 D. 53, 54 y 55.

Un mismo compuesto se puede representar a través de distintas fórmulas: las fórmulas moleculares indican el número y clase de átomos presentes en cada molécula. En las fórmulas estructurales se representa cada par de electrones por medio de un guión. En las estructuras de Lewis se representan los electrones de valencia de cada átomo mediante símbolos (─, x). En la siguiente tabla se muestran ejemplos de estos tipos de fórmulas y se han señalado algunas casillas de la tabla con las letras Q, R, L.

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C. Poseen un electrón de valencia D. Forman más de un enlace

XV. De acuerdo con la información presentada en la tabla:

XVI. Resuelva las preguntas 1 a 3 a partir de la siguiente información:

Para determinar si las sustancias P, Q y W reaccionan entre sí, se efectúan varios ensayos en los que se mezclan diferentes cantidades de cada sustancia y, al final de cada ensayo, se mide la cantidad de P, Q y W presentes en la mezcla. Los datos obtenidos se muestran en la tabla:

2. Cuando se mezclan 80 moles de P, 12 moles de Q y 24 moles de W, al final se tendrán: A. 40 moles de P, ya que las moles iniciales de Q no reaccionan, y a partir de 2 moles de P se produce 1 mol de Q. B. 64 moles de P, porque a partir de 1 mol de W se produce 1 mol de P. C. 40 moles de Q, ya que 2 moles de P producen 1 mol de Q y 1 mol de W. D. 64 moles de W, porque las moles iniciales de W no reaccionan y a partir de 2 moles de P, se obtiene 1 mol de W. 3. Al analizar los datos obtenidos, se concluye que la ecuación que representa la reacción que se llevó a cabo en los ensayos es:

XVII. En un mol de un compuesto hay 6,02x1023 moléculas, este valor es igual al peso molecular expresado en

gramos. El siguiente cuadro muestra varias características fundamentales de tres sustancias:

XVIII. Según la estructura de Lewis, es correcto afirmar que la molécula que tiene dos pares de electrones libres en su

átomo central es:

A. CH4 B. HCN C. NH3 D. H2S

XIX. La electronegatividad es la medida de la capacidad que tiene un átomo de atraer un electrón especialmente en

un enlace químico. La electronegatividad aumenta en la tabla periódica como se muestra en la figura:

XX. Responda las preguntas 1 a 3 de acuerdo con la siguiente

información: La configuración electrónica del átomo de un elemento es:

Es válido afirmar que: A. Y y X son átomos de un mismo elemento con diferente carga B. Z es el catión del elemento Y C. X y Y tienen igual masa atómica D. X y Z son átomos de un elemento diferente a Y

1. De los ensayos realizados se puede concluir que se produce una reacción en la que: A. La sustancia P es un producto B. Las sustancias P y Q son reactivos C. La sustancia Q es un producto D. Las sustancias Q y W son reactivos

Los valores de A, B, C son, respectivamente: A. 12,04x1023 átomos – 2 moles – 34 g B. 1,204x1023 átomos – 2 moles – 34 g C. 12,04x1023 átomos – 20 moles – 34 g D. 12,04x1023 átomos – 2 moles – 3,4 g

Al organizar estos elementos en forma descendente, según el valor de electronegatividad, el orden correcto es: A. W – X – Y – Z B. X – W – Z – Y C. Y – Z – W – X D. Z – Y – X – W

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1. El número de electrones que tiene este átomo, y el número atómico son, respectivamente: A. 15 y 20 B. 20 y 2 C. 20 y 20 D. 2 y 20 2. Cada nivel de energía se denota por una letra mayúscula que va desde la K hasta la Q, según la energía que presentan los electrones en cada capa. De acuerdo con lo anterior, la cantidad de electrones que presenta cada una de las capas del átomo es: A. K: 4, L: 6, M: 8 y N: 2 B. K: 2, L: 2, M: 8 y N: 8 C. K: 2, L: 8, M: 8 y N: 2 D. K: 8, L: 2, M: 2 y N: 8 3. Este átomo al interaccionar con un átomo más electronegativo, producirá un enlace de tipo: A. Iónico, porque tenderá a ganar 6 electrones del átomo más electronegativo, y de esta manera cumplirá con la regla del octeto. B. Covalente, porque al interaccionar se transformará en ión al ceder los 2 electrones de la capa de valencia al elemento más electronegativo. C. Iónico, porque para estabilizarse tendrá que perder su capa de valencia, quedando con una configuración 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6, la cual corresponde al ión del átomo en cuestión. D. Covalente porque compartirá sus dos electrones con 6 que proporcione el átomo más electronegativo, para cumplir con la regla del octeto y dar como resultado una molécula.

XXI. Responda las preguntas 1 a la 3 de acuerdo con la siguiente información:

2. La mayor probabilidad de formación de un enlace iónico se da entre: A. O y P B. N y O C. M y N D. M y O 3. Si se forma un compuesto entre M y P, su fórmula más probable sería:

En la tabla se han reemplazado las letras de los símbolos de algunos elementos por otras letras. 1. Sobre la ubicación de estos elementos es correcto afirmar que: A. M y N están en el grupo VII A B. M y O están en el grupo V A C. N está en el grupo I A y M en el VII A D. P está en el grupo II A

A. PMB. MPC. M2PD. P2M