Download A2 Resueltas - Recursos para la Física y Química

Document related concepts

Energía de ionización wikipedia , lookup

Afinidad electrónica wikipedia , lookup

Ion wikipedia , lookup

Configuración electrónica wikipedia , lookup

Teneso wikipedia , lookup

Transcript
IES Menéndez Tolosa
Dpto Física y Química - Tabla periódica
Propiedades periódicas
1
Los átomos neutros, X, Y Z tienen la configuración electrónica:
X → 1s2 2s2 2p1
Y → 1s2 2s2 2p5
Z → 1s2 2s2 2p6 3s2
a) Indica el grupo y período en el que se encuentran.
b) ¿Cuál es el de mayor energía de ionización?
Solución:
a) Al observar las configuraciones vemos que se trata de elementos representativos, con lo que tenemos
directamente el grupo y período a los que pertenecen.
X → 1s 2 2s 2 2p1
período 2 y grupo 3 (IIIA )
Y → 1s 2s 2p
período 2 y grupo 7 ( VIIA )
2
2
5
Z → 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2
período 3 y grupo 2 (IIA )
( tres electrones en la última capa )
(siete electrones en la última capa )
(dos electrones en la última capa )
b) Como la energía de ionización se define como la energía necesaria para arrancar el electrón más externo,
vemos que el elemento Y tiene menor número de capas electrónicas (2) y de los dos casos, es el de mayor
número atómico por lo que necesitará mayor energía para desprenderse del electrón más externo. Y por
consiguiente el de menor energía de ionización será Z, que tiene mayor número de capas electrónicas y los
electrones estarán menos atraídos.
2
Sean A, B, C, D cuatro elementos del Sistema Periódico de números atómicos 20, 35, 38 y 56,
respectivamente:
a) Definir afinidad electrónica.
b) Ordenar razonadamente de mayor a menor afinidad.
Solución:
a) Se define afinidad electrónica, AE, al cambio de energía que acompaña al proceso de adición de un electrón
a un átomo gaseoso.
b) Para ordenarlos debemos conocer sus configuraciones electrónicas.
A → 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2
B → 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 5
C → 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 6 d10 5s 2
D → 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 6 d10 5s 2 p 6 6s 2
La variación en el sistema periódico es de aumentar hacia arriba en un mismo grupo y hacia la derecha en
un mismo período. En este caso será el elemento B el que mayor tendencia tenga a adicionar ese electrón
para formar la estructura más estable, le seguirá A con igual número de capas, luego C y por último D que
es el que se encuentra en el período 6º. B > A > C > D
3
Señala justificadamente cuáles de las siguientes proposiciones son correctas y cuáles no:
a) El número atómico de los iones Li+ es igual al del gas noble He.
b) El radio de los iones Li+ es igual al del gas noble He.
Datos: números atómicos: He = 2; Li = 3.
1
Solución:
a) Falso. El número atómico , Z, es único y característico de cada elemento y nos indica el número de protones
que tienen el elemento en el núcleo, en este caso el número atómico del Helio es 2 y del ión del Litio es 3, es
independiente de si el átomo está o no cargado. (son isoelectrónicos, tienen el mismo número de
electrones).
b) Falso. A pesar de que los dos tienen el mismo número de capas, una, el ión positivo del Litio tiene mayor
carga nuclear, y esto hace que estén más fuertemente atraídos los electrones por el núcleo y por tanto el
radio de los iones Li+ será menor.
4
a) De las siguientes secuencias de iones, razona cuál se corresponde con la ordenación en función de
sus radios iónicos:
I : Ca2 + 〈 K + 〈 Br − 〈 As3 −
II : K + 〈 Ca2 + 〈 As3 − 〈 Br −
b) Ordena de mayor a menor los radios de los elementos de que proceden.
Solución:
Las configuraciones electrónicas de los iones dados son:
Ca : z = 20
Ca 2+
K:
z = 19
K+
Br :
z = 35
Br −
As :
z = 33
As
3-
nº electrones = 18
1s 2
2s 2 2p 6
3s 2 3p 6
nº electrones = 18
1s 2
2s 2 2p 6
3s 2 3p 6
nº electrones = 36
1s 2
nº electrones = 36
1s
2s 2 2p 6
2
2
2s 2p
3s 2 3p 6 3d10
6
2
6
3s 3p 3d
10
4s 2 4p 6
4s 2 4p 6
Los dos primeros que son isoelectrónicos, es decir, tienen el mismo número de electrones en su configuración
los electrones ocupan un subnivel s en la primera capa y en los dos últimos ocurre lo mismo, son isoelectrónicos
pero en este caso ocupan un subnivel p de la segunda capa, luego los dos primeros son más pequeños que los
dos segundos.
Por otra parte, dentro de elementos isoelectrónicos el de menor radio iónico corresponde al de mayor número
atómico, ya que a medida que aumenta la carga nuclear, los electrones son atraídos con mayor intensidad por el
núcleo y por tanto se contraen más y hacen que el tamaño del ión sea menor, es decir, en el caso del Ca2+ y el
K+ a igual número de electrones la carga nuclear es mayor en el Ca2+, que atrae con mayor fuerza a la nube
electrónica y hace que el tamaño del ion sea menor.
Con todo ésto la serie correcta será la primera. Ca2 + 〈 K + 〈 Br − 〈 As3 −
b) Dentro de un periodo, el radio atómico disminuye con el número atómico, ya que a pesar de estar en un
mismo nivel de energía, al aumentar la carga nuclear, la nube electrónica está más atraída y se contrae lo que
hace que el radio disminuya.
El orden de los elementos será: K 〉 Ca 〉 As 〉 Br
5
Señala justificadamente cuáles de las siguientes proposiciones son correctas y cuáles no:
a) El número atómica de los iones K+ es igual al del gas noble Ar.
b) El radio de los iones K+ es igual que el de los átomos de Ar.
Datos: número atómico: Ar = 18; K = 19.
2
Solución:
a) Falso. El número atómico , Z, es único y característico de cada elemento y nos indica el número de protones
que tienen el elemento en el núcleo, en este caso, el número atómico del Argón es 18 y del ión del Potasio
es 19 respectivamente, es independiente de si el átomo está o no cargado (son isoelectrónicos, tienen el
mismo número de electrones).
b) Falso. A pesar de que los dos tienen el mismo número de capas, tres, el ion positivo del potasio tiene mayor
carga nuclear, y esto hace que estén más fuertemente atraídos los electrones por el núcleo y, por tanto, el
radio de los iones K+ será menor.
6
Define brevemente el primer, segundo y tercer potencial de ionización del aluminio, escribiendo las
reacciones correspondientes.
Solución:
El primer potencial de ionización del Al, es la energía necesaria para arrancarle un electrón a un átomo de
aluminio en estado gaseoso:
Al(g) + 1ª EI → Al + (g) + e −
Para arrancar el siguiente electrón del ion monopositivo formado, se requiere mayor cantidad de energía
denominada segunda energía de ionización:
Al + (g) + 2ª EI → Al 2+ (g) + e −
Y si para arrancar el segundo electrón es necesaria mayor energía de ionización, mucho mayor será la que se
necesite para arrancar el tercer electrón, se denomina tercera energía de ionización:
Al 2+ (g) + 3ª EI → Al 3+ (g) + e −
7
Dados los elementos flúor, cloro, potasio y sodio indica su configuración electrónica y ordénalos de forma
creciente según su primera energía de ionización.
Solución:
Recordando el orden creciente de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los elementos
dados en estado fundamental son:
F [z = 9]
Cl [z = 17]
Na[z = 11]
K [z = 19]
1s 2 2s 2 p 5
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 5
1s 2 2s 2 p 6 3s1
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s1
La energía de ionización es la energía necesaria para arrancar el electrón más externo de un elemento. Dentro
de un mismo período aumenta hacia la derecha, hay mayor número atómico, y por tanto mayor atracción y
dentro de un grupo, hacia arriba, porque hay menos capas, con lo que está más cerca del núcleo y por tanto
mayor atracción.
El orden creciente de energía de ionización es: K < Na < Cl < F
8
De las siguientes secuencias de iones:
a) Razona cuál se corresponde con la ordenación en función de sus radios iónicos:
I : Be2 + 〈 Li+ 〈 F− 〈 N3 −
II : Li+ 〈 Be2 + 〈 N3 − 〈 F−
b) Ordena de mayor a menor los radios de los elementos de que proceden.
3
Solución:
a) Las configuraciones electrónicas de los iones dados son:
Be : z = 4
Be2 +
nº electrones = 2
1s2
Li :
z=3
Li+
nº electrones = 2
1s2
F:
z=9
F−
nº electrones = 10
1s2 2s2 2p6
N:
z=7
3-
nº electrones = 10
1s2 2s2 2p6
N
Los dos primeros son isoelectróniocos, es decir tienen el mismo número de electrones en su configuración,
los electrones ocupan un subnivel s en la primera capa y en los dos últimos ocurre lo mismo, son
isoelectrónicos pero en este caso ocupan subniveles p de la segunda capa, luego los dos primeros son más
pequeños que los dos segundos.
Por otra parte, dentro de elementos isoelectrónicos el de menor radio iónico corresponde al de mayor
número atómico, ya que a medida que aumenta la carga nuclear, los electrones son atraídos con mayor
intensidad por el núcleo y por tanto se contraen más y hacen que el tamaño del ión sea menor, es decir, en
el caso del Be2+ y el Li+ a igual número de electrones, la carga nuclear es mayor en el Be2+, que atrae con
mayor fuerza a la nube electrónica y hace que el tamaño del ion sea menor.
Con todo esto la serie correcta será la primera.
Be 2+ 〈 Li + 〈 F − 〈 N3−
b) Dentro de un periodo, el radio atómico disminuye con el número atómico, ya que a pesar de estar en un
mismo nivel de energía, al aumentar la carga nuclear, la nube electrónica está más atraída y se contrae lo
que hace que el radio disminuya.
El orden de los elementos será: Li 〉 Be 〉 N 〉 F
9
Dados los elementos flúor, cloro, potasio y sodio, indica su configuración electrónica y ordénalos de forma
creciente según su electronegatividad.
Solución:
Las configuraciones, teniendo en cuenta el orden creciente de energía, serán:
F [Z = 9]
Cl [Z = 17]
Na[Z = 11]
K [Z = 19]
1s2 2s2p5
1s2 2s2p6 3s2p5
1s2 2s2p6 3s1
1s2 2s2p6 3s2p6 4s1
La electronegatividad es la tendencia que tienen los átomos de un elemento a atraer hacia sí los electrones
cuando se combina con átomos de otro elemento. Es por tanto, una propiedad de átomos enlazados.
La electronegatividad aumenta con el número atómico en un período y disminuye en un grupo. El valor máximo
se alcanza al llegar al grupo de los halógenos.
Por tanto, el orden creciente de electronegatividad, será: K 〈 Na 〈 Cl 〈 F
10 Define brevemente el primer y segundo potencial de ionización del calcio, escribiendo las reacciones
correspondientes.
Solución:
El primer potencial de ionización del Ca, es la energía necesaria para arrancarle un electrón a un átomo de
calcio en estado gaseoso:
Ca(g) + 1ª EI → Ca + + e −
Para arrancar el siguiente electrón del ion monopositivo formado, se requiere mayor cantidad de energía
denominada segunda energía de ionización:
Ca + (g) + 2ª EI → Ca 2+ + e −
4
11 Los átomos neutros, X, Y Z tienen la configuración electrónica:
X → 1s2 2s2p6 3s2p2
Y → 1s2 2s2p6 3s2p5
Z → 1s2 2s2 2p6 3s2p6 4s2
a) Indique el grupo y período en el que se encuentran.
b) ¿Cuál es el de mayor energía de ionización?
Solución:
a) Al observar las configuraciones vemos que se trata de elementos representativos, con lo que tenemos
directamente el grupo y período a los que pertenecen.
X → 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 2
período 3 y grupo 4 (IVA )
(cuatro electrones en la última capa)
Y → 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 5
período 3 y grupo 7 ( VIIA )
(siete electrones en la última capa )
período 4 y grupo 2 (IIA )
(dos electrones en la última capa)
Z → 1s 2s p 3s p 4s
2
2
6
2
6
2
b) Como la energía de ionización se define como la energía necesaria para arrancar el electrón más externo,
vemos que el elemento Y tiene menor número de capas electrónicas (3) y de los dos casos, es el de mayor
número atómico por lo que necesitará mayor energía para desprenderse del electrón más externo. Y por
consiguiente el de menor energía de ionización será Z, que tiene mayor número de capas electrónicas y los
electrones estarán menos atraídos.
12 Indica la configuración electrónica, la posición en el sistema periódico y el carácter metálico y oxidante del
átomo 112
48 X .
Solución:
El número atómico X es 48, luego su configuración electrónica es: 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 6 d10 5s 2
se trata del último elemento de la segunda serie de los metales de transición, ya que la configuración más externa
de dicha serie es 4dx, con X = 1, 2, … 10. Es pues, un elemento metálico y, en consecuencia, tiene carácter
reductor, ya que los metales tienen tendencia a perder electrones, es decir a oxidarse.
13 Los átomos neutros, X, Y Z tienen la configuración electrónica:
X → 1s2 2s2 2p1
Y → 1s2 2s2 2p5
Z → 1s2 2s2 2p6 3s2
a) Indique el grupo y período en el que se encuentran.
b) Ordénelos de menor a mayor electronegatividad.
Solución:
a) Al observar las configuraciones vemos que se trata de elementos representativos, con lo que tenemos
directamente el grupo y período a los que pertenecen.
X → 1s 2 2s 2 2p1
Y → 1s 2s 2p
2
2
5
período 2 y grupo 3 ó IIIA (tres electrones en la última capa )
período 2 y grupo 7 ó VIIA (siete electrones en la última capa )
Z → 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 período 3 y grupo 2 ó IIA (dos electrones en la última capa )
b) Dado que la electronegatividad aumenta al avanzar de un período alcanzando su valor máximo al llegar al
correspondiente halógeno y al descender en un grupo, tenemos el orden creciente de electronegatividad
siguiente: Z < X < Y
14 Para los elementos de números atómicos 19, 20, 3 y 35:
a) Escribe las configuraciones electrónicas correspondientes a cada uno.
b) Define el concepto de electroafinidad y compara, razonadamente, la correspondiente a los elementos
de números atómicos 35 y 20.
5
Solución:
a) Las configuraciones son:
Z = 3 1s2 2s1
Z = 19 1s2 2s2p6 3s2p6 4s1
Z = 20 1s2 2s2p6 3s2p6 4s2
Z = 35 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p5
b) La electroafinidad, AE, es el cambio de energía que acompaña al proceso de adición de un electrón a un
átomo gaseoso. Generalmente, dicho proceso viene acompañado de desprendimiento de energía, esto es,
AE < 0 (con el convenio termodinámico). El valor absoluto de la AE, en general, crece al aumentar el número
atómico dentro de un período, alcanzando su valor máximo al llegar al correspondiente halógeno. Por tanto,
el valor absoluto de la afinidad electrónica del elemento Z = 35 (que es el halógeno correspondiente al grupo
4º), es mayor que la del elemento Z = 20 (que es el metal alcalino-térreo correspondiente al grupo 4º).
Además la afinidad electrónica de los metales alcalinos suele ser positiva, lo que significa que en el proceso
de captura de un electrón por parte de un átomo neutro de un metal alcalino-térreo en estado gaseoso, se
absorbe energía, en lugar de desprenderse.
15 Sean A, B, C, D cuatro elementos del Sistema Periódico de números atómicos 20, 12, 17 y 37,
respectivamente:
a) Definir afinidad electrónica.
b) Ordenar razonadamente de mayor a menor afinidad.
Solución:
a) Se define afinidad electrónica, AE, al cambio de energía que acompaña al proceso de adición de un electrón
a un átomo gaseoso.
b) Para poder ordenarlos debemos conocer sus configuraciones electrónicas.
A → 1s2 2s2p6 3s2p6 4s2
B → 1s2 2s2p6 3s2
C → 1s2 2s2p6 3s2p5
D → 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6 5s1
La variación en el sistema periódico es de aumentar hacia arriba en un mismo grupo y hacia la derecha en
un mismo período. En este caso será el elemento C el que mayor tendencia tenga a adicionar ese electrón
para formar la estructura más estable, le seguirá B con igual número de capas, luego B y por último D que es
el que se encuentra en el período 5º. C > B > A > D.
16 Dados tres elementos del sistema periódico A, B y C, de números atómicos 6, 11 y 17 respectivamente:
a) Escribe sus configuraciones electrónicas.
b) Indica razonadamente los elementos metálicos y no metálicos.
6
Solución:
a) Las configuraciones son las siguientes:
A
Z = 6 1s2 2s2p2
B
Z = 11 1s2 2s2p6 3s1
C
Z = 17 1s2 2s2p6 3s2p5
b) El elemento B de número atómico 11, corresponde a un metal alcalino, ya que sólo tiene un electrón de
valencia, en un orbital tipo s. El elemento C, de número atómico 17, tiene 7 electrones de valencia, por lo
que pertenece al grupo de los halógenos, se trata pues, de un no metal típico (todos los halógenos tienen un
acusado carácter no metálico). El elemento de número atómico 6, que tiene 4 electrones de valencia y
pertenece al 2º período (pues su última capa es la 2ª), es el carbono, el cual posee carácter no metálico.
17 Dados tres elementos del sistema periódico X, Y y Z, de números atómicos 17, 37 y 53 respectivamente:
a) Escribe sus configuraciones electrónicas.
b) Determina grupo y período a los que pertenecen.
c) Ordénalos en orden creciente de su electronegatividad.
Solución:
a) Las configuraciones son las siguientes:
X
z = 17
Y
z = 37 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 6
Z
z = 53 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 6 d10 5s 2 p 6
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 5
5s1
b) X pertenece al grupo VIIA (halógenos), ya que posee 7 electrones de valencia, y al tercer período, puesto
que su última capa es la 3ª.
Y pertenece al grupo de IA (alcalinos), ya que posee 1 electrón de valencia (en un orbital de tipo s), y al 5º
período puesto que su última capa es la 5ª.
Z pertenece al grupo VIIA (halógenos), ya que posee 7 electrones de valencia, y al 5º período, puesto que su
última capa es la 5ª.
c) Dado que la electronegatividad aumenta al avanzar de un período alcanzando su valor máximo al llegar al
correspondiente halógeno y al descender en un grupo, tenemos el orden creciente de electronegatividad: Y
< Z < X.
18 Para los siguientes átomos: B, Ni, Br, Sr, As:
a) Escribe su configuración electrónica en estado fundamental.
b) Ordénalos en sentido decreciente de energía de ionización.
7
Solución:
Recordando el orden creciente de energía de los orbitales, las configuraciones electrónicas de los elementos
dados en estado fundamental son:
B [z = 5]
Ni [z = 28]
1s 2 2s 2 p1
Br [z = 35]
Sr [z = 38]
As [z = 33]
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d 8 4s 2
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 5
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 6 5s 2
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 3
La energía de ionización es la energía necesaria para arrancar el electrón más externo de un elemento. Dentro
de un mismo período aumenta hacia la derecha, hay mayor número atómico, y por tanto mayor atracción y
dentro de un grupo, hacia arriba, porque hay menos capas, con lo que está más cerca del núcleo y por tanto
mayor atracción.
El orden creciente de energía de ionización es: Br > As > B > Ni > Sr
19 Dados los elementos bromo, yodo, rubidio y cesio, indica su configuración electrónica y ordénalos de
forma creciente según su radio atómico.
Solución:
a) Las configuraciones, teniendo en cuenta el orden creciente de energía , serán:
Br [z = 35]
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 5
I
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 6 d10 5s 2 p 5
[z = 53]
Rb[z = 37]
Cs[z = 55]
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 6
5s 1
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 6 d10 5s 2 p 6 6s1
b) El radio en un mismo grupo, aumenta al descender, es decir, a medida que aumenta el número de capas, y
en un período el radio aumenta hacia la izquierda, ya que hay menor carga nuclear y por tanto los electrones
serán menos atraídos por el núcleo.
Por tanto, en orden creciente al radio atómico, será: Br 〈 I 〈 Rb 〈 Cs
20 Para los elementos de números atómicos 1, 12, 11 y 9:
a) Escribe las configuraciones electrónicas correspondientes a cada uno.
b) Define el concepto de electroafinidad y compara, razonadamente, la correspondiente a los elementos
de números atómicos 9 y 12.
8
Solución:
a) Las configuraciones son:
Z = 1 1s1
Z = 9 1s2 2s2p5
Z = 11 1s2 2s2p6 3s1
Z = 12 1s2 2s2p6 3s2
b) La electroafinidad, AE, es el cambio de energía que acompaña al proceso de adición de un electrón a un
átomo gaseoso. Generalmente, dicho proceso viene acompañado de desprendimiento de energía, esto es,
AE< 0 (con el convenio termodinámico). El valor absoluto de la AE, en general, crece al aumentar el número
atómico dentro de un período, alcanzando su valor máximo al llegar al correspondiente halógeno. Por tanto,
el valor absoluto de la afinidad electrónica del elemento Z = 9 (que es el halógeno correspondiente al grupo
2º), es mayor que la del elemento Z = 12 (que es el metal alcalino-térreo correspondiente al grupo 2º).
Además la afinidad electrónica de los metales alcalinos suele ser positiva, lo que significa que en el proceso
de captura de un electrón por parte de un átomo neutro de un metal alcalino-térreo en estado gaseoso, se
absorbe energía, en lugar de desprenderse.
21 Dados tres elementos del sistema periódico A, B y C, de números atómicos 7, 20 y 35 respectivamente:
a) Escribe sus configuraciones electrónicas.
b) Indica razonadamente los elementos metálicos y no metálicos.
Solución:
a) Las configuraciones son las siguientes:
A
Z = 7 1s2 2s2p3
B
Z = 20 1s2 2s2p6 3s2p6 4s2
C
Z = 35 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p5
b) El elemento B de número atómico 20, corresponde a un metal alcalinotérreo, ya que sólo tiene dos
electrones de valencia, en un orbital tipo s. El elemento C, de número atómico 35, tiene 7 electrones de
valencia, por lo que pertenece al grupo de los halógenos, se trata pues, de un no metal típico (todos los
halógenos tienen un acusado carácter no metálico). El elemento de número atómico 7, que tiene 5
electrones de valencia y pertenece al 2º período (pues su última capa es la 2ª), es el nitrógeno, el cual posee
carácter no metálico).
22 Indica la configuración electrónica, la posición en el sistema periódico y el carácter metálico y oxidante del
79
átomo 35
X.
Solución:
El número atómico X es 35, luego su configuración electrónica es: 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 5
Se trata del penúltimo elemento del cuarto período, tiene tendencia a ganar un electrón para formar el anión X-, ya
que su configuración más externa es 4p5. Es pues, un elemento no metálico y, en consecuencia tiene carácter
oxidante, ya que los no metales poseen elevadas energías de ionización y resulta difícil arrancarles electrones.
9
23 Sean tres elementos del Sistema Periódico de configuración electrónica:
A → 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p1
B → 1s2 2s2p6 3s2p5
C → 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p5
Ordenar razonadamente de mayor a menor afinidad electrónica.
Solución:
La afinidad electrónica, AE, es el cambio de energía que acompaña al proceso de adición de un electrón a un
átomo gaseoso.
Varía en el sistema periódico aumentando según vamos avanzando a la derecha en un período (según aumenta
el número atómico) y en un grupo según vamos ascendiendo (es decir, según disminuye el número de capas).
El orden de mayor a menor es B > C> A.
24 Define afinidad electrónica y su variación periódica en el Sistema Periódico.
Solución:
Se denomina Afinidad Electrónica, AE, al cambio de energía que acompaña al proceso de adición de un electrón
a un átomo gaseoso.
Se suele considerar valores de la afinidad electrónica para un mol de átomos.
X(g) + e− → X− (g) + AE kJ / mol
AE será positivo ó negativo según el convenio termodinámico. Si en la adición de un electrón se desprende
energía, la AE se considera negativa, por el contrario si se absorbe energía, la AE se considera positiva.
F (g) + e− → F− (g) + 328 kJ / mol
AE = −328 kJ / mol
Be (g) + e + 240 kJ / mol → Be (g)
−
−
AE = +240 kJ / mol
Los átomos de los halógenos son los que desprenden más energía al adicionar un electrón, sin embargo los de
los alcalinotérreos son los que necesitan absorber más energía para poder adicionar un electrón.
La variación en el Sistema Periódico es muy similar a la variación de la energía de ionización, crece al avanzar en
un período y disminuye al avanzar en un grupo. Aunque existen más excepciones y la afinidad de algunos
elementos es desconocida.
25 Dados tres elementos del sistema periódico X, Y y Z, de números atómicos 9, 19 y 35 respectivamente:
a) Escribe sus configuraciones electrónicas.
b) Determina grupo y período a los que pertenecen.
c) Ordénalos en orden creciente de su electronegatividad.
Solución:
a) Las configuraciones son las siguientes:
X
z=9
Y
z = 19 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s1
Z
z = 35 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 5
1s 2 2s 2 p 5
b) X pertenece al grupo 7 ó VIIA (halógenos), ya que posee 7 electrones de valencia, y al 2º período, puesto
que su última capa es la 2ª.
Y pertenece al grupo de IA (alcalinos), ya que posee 1 electrón de valencia (en un orbital de tipo s), y al 4º
período puesto que su última capa es la 4ª.
Z pertenece al grupo VIIA (halógenos), ya que posee 7 electrones de valencia, y al 4º período, puesto que
su última capa es la 4ª.
c) Dado que la electronegatividad aumenta al avanzar de un período alcanzando su valor máximo al llegar al
correspondiente halógeno y al descender en un grupo, tenemos el orden creciente de electronegatividad: Y
<Z<X
10
26 Dados los elementos flúor, cloro, potasio y sodio, indica su configuración electrónica y ordénalos de forma
creciente según su radio atómico.
Solución:
Las configuraciones, teniendo en cuenta el orden creciente de energía , serán:
F [z = 9]
Cl [z = 17]
Na[z = 11]
K [z = 19]
1s 2 2s 2 p 5
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 5
1s 2 2s 2 p 6 3s1
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s1
El radio en un mismo grupo, aumenta al descender, es decir, a medida que aumenta el número de capas, y en
un período el radio aumenta hacia la izquierda, ya que hay menor carga nuclear y por tanto los electrones serán
menos atraídos por el núcleo.
Por tanto, en orden creciente al radio atómico, será: F 〈 Cl 〈 Na 〈 K
27 Sea la siguiente serie en orden creciente de afinidad electrónica: F > Br > I > Cl. Indicar razonadamente si
es correcta o no.
Datos, Z (Cl) = 17;Z (F) = 9; Z (I) = 53 y z (Br) = 35
Solución:
Se define afinidad electrónica, AE, al cambio de energía que acompaña al proceso de adición de un electrón a
un átomo gaseoso.
Sus configuraciones electrónicas.
Cl → 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 5
F → 1s 2 2s 2 p 5
Br → 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 5
I → 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 6 d10 5s 2 p 5
La variación en el sistema periódico es de aumentar hacia arriba en un mismo grupo debido a que disminuye el
número de capas electrónicas y hay mayor atracción de la carga nuclear.
El orden creciente es: F > Cl > Br > I, por lo que la afirmación del enunciado no es correcta.
28 Señalar justificadamente cuáles de las siguientes proposiciones son correctas y cuáles no:
a) el número atómico de los iones Cs+ es igual al del gas noble Xe.
b) los iones Cs+ y los átomos del gas noble Xe son isótropos.
c) el potencial de ionización del Cs es menor que el del I.
Datos: números atómicos: Xe = 54; Cs = 55; I = 53.
Solución:
a) Falso. El número atómico, Z, es único y característico de cada elemento y nos indica el número de protones
que tienen el elemento en el núcleo. En este caso concreto, el número atómico del Xenon es 54 y el del ión
del Cesio es 55 respectivamente, es independiente de si el átomo está o no cargado (son isoelectrónicos,
tienen el mismo número de electrones).
b) Falso. Los isótopos son de átomos de un mismo elemento con diferente número de neutrones.
c) Verdadero. Están en distintos grupos, tienen distinto número de capas el Cesio tiene 6 capas y el Yodo está
en el 5º nivel, luego necesitaremos menor energía para arrancar un electrón de la capa 6, que está más lejos
del núcleo que un electrón de una capa 5, luego la energía de ionización del cesio es menor que la del Yodo.
11
29 El primer y segundo potencial de ionización para el átomo de litio son, respectivamente: 520 y 7300
kJ/mol. Razónese:
a) La gran diferencia que existe entre ambos valores de energía.
b) ¿Qué elemento presenta la misma configuración electrónica que la primera especie iónica?
c) ¿Cómo varía el potencial de ionización para los elementos del mismo grupo?
Solución:
El potencial de ionización ó energía de ionización que es como se debe llamar, es la energía necesaria para
arrancar el electrón más externo de un átomo gaseoso. Depende de la carga nuclear, de la distancia del electrón
al núcleo y de los electrones que hay en las capas internas.
a) En el caso del litio tiene un único electrón en la última capa, que al arrancarlo (con 520 Kj/mol), se forma el
ion Li+. Este catión tiene dos electrones en la última capa que está completa, semejçandose a la estructura
de gas noble, lo que hace que para arrancar el siguiente electrón se necesite mucha más energía que para
arrancar el primero.
b) Como hemos visto en el apartado anterior al perder el electrón más externo, la configuración con la que se
queda es con la del gas noble inmediatamente anterior a él, es decir, será el helio el que tenga la misma
configuración de 1s2.
c) Para los elementos de un mismo grupo, la energía de ionización disminuye a medida que descendemos,
este hecho es debido a que, aunque aumenta la carga nuclear, también aumenta el número de capas
electrónicas, y el electrón a separar, situado en el nivel energético más externo, siente menos la atracción de
la carga nuclear (está menos apantallado) y necesita menos energía para ser separado del átomo.
30 La afinidad electrónica del cloro es -3,61 eV/átomo y la del carbono -1,25 eV/átomo.
a) Teniendo en cuenta la posición del cloro en la tabla periódica, razona qué convenio de signos se ha
utilizado.
b) Indica qué proceso resulta más fácil: la captura de un electrón por parte de un átomo de cloro o por
parte de un átomo de carbono.
Solución:
a) El cloro está situado en la parte superior derecha de la tabla periódica, lo que indica que se trata de un
elemento muy electronegativo, con gran tendencia a captar electrones. Por lo que en el paso en el que un
átomo de cloro capta un electrón, transformándose en un ion negativo se desprende energía. Con ésto la
afinidad electrónica del cloro es negativa si se emplea el convenio termodinámico y positiva si se emplea el
convenio histórico, según el cual la afinidad electrónica se considera positiva si en la adición del electrón se
desprende energía. La afinidad electrónica dada aquí para el cloro tiene signo negativo, de modo que se
está utilizando el convenio termodinámico.
b) Cuando un átomo de cloro adiciona un electrón se desprenden 3,61 eV, mientras que cuando lo adiciona un
átomo de carbono, sólo se desprenden 1,25, en consecuencia, es más fácil capturar un electrón por parte
del cloro.
12
31 El número de protones de los núcleos de cinco elementos es:
Elemento
A
B
C
D
E
Protones
10
3
17
20
31
Indica, explicando y justificando la respuesta, la letra del elemento que:
a) Es un gas noble.
b) Es el más electronegativo.
c) Es un metal alcalino.
d) Forma un nitrato de fórmula X(NO3)3
Solución:
Las configuraciones electrónicas fundamentales de los elementos dados son:
A [z = 10]
B [Z = 3]
C [Z = 17]
D [Z = 20]
E [Z = 31]
1s2 2s2p6
1s2 2s1
1s2 2s2p6 3s2p5
1s2 2s2p6 3s2p6
2
2 6
4s2
2 6 10
1s 2s p 3s p d 4s2 4p1
a) La configuración de un gas noble es ns2p6, por tanto el gas noble es A, y corresponde al Neón.
b) La electronegatividad aumenta la avanzar de un período alcanzando su valor máximo al llegar al
correspondiente halógeno y al descender en un grupo. Por tanto, el elemento más electronegativo es el C, ya
que se trata de un halógeno, y además el segundo de dicho grupo, se trata del cloro.
c) Los metales alcalinos poseen un único electrón de valencia en un orbital tipo s. El metal alcalino es el B, que
es el litio.
d) El nitrato dado está formado por el anión nitrato (NO3-) y el cation X2+. Por tanto, el elemento X forma cationes
dipositivos, como los metales alcalinotérreos. Estos poseen dos electrones de valencia, en un orbital de tipo s, que
tienden a perder, alcanzando así la configuración de tipo gas noble. El elemento X debe ser pues, el D, que es el
calcio.
32 Sea la siguiente serie en orden creciente de afinidad electrónica: Cl > Mg > Ca > Rb. Indicar
razonadamente si es correcta o no.
Datos, Z (Cl) = 17;Z (Mg) = 12; Z (Ca) = 20 y z (Rb) = 37
Solución:
Se define afinidad electrónica, AE, al cambio de energía que acompaña al proceso de adición de un electrón a
un átomo gaseoso.
Sus configuraciones electrónicas:
Cl → 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 5
Mg → 1s 2 2s 2 p 6 3s 2
Ca → 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6
4s 2
Rb → 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 6 5s1
La variación en el sistema periódico es de aumentar hacia arriba en un mismo grupo y hacia la derecha en un
mismo período.
El orden creciente es: Cl > Mg > Ca > Rb, por lo que la afirmación del enunciado es correcta.
13
33 Ordena según su carácter metálico creciente y compara la reactividad de los siguientes elementos: Ba (Z =
56); Ca (Z = 20); Se (Z = 34) y F(Z = 9).
Solución:
Primero realizaremos las configuraciones electrónicas de los elementos dados:
[z = 9]
Ca [Z = 20]
Se [Z = 34]
C [Z = 17]
Ba [Z = 56]
F
1s2 2s2 2p5
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p4
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
1s2 2s2 2p6 3s3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 6s2
El carácter metálico disminuye al aumentar el número atómico dentro de un período y aumenta al descender en
un grupo.
El carácter no metálico aumenta al aumentar al aumentar el número atómico y al ascender en un grupo.
Por tanto: Reactividad Ba > Reactividad Ca
Reactividad F > Reactividad Se.
34 Dados tres elementos del Sistema Periódico de números atómicos 17, 35, y 9, respectivamente, ordena
razonadamente de mayor a menor carácter oxidante.
Solución:
El carácter oxidante de un elemento está relacionado con la afinidad electrónica, cuanta más energía desprenda
un átomo al ganar un electrón, más tendencia tendrá a ganarlo y más oxidante será.
El elemento de número atómico 9 corresponde al Flúor, el de 17 al Cloro y el de 35 al Bromo, son halógenos,
elementos oxidantes por excelencia así el más oxidante será el flúor, le seguirá el cloro y por último el bromo.
35 Justifica qué especie de cada una de las parejas (átomos ó iones) siguientes tiene mayor radio atómico:
a) (Ag, Xe)
b) (Ag, Rb)
c) (Ag, O)
d) (Ag, Ag+)
Solución:
El tamaño atómico disminuye al avanzar en un período, debido a que los sucesivos electrones que se incorporan
entran en la misma capa, (lo que no contribuye en el aumento de tamaño excesivamente), mientras que la carga
nuclear aumenta, haciendo que los electrones se acerquen más al núcleo.
Y aumenta al descender en un grupo debido sobre todo a que aumenta el número de capas electrónicas, y por
tanto incrementa el tamaño.
a) Ag y Xe están en el mismo período teniendo mayor número atómico el Xenon, por lo con lo que hemos dicho
anteriormente la plata tendrá mayor tamaño que el gas noble. Ag > Xe.
b) Como en el caso anterior los dos están en el mismo período, pero en este caso es la plata la que tiene mayor
número atómico, luego Rb > Ag.
c) El O está en el período 2 y la Ag en el 5º, por lo dicho al principio el que tenga menor número de capas tendrá
menor tamaño, entonces Ag > O.
d) Los iones positivos son siempre más pequeños que los átomo neutros, debido a que cuando se forman, el
átomo pierde electrones de la capa más externa por lo que los electrones que quedan son atraídos con más
fuerza por la carga positiva del núcleo, luego entonces: Ag > Ag+
14
36 El número atómico del selenio es 34.
a) Escribe la configuración electrónica de un átomo de selenio en estado fundamental.
b) Explica el ion que tiene tendencia a formar.
Compara el tamaño del átomo con el del ion. Explica cuál tiene mayor radio.
Solución:
a) Teniendo en cuenta el orden creciente de energía de los orbitales la configuración electrónica será:
Se:
z = 34
1s 2
2s 2 2p 6
3s 2 3p 6 3d10
4s 2 4p 4
b) Podemos decir que un átomo tiende a tomar la configuración electrónica del gas noble más próximo,
formándose el ion. En este caso el selenio tenderá a captar dos electrones para adquirir la configuración
del Kriptón que es el gas noble más cercano formándose, el catión divalente Se2-.
c) En este caso los dos elementos tienen el mismo número de capas, pero en el caso del anión al ganar
electrones adicionales aumentan las fuerzas de repulsión existentes entre ellos y esto hace que el radio
aumente.
37 El primer y segundo potencial de ionización para el átomo de potasio son, respectivamente: 415 y 3100
kJ/mol. Razona
a) La gran diferencia que existe entre ambos valores de energía.
b) ¿Qué elemento presenta la misma configuración electrónica que la primera especie iónica?
c) ¿Cómo varía el potencial de ionización para los elementos del mismo grupo?
Solución:
a) El potencial de ionización ó energía de ionización que es como deberíamos llamarlo, es la energía necesaria
para arrancar el electrón más externo de un átomo gaseoso. Depende de la carga nuclear, de la distancia
del electrón al núcleo y de los electrones que hay en las capas internas.
En el caso del potasio tiene un único electrón en la última capa, que al arrancarlo (con 520 Kj/mol se forma
el ion K+. Este catión tiene ocho electrones en la última capa que está completa, semejándose a la estructura
de gas noble, lo que hace que para arrancar el siguiente electrón se necesite mucha más energía que para
arrancar el primero.
b) Como hemos visto en el apartado anterior al perder el electrón más externo, la configuración con la que se
queda es con la del gas noble inmediatamente anterior a él, es decir, será el argón el que tenga la misma
configuración de 3s2p6.
c) Para los elementos de un mismo grupo, la energía de ionización disminuye a medida que descendemos,
este hecho es debido a que, aunque aumenta la carga nuclear, también aumenta el número de capas
electrónicas, y el electrón a separar, situado en el nivel energético más externo, siente menos la atracción de
la carga nuclear (está menos apantallado) y necesita menos energía para ser separado del átomo.
38 Justifica qué especie de cada una de las parejas (átomos ó iones) siguientes tiene mayor radio atómico:
a) (Fe, Kr)
b) (Fe, K)
c) (Fe, C)
d (Fe, Fe3+)
15
Solución:
El tamaño atómico disminuye al avanzar en un período, debido a que los sucesivos electrones que se incorporan
entran en la misma capa, (lo que no contribuye en el aumento de tamaño excesivamente), mientras que la carga
nuclear aumenta, haciendo que los electrones se acerquen más al núcleo.
Y aumenta al descender en un grupo debido sobre todo a que aumenta el número de capas electrónicas, y por
tanto incrementa el tamaño.
a) Fe y Kr están en el mismo período teniendo mayor número atómico el Criptón, por lo que hemos dicho
anteriormente el hierro tendrá mayor tamaño que el Criptón. Fe > Kr.
b) Como en el caso anterior los dos están en el mismo período, pero en este caso es el hierro el que tiene
mayor número atómico, luego K > Fe.
c) El C está en el período 2 y el Fe en el 4, por lo dicho al principio el que tenga menor número de capas tendrá
menor tamaño, entonces Fe > C.
d) Los iones positivos son siempre más pequeños que los átomo neutros, debido a que cuando se forman, el
átomo pierde electrones de la capa más externa por lo que los electrones que quedan son atraídos con más
fuerza por la carga positiva del núcleo, luego entonces: Fe > Fe3+
39 En la tabla siguiente se dan las energías de ionización (kJ/mol) de los elementos alcalinos:
Li
Na
K
1ª E. I.
521
492
415
2ª E. I.
7294
4564 3068
3ª E. I.
11819 6937 4448
4ª E. I.
-----9561 5895
a) ¿Por qué disminuye la 1ª E. I. del Li al K?
b) ¿Por qué no hay valor para la 4ª E. I. del Li?
c) ¿Por qué aumenta de la 1ª a la 4ª E. I.?
Solución:
La energía de ionización se considera como la energía necesaria para arrancar el electrón más externo de un
átomo en estado gaseoso.
La energía de ionización crece al avanzar en un período, debido a que disminuye el tamaño atómico y aumenta
la carga nuclear, así los electrones serán atraídos cada vez con más fuerza y cuesta más arrancarlos.
Disminuye al descender en un grupo, debido a que aunque aumente la carga nuclear, también aumenta el
número de capas electrónicas y el electrón a separar, al estar en el nivel energético más externo, siente menor
atracción de la carga nuclear y se necesita menos energía para ser separado del átomo.
a) La energía de ionización disminuye del Li al K debido a que están en el mismo grupo y como hemos visto al
principio a medida que descendemos pasamos de arrancar un electrón en la segunda capa (Li), a otro de la
tercera (Na), y a otro de la cuarta (K), es decir, cada vez está más separado del núcleo, con lo que estará
menos fuertemente atraído y costará menos arrancarlo.
b) El átomo de Li sólo tiene 3 electrones, por lo que no puede haber cuatro energías de ionización, (no puedo
separar cuatro electrones).
c) Porque cuando se le arranca el primer electrón, se forma un ión positivo que será menor que el átomo
neutro, por tanto el siguiente electrón estará más fuertemente atraído y costará más arrancarlo y así
sucesivamente.
16
40 El número de protones de los núcleos de cinco elementos es:
Elemento
Protones
A
2
B
11
C
9
D
12
E
13
Indica, explicando y justificando la respuesta, la letra del elemento que:
a) Es un gas noble.
b) Es el más electronegativo.
c) Es un metal alcalino.
d) Forma un nitrato de fórmula X(NO3)2.
Solución:
Las configuraciones electrónicas fundamentales de los elementos dados son:
A [Z = 2]
B [Z = 11]
C [Z = 9]
D [Z = 12]
E [Z = 13]
1s2
1s2 2s2p6 3s1
1s2 2s2p5
1s2 2s2p6 3s2
1s2 2s2p6 3s2p1
a) La configuración del helio es 1s2, por tanto el gas noble es A.
b) La electronegatividad aumenta la avanzar de un período alcanzando su valor máximo al llegar al
correspondiente halógeno y al descender en un grupo. Por tanto, el elemento más electronegativo es el C, ya
que se trata de un halógeno, y además el primero de dicho grupo.
c)Los metales alcalinos poseen un único electrón de valencia en un orbital tipo s. El metal alcalino es el B.
d) El nitrato dado está formado por el anión nitrato NO3- y el catión X2+. Por tanto, el elemento X forma cationes
dipositivos, como los metales alcalinotérreos. Estos poseen dos electrones de valencia, en un orbital de tipo s que
tienden a perder, alcanzando así la configuración de tipo gas noble. El elemento X debe ser pues, el D.
41 Ordena según su carácter metálico creciente y compara la reactividad de los siguientes elementos: K (Z =
19); Br (Z = 35); Fe (Z = 26) y Cl (Z = 17).
Solución:
Primero realizaremos las configuraciones electrónicas de los elementos dados:
K
Br
Fe
Cl
[z = 19]
[z = 35]
[z = 26]
[z = 17]
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
El carácter metálico disminuye al aumentar el número atómico dentro de un período y aumenta al descender en
un grupo.
El carácter no metálico aumenta al aumentar al aumentar el número atómico y al ascender en un grupo.
Por tanto: Reactividad K > Reactividad Fe.
Reactividad Cl > Reactividad Br.
42 Dados los elementos A, B y C, de números atómicos 19, 35 y 37, define energía (potencial) de ionización y
cómo depende el potencial de ionización de la carga nuclear y del tamaño de los átomos.
17
Solución:
Los elementos dados, son elementos representativos del Sistema Periódico. La configuración electrónica de sus
estados fundamentales, teniendo en cuenta el orden creciente de energía de los orbitales son:
A [z = 19]
B [z = 35]
C [z = 37]
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s1
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 5
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 6 5s1
La energía de ionización se define como la energía que debe aportarse a un átomo neutro en forma gaseosa y
estado fundamental para arrancarle el electrón más externo, formándose el catión monovalente. Es necesario
dar energía para que esto ocurra, ya que los electrones están atraídos por el núcleo, que está cargado
positivamente. Cuanto mayor sea la carga nuclear y menor sea el átomo (menor es el efecto pantalla), mayor
será la energía de ionización.
Según lo indicado anteriormente, en este caso concreto: B > A > C
43 Ordena de menor a mayor a los elementos Sr, I, Sb y Rb en función de su radio atómico.
Solución:
Si observamos en el sistema periódico la posición de los cuatro elementos vemos que están en el mismo
período, la tendencia del tamaño atómico al avanzar en un período, es disminuir debido a que los sucesivos
electrones que se incorporan entran en la misma capa, (lo que no contribuye en el aumento de tamaño
excesivamente), y aumenta la carga nuclear, haciendo que los electrones se acerquen más al núcleo, y por tanto
se contrae lo que hace que disminuya de tamaño.
El orden será:
I < Sb < Sr < Rb
44 Ordena de menor a mayor a los elementos Be, F, N y Li en función de su radio atómico.
Solución:
Si observamos en el sistema periódico la posición de los cuatro elementos vemos que están en el mismo
período, la tendencia del tamaño atómico al avanzar en un período, es disminuir debido a que los sucesivos
electrones que se incorporan entran en la misma capa, (lo que no contribuye en el aumento de tamaño
excesivamente), y aumenta la carga nuclear, haciendo que los electrones se acerquen más al núcleo, y por tanto
se contrae lo que hace que disminuya de tamaño.
El orden será:
F < N < N < Be < Li
45 Dados tres elementos del Sistema Periódico de números atómicos 12, 8, y 6, respectivamente, ordenar
razonadamente de mayor a menor carácter oxidante.
Solución:
El carácter oxidante de un elemento está relacionado con la afinidad electrónica, cuanta más energía desprenda
un átomo al ganar un electrón, más tendencia tendrá a ganarlo y más oxidante será.
El elemento de número atómico 8 corresponde al Oxígeno, el de 6 al Carbono y el de 12 al Magnesio, así el más
oxidante será el oxígeno, le seguirá el carbono y por último el magnesio que al ser un alcalino-térreo carece de
carácter oxidante.
18
46 Señalar justificadamente cuáles de las siguientes proposiciones son correctas y cuáles no:
d) el número atómico de los iones Na+ es igual al del gas noble Ne.
e) los iones Na+ y los átomos del gas noble Ne son isótropos.
f) el potencial de ionización del Na es menor que el del Cl.
Datos: números atómicos: Ne = 18; Na = 11; Cl = 17
Solución:
a) Falso. El número atómico, Z, es único y característico de cada elemento y nos indica el número de protones
que tiene el elemento en el núcleo. En este caso concreto, el número atómico del Neón es 10 y el del ión de
Sodio es 11 respectivamente, es independiente de si el átomo está o no cargado(son isoelectrónicos, tienen
el mismo número de electrones).
b) Falso. Los isótopos son de átomos de un mismo elemento con diferente número de neutrones.
c) Verdadero. Están en el mismo grupo, tienen igual número de capas pero el sodio tiene menor carga nuclear,
con lo que los electrones estarán menos fuertemente atraídos y necesitará menor energía para arrancar el
electrón más externo.
47 Sean A, B, C, D cuatro elementos del Sistema Periódico de números atómicos 35, 36, 37 y 38,
respectivamente:
a) Escribir sus configuraciones electrónicas.
b) Indicar razonadamente a qué grupo y período pertenecen.
c) Indicar razonadamente cuál es el elemento de mayor afinidad electrónica.
Solución:
a) Teniendo en cuenta el orden creciente de los orbitales:
Z = 35 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p5
Z = 36 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6
Z = 37 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6 5s1
Z = 38 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6 5s2
b) Para saber el período al que pertenecen basta con fijarnos en el número cuántico principal de la última capa
y para saber el grupo, basta con que sumemos los electrones que ocupan los orbitales s y los orbitales p de
la última capa. Así tenemos:
Z = 35 período 4º y grupo 17 (VA). Se trata de un halógeno, el Bromo.
Z = 36 período 4º y grupo 18 (VIA). Se trata de un gas noble, el Criptón.
Z = 37 período 5º y grupo 1 (IA). Se trata de un alcalino, el Rubidio.
Z = 38 período 5º y grupo 2(IIA). Se trata de un alcalino-térreo, el Estroncio.
c) Se define afinidad electrónica, AE, al cambio de energía que acompaña al proceso de adición de un electrón
a un átomo gaseoso.
La variación en el sistema periódico es de aumentar hacia arriba en un mismo grupo y hacia la derecha en
un mismo período. En este caso de todos los elementos, sólo el elemento Z = 35 va a captar un electrón,
porque los elementos de Z = 37 y 38 tienen tendencia a ceder y Z = 36 es un gas noble. Por tanto el de
mayor afinidad electrónica es el elemento de Z = 35, el bromo.
48 El número atómico del estroncio es 38.
a) Escribe la configuración electrónica de un átomo de estroncio en estado fundamental.
b) Explica el ion que tiene tendencia a formar.
c) Compara el tamaño del átomo con el del ion. Explica cuál tiene mayor radio.
19
Solución:
a) Teniendo en cuenta el orden creciente de energía de los orbitales la configuración electrónica será:
Sr :
z = 38
1s 2
2s 2 2p 6
3s 2 3p 6 3d10
4s 2 4p 6
5s 2
b) Podemos decir que un átomo tiende a tomar la configuración electrónica del gas noble más próximo,
formándose el ion. En este caso el estroncio tenderá a ceder dos electrones para adquirir la configuración
del Kripton que es el gas noble más cercano, formándose el catión divalente Sr2+.
c) El ion al ceder dos electrones tiene cuatro capas, y el átomo neutro cinco, luego éste tendrá mayor radio.
Además los dos tienen la misma carga nuclear, el ion al tener menor número de electrones estarán más
fuertemente atraídos por el núcleo y por tanto su radio será menor.
49 Dados los elementos A, B y C, de números atómicos 19, 17 y 12, define energía (potencial) de ionización y
cómo depende el potencial de ionización de la carga nuclear y del tamaño de los átomos.
Solución:
Los elementos dados, son elementos representativos del Sistema Periódico. La configuración electrónica de sus
estados fundamentales, teniendo en cuenta el orden creciente de energía de los orbitales son:
C [z = 11]
B [z = 17]
A [z = 19]
1s 2 2s 2 p 6 3s1
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 5
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s1
La energía de ionización se define como la energía que debe aportarse a un átomo neutro en forma gaseosa y
estado fundamental para arrancarle el electrón más externo, formándose el catión monovalente. Es necesario
dar energía para que esto ocurra, ya que los electrones están atraídos por el núcleo, que está cargado
positivamente. Cuanto mayor sea la carga nuclear y menor sea el átomo (menor es el efecto pantalla), mayor
será la energía de ionización.
En este caso: B > C > A
50 Sean A, B, C, D cuatro elementos del Sistema Periódico de números atómicos 17, 18, 19 y 20,
respectivamente:
a) Escribe sus configuraciones electrónicas.
b) Indica razonadamente a qué grupo y período pertenecen.
c) Indica razonadamente cuál es el elemento de mayor afinidad electrónica.
20
Solución:
a) Teniendo en cuenta el orden creciente de los orbitales:
Z = 12 1s2 2s2p6 3s2p5
Z = 18 1s2 2s2p6 3s2p6
Z = 19 1s2 2s2p6 3s2p6 4s1
Z = 20 1s2 2s2p6 3s2p6 4s2
b) Para saber el período al que pertenecen basta con fijarnos en el número cuántico principal de la última capa
y para saber el grupo, basta con que sumemos los electrones que ocupan los orbitales s y los orbitales p de
la última capa. Así tenemos:
Z = 17 período 3º y grupo 17. Se trata de un halógeno, el Cloro.
Z = 18 período 3º y grupo 18. Se trata de un gas noble, el Argón.
Z = 19 período 4º y grupo 1. Se trata de un alcalino, el Potasio.
Z = 20período 4º y grupo 2. Se trata de un alcalino-térreo, el Calcio.
c) Se define afinidad electrónica, AE, al cambio de energía que acompaña al proceso de adición de un electrón
a un átomo gaseoso.
La variación en el sistema periódico es de aumentar hacia arriba en un mismo grupo y hacia la derecha en
un mismo período. En este caso de todos los elementos, sólo el elemento Z = 17 va a captar un electrón,
porque los elementos de Z = 19 y 20 tienen tendencia a ceder y Z = 18 es un gas noble. Por tanto el de
mayor afinidad electrónica es el elemento de Z = 17, el cloro.
51 Justifica qué especie de cada una de las parejas (átomos ó iones) siguientes tiene mayor radio atómico:
a) (Pt, Rn)
b) (Pt, Cs)
c) (Pt, Cl)
d) (Pt, Pt2+)
Solución:
El tamaño atómico disminuye al avanzar en un período, debido a que los sucesivos electrones que se incorporan
entran en la misma capa, (lo que no contribuye en el aumento de tamaño excesivamente), mientras que la carga
nuclear aumenta, haciendo que los electrones se acerquen más al núcleo.
Y aumenta al descender en un grupo debido sobre todo a que aumenta el número de capas electrónicas, y por
tanto incrementa el tamaño.
a) Pt y Rn están en el mismo período teniendo mayor número atómico el Radon, por lo que hemos dicho al
principio el platino tendrá mayor tamaño que el gas noble. Pt > Rn.
b) Como en el caso anterior los dos están en el mismo período, pero en este caso es el platino el que tiene
mayor número atómico, luego Cs > Pt.
c) El cloro está en el período 3 y el Pt en el 6º, por lo dicho al principio el que tenga menor número de capas
tendrá menor tamaño, entonces Pt > Cl.
d) Los iones positivos son siempre más pequeños que los átomo neutros, debido a que cuando se forman, el
átomo pierde electrones de la capa más externa por lo que los electrones que quedan son atraídos con más
fuerza por la carga positiva del núcleo, por lo que: Pt > Pt2+
52 Sean cuatro elementos X, Y, Z, W de números atómicos 8, 16, 33 y 31, respectivamente:
a) Escribir sus configuraciones electrónicas.
b) Indicar razonadamente a qué grupo y período pertenecen.
c) Indicar razonadamente cuál es el elemento de mayor afinidad electrónica.
21
Solución:
a) Teniendo en cuenta el orden creciente de los orbitales:
X
z=8
Y
z = 16 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 4
Z
z = 33 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 3
1s 2 2s 2 p 4
W z = 31 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p1
b) Para saber el período al que pertenecen basta con fijarnos en le número cuántico principal de la última capa
y para saber el grupo, basta con que sumemos los electrones que ocupan los orbitales s y los orbitales p de
la última capa. Así tenemos:
X → Z = 8 período 2º y grupo 6.Se trata del Oxígeno.
Y → Z = 16 período 3º y grupo 6. Se trata del Azufre.
Z → Z = 33 período 4º y grupo 5. Se trata del Arsénico.
W → Z = 31 período 4º y grupo 3. Se trata del Galio.
c) Se define afinidad electrónica, AE, al cambio de energía que acompaña al proceso de adición de un electrón
a un átomo gaseoso. La variación en el sistema periódico es de aumentar hacia arriba en un mismo grupo y
hacia la derecha en un mismo período. En este caso de todos los elementos, el oxígeno es el que más
tendencia tiene a captar un electrón.
53 Sean tres elementos del Sistema Periódico de configuración electrónica:
A → 1s2 2s2p6 3s2
B → 1s2 2s2p6 3s2p2
C → 1s2 2s2p6 3s2p5
Ordenar razonadamente de menor a mayor afinidad electrónica.
Solución:
La afinidad electrónica, AE, es el cambio de energía que acompaña al proceso de adición de un electrón a un
átomo gaseoso.
Varía en el sistema periódico aumentando según vamos avanzando a la derecha en un período (según aumenta
el número atómico).
Por lo anterior el orden de menor a mayor es C > B > A.
54 Dados los átomos A(z = 20), B(z = 34) y C(z = 55) indica:
a) Su configuración electrónica.
b) ¿Qué elementos son y el grupo y período al que pertenecen?
c) ¿Cuál de ellos es el más electronegativo?
d) ¿Cuál es el ion más estable que forma cada uno de ellos?
22
Solución:
a) Realizaremos las configuraciones electrónicas de los elementos dados:
A
z = 20 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s 2
B
z = 34 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 4
C
z = 55 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 6 d10 5s 2 p 6 6s1
b) El período de un elemento viene dado por el valor mayor de “n” y el grupo viene definido por el tipo de orbital
que se está llenando en la última capa ó capa de valencia, de esta manera tenemos que:
A ≅ período 4 y grupo 2 porque ha llenado el orbital “s”. Se trata del Ca.
B ≅ período 4 y grupo 16, tiene 6 electrones en su última capa. Se trata del Se.
C ≅ período 6 y grupo 1 porque ha llenado 1 electrón del orbital “s”. Se trata del Cs.
c) La electronegatividad es la tendencia que manifiestan los átomos de un elemento por atraer sobre sí a los
electrones del otro elemento con le que se une. Es una propiedad de los elementos enlazados.
En un período aumenta al aumentar el número atómico y en un grupo disminuye según vamos aumentando de
capas.
En este caso el orden será: Cs < Ca < Se.
Luego el más electronegativo será el selenio.
d) Los iones más estables serán aquellos que se acerquen más a la configuración del gas noble más próximo.
Ca
z = 20
su ion más estable será Ca 2+ cuya configuración es 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s 2
Se
z = 34
su ion más estable será Se 2− cuya configuración es 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 4
Cs
z = 55
su ion más estable será Cs + cuya configuración es 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 6 d10 5s 2 p 6 6s1
55 El número atómico del azufre es 16.
a) Escribe la configuración electrónica de un átomo de azufre en estado fundamental.
b) Explica el ion que tiene tendencia a formar.
Compara el tamaño del átomo con el del ion. Explica cuál tiene mayor radio.
Solución:
a) Teniendo en cuenta el orden creciente de energía de los orbitales la configuración electrónica será:
S:
z = 16
1s 2
2s 2 2p 6
3s 2 3p 4
b) Podemos decir que un átomo tiende a tomar la configuración electrónica del gas noble más próximo,
formándose el ion. En este caso el azufre tenderá a captar dos electrones para adquirir la configuración del
Argón que es el gas noble más cercano formándose el catión divalente S2-.
c) El ion al captar electrones para formar una estructura más estable forma un ion negativo divalente. Los
aniones son siempre más grandes que los átomos de los que proceden, porque al aumentar el número de
electrones también aumentan las repulsiones entre ellos y hace que su radio aumente.
56 Teniendo en cuenta los elementos z = 7, z = 13 y z = 15. Contesta razonadamente:
a) ¿Cuáles pertenecen al mismo período?
b) ¿Cuáles pertenecen al mismo grupo?
c) ¿Cuál es el orden decreciente de radio atómico?
23
Solución:
Teniendo en cuenta el orden de niveles de energía, las configuraciones electrónicas son:
[z = 7]
[z = 13]
[z = 15]
1s 2 2s 2 p 3
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p1
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 3
a) Período, viene caracterizado por el número de capas. Los dos últimos están en el tercer período, es decir Z
= 13 y Z = 15 pertenecen al mismo período.
b) Grupo, viene determinado por el tipo de orbital que ocupa el electrón de valencia (el electrón más externo).
En este caso Z = 7 y Z = 15 tienen 3 electrones en un orbital p y Z = 13 tiene un electrón solo, luego son Z =
7 y Z = 15 los que pertenecen al mismo grupo.
c) El tamaño depende por un lado del número de capas electrónicas, a mayor número mayor radio y a igualdad
de número de capas al aumentar el número atómico el radio disminuye porque aumenta la carga nuclear y la
nube electrónica está más fuertemente atraída por el núcleo y menor es el radio, luego el orden decreciente
es: Al> P> N
57 La 2ª energía de ionización es la energía que hay que dar a un ion monopositivo en estado gaseoso para
arrancarle un electrón:
A+ (g) + 2ª EI → A2+ (g) + eLa 2ª energía de ionización del potasio es 7 veces mayor que su primera energía de ionización. Sin
embargo la 2ª energía de ionización del calcio no llega al doble de su 1ª energía. Explica esta diferencia
entre el K y el Ca.
Solución:
Una vez arrancado un electrón del átomo de potasio, el ion resultante tiene una configuración electrónica de tipo
gas noble. Por ello, se trata de un ion muy estable, por lo que resulta muy difícil arrancarle un electrón. Por tanto,
la energía necesaria para arrancar un electrón al ion de potasio, esto es, la 2ª energía de ionización del potasio,
es muy grande y, desde luego, mucho mayor que la primera.
Por el contrario, una vez arrancado el último electrón del átomo de calcio, el ion resultante es poco estable, al que
se le puede arrancar, sin excesiva dificultad otro electrón, originándose así, un catión divalente, muy estable, ya
que posee una configuración de tipo gas noble. Por tanto, la energía necesaria para arrancar un electrón al ion
monovalente de calcio, esto es la 2ª energía de ionización del calcio, no resulta mucho mayor que la primera
energía de ionización.
58 Escribe la estructura electrónica de lo elementos con número atómico 38, 11, 14, 35 y 54; contesta a las
siguientes cuestiones justificando cada una de las respuestas:
a) ¿A qué grupo del sistema periódico pertenece cada elemento?
b) ¿Qué estado de oxidación serán los más frecuentes?
c) ¿Cuál es el elemento más electropositivo y cuál el más electronegativo?
24
Solución:
Las configuraciones electrónicas de los elementos dados son:
A
B
C
D
E
[z = 11]
[z = 14]
[z = 35]
[z = 38]
[z = 54]
1s 2 2s 2 2p 5 3s1
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d10 4s 2 4p 5
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d10 4s 2 4p 6
2
2
6
2
6
10
1s 2s 2p 3s 3p 3d
2
6
5s 2
10
4s 4p 4d
5s 2 5p 6
a) El grupo de un elemento viene dado por la suma de los electrones que ocupan orbitales s y la suma de los
electrones que ocupan orbital p de la última capa. Según esto tendremos:
A ≅ período 3 y grupo 1 porque el orbital “s” tiene 1 electrón. Se trata del Na.
B ≅ período 3 y grupo 4, tiene 4 electrones en su última capa. Se trata del Si.
C ≅ período 4 y grupo 7 porque ha llenado 7 electrones en su última capa. Se trata del Br.
D ≅ período 5 y grupo 2 porque ha llenado 2 electrones del orbital “s”. Se trata del Sr.
E ≅ período 5 y grupo 8 porque ha llenado 8 electrones en su última capa. Se trata del Xe.
b) El estado de oxidación lo podemos ver fácilmente con la tendencia a tomar ó ceder electrones, con el objetivo
de alcanzar la estructura del gas noble más próximo. Con esto tenemos:
A ≅ tendencia a ceder 1 electrón. Luego el número de oxidación + 1.
B ≅ tendencia a tomar ó ceder 4 electrones, por lo que el nº de oxidación ±4.
C ≅ tendencia a tomar 1 electrón, luego su nº de oxidación -1.
D ≅ tendencia a ceder 2 electrones, su nº de oxidación es +2.
E ≅ es un gas noble, por tanto nº de oxidación 0.
c) Teniendo en cuenta el concepto de electronegatividad y de cómo varía en el sistema periódico, se puede
ordenar de forma creciente como: Na < Sr < Si < Br. Luego el más electropositivo es el Na y el más electronegativo
es el Br.
59 El número de protones de los núcleos de cinco elementos es:
Elemento
Protones
A
21
B
35
C
7
D
18
E
33
Indica, explicando y justificando la respuesta, la letra del elemento que:
a) Es un metal de transición.
b) Es el más electronegativo.
c) Es un no metal.
25
Solución:
Las configuraciones electrónicas fundamentales de los elementos dados son:
A [z = 21]
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d1
B [z = 35]
2
2
6
2
6 10
1s 2s p 3s p d
C [z = 7]
4s 2
4s 2 p 5
1s 2 2s 2 p 3
D [z = 18]
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6
E [z = 33]
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d10 4s 2 p 3
a) La configuración de un metal de transición es (n - 1)dx ns2 (x = 1, .., 10), por tanto el metal de transición es A,
que corresponde al primer elemento de transición que es el escandio.
b) La electronegatividad aumenta la avanzar de un período alcanzando su valor máximo al llegar al
correspondiente halógeno y al ascender en un grupo. Por tanto, el elemento más electronegativo es el N, ya que
se trata del elemento con menor número de capas.
c) Los no metales alcalinos poseen un único electrón de valencia en un orbital tipo s. El metal alcalino es el B.
d) El nitrato dado está formado por el anión nitrato (NO3-) y el catgion X2+. Por tanto el elemento X forma cationes
dipositivos, como los metales alcalinotérreos. Estos poseen dos electrones de valencia, en un orbital de tipo s, que
tienden a perder, alcanzando así la configuración de tipo gas noble. El elemento X debe ser pues, el D.
60 Teniendo en cuenta los elementos z = 8, z = 14 y z = 16. Conteste razonadamente:
a) ¿Cuáles pertenecen al mismo período?
b) ¿Cuáles pertenecen al mismo grupo?
c) ¿Cuál es el orden decreciente de radio atómico?
Solución:
Teniendo en cuenta el orden de niveles de energía, las configuraciones electrónicas son:
[z = 8]
[z = 14]
[z = 16]
1s 2 2s 2 p 4
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 2
1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 4
a) Período, viene caracterizado por el número de capas. Los dos últimos están en el tercer período, es decir Z
= 14 y Z = 16 pertenecen al mismo período.
b) Grupo, viene determinado por el tipo de orbital que ocupa el electrón de valencia (el electrón más externo).
En este caso Z = 8 y Z = 16 tienen 4 electrones en un orbital p y Z = 14 tiene dos electrones, luego son Z = 8
y Z = 16 los que pertenecen al mismo grupo.
c) El tamaño depende por un lado del número de capas electrónicas, a mayor número mayor radio y a igualdad
de número de capas al aumentar el número atómico el radio disminuye porque aumenta la carga nuclear y la
nube electrónica está más fuertemente atraída por el núcleo y menor es el radio, luego el orden decreciente
es: Si > S > O
61 Sean tres elementos del Sistema Periódico de configuración electrónica:
A → 1s2 2s2p5
B → 1s2 2s1
C → 1s2 2s2p6 3s1
Ordena razonadamente de mayor a menor afinidad electrónica.
26
Solución:
La afinidad electrónica, AE, es el cambio de energía que acompaña al proceso de adición de un electrón a un
átomo gaseoso.
Varía en el sistema periódico aumentando según vamos avanzando a la derecha en un período(según aumenta
el número atómico) y en un grupo según vamos ascendiendo(es decir, según disminuye el número de capas).
Por lo anterior el orden de mayor a menor es A > B > C
62 Las primeras energías de ionización de dos elementos, que llamaremos A y B, son:
Elemento
Energía de ionización
kJ/mol
A
B
Primera
Segunda
Tercera
737
1450
7732
520
7297
11810
A la vista de estos datos:
a) ¿Qué iones formarán con facilidad estos elementos?
b) ¿A qué grupos del sistema periódico pertenecen?
Solución:
La 1ª y 2ª energías de ionización de A son relativamente bajas, mientras que la 3ª es considerablemente alta.
Por ello, los átomos del elemento A perderán fácilmente 2 electrones, aunque les resultará muy difícil arrancarle
el 3º. En consecuencia, el elemento A formará con facilidad un cation divalente A2+, y pertenece al grupo de los
alcalino - terreos (2, IIA).
El elemento B tiene una 1ª energía de ionización muy baja, por lo que resulta muy fácil arrancar un electrón de sus
átomos. Sin embargo, la 2ª energía de ionización es muy alta, de modo que la eliminación de un 2º electrón será
enérgicamente muy costoso y, por tanto, muy difícil. En consecuencia, los átomos de B formarán fácilmente
monopositivos. El elemento B debe ser, pues, un elemento del grupo de los metales alcalinos (1, IA).
63 La 2ª energía de ionización es la energía que hay que dar a un ion monopositivo en estado gaseoso para
arrancarle un electrón:
A+ (g) + 2ª EI → A2+ (g) + eLa 2ª energía de ionización del sodio es 6 veces mayor que su primera energía de ionización. Sin embargo
la 2ª energía de ionización del magnesio no llega al doble de su 1ª energía. Explica esta diferencia entre el
Na y el Mg.
Solución:
Una vez arrancado un electrón del átomo de sodio, el ion resultante tiene una configuración electrónica de tipo
gas noble. Por ello, se trata de un ion muy estable, por lo que resulta muy difícil arrancarle un electrón. La
energía necesaria para arrancar un electrón al ion de sodio, esto es, la 2ª energía de ionización del sodio, es
muy grande y, desde luego, mucho mayor que la primera.
Por el contrario, una vez arrancado el último electrón del átomo de magnesio, el ion resultante es poco estable, al
que se le puede arrancar, sin excesiva dificultad, otro electrón, originándose así, un catión divalente, muy estable,
ya que posee una configuración de tipo gas noble. Por tanto, la energía necesaria para arrancar un electrón al ion
monovalente de magnesio, esto es la 2ª energía de ionización del magnesio, no resulta mucho mayor que la
primera energía de ionización.
27
64 Dados los átomos A(z = 12), B(z = 16) y C(z = 37) indique:
Su configuración electrónica.
a) ¿Qué elementos son y el grupo y período al que pertenecen?
b) ¿Cuál de ellos es el más electronegativo?
c) ¿Cuál es el ion más estable que forma cada uno de ellos?
Solución:
a) Las configuraciones electrónicas de los elementos dados son:
A
Z = 12 1s2 2s2p6 3s2
B
Z = 16 1s2 2s2p6 3s2p4
C
Z = 37 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6 5s1
b) El período de un elemento viene dado por el valor mayor de “n” y el grupo viene definido por el tipo de orbital
que se está llenando en la última capa ó capa de valencia, de esta manera tenemos que:
A ≅ período 3 y grupo 2 (IIA) porque ha llenado el orbital “s”. Se trata del Mg.
B ≅ período 3 y grupo 16 (VIIIA), tiene 6 electrones en su última capa. Se trata del S
C ≅ período 5 y grupo 1 (IA) porque ha llenado 1 electrón del orbital “s”. Se trata del Rb.
c) La electronegatividad es la tendencia que manifiestan los átomos de un elemento por atraer sobre sí a los
electrones del otro elemento con le que se une. Es una propiedad de los elementos enlazados.
En un período aumenta al aumentar el número atómico y en un grupo disminuye según vamos aumentando de
capas.
En este caso el orden será: Rb < Mg < S.
Luego el más electronegativo será el azufre.
d) Los iones más estables serán aquellos que se acerquen más a la configuración del gas noble más próximo.
Mg: Z = 12; su ion más estable será Mg2+ cuya configuración es 1s2 2s2 2p6
S: Z = 16; su ion más estable será S2- cuya configuración es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Rb: Z = 37; su ion más estable será Rb+ cuya configuración es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6
28