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SISTEMA PERIÓDICO
1.- Actualmente se ordenan los elementos según orden creciente de números atómico.
Antiguamente se hizo en orden creciente de masa atómica. ¿Qué ventajas aporta esta
ordenación? ¿Por qué hay pocas diferencias si se sigue un criterio como si se sigue el
otro?
2.- ¿Qué podrías decir de un átomo que ocupa el décimo lugar en el sistema de
períodos? ¿Es metal o no metal? ¿Por qué? ¿Se encontrará libre en la naturaleza? ¿Por
qué?
3.- ¿Qué significa que las propiedades de los elementos son función periódica de los
números atómicos?
4.- Escribe la estructura electrónica del flúor y del cloro y deduce qué analogías existen
entre estos elementos. Deduce algunas propiedades químicas de dichos elementos.
5.- ¿Cómo se distribuyen los electrones en el elemento de número atómico Z = 15?
¿En qué grupo de la clasificación periódica se halla?
6.- ¿Qué puedes decir sobre las propiedades químicas del elemento de número atómico
Z = 3?
7.- ¿Por qué los metales alcalinos se ionizan fácilmente?
8.- ¿Qué es lo que caracteriza a la estructura electrónica de los gases nobles?
9.- El número atómico de un elemento es Z = 17. Escribe su estructura electrónica. ¿Es
metal o no metal? ¿Tiene muy acentuado su carácter metálico o no metálico?. ¿Por qué?
¿ Formará compuestos iónicos?
10.- ¿Por qué el calcio (Z=20) y el cinc (Z=30) no están en el mismo grupo de la tabla
periódica si ambos tienen 2 electrones en la órbita más externa?
11.- El átomo de sodio tiene de número másico A = 23 y ocupa el undécimo lugar en la
tabla periódica. Explica la constitución de su núcleo y corteza.
12.- Explica la constitución de los núcleos y de la corteza de los tres isótopos del
oxígeno, de números másicos 16, 17 y 18, sabiendo que este elemento ocupa el octavo
lugar en el sistema de períodos.
13.- ¿Quién se ioniza con más facilidad: el litio (Z=3) o el potasio (Z=19)? ¿Por qué?
14.- A la vista de la estructura electrónica de los átomos de los elementos de número
atómico 38, 11, 14 y 35 deduce:
a) A qué grupo del sistema de períodos pertenece cada uno;
b) Cuáles son metales y cuáles no metales;
c) Cuál es el más electropositivo y cuál el más electronegativo;
d) Cuáles son las valencias más probables para cada uno de ellos.
15.- Escribe la configuración electrónica de los elementos de número atómico Z = 11 y
Z = 37. Razona cuál de ellos tendrá mayor volumen atómico y por qué. ¿Cuál de ellos
tendrá más acentuado su carácter metálico o no metálico?
16.- ¿Cuál de los elementos de número atómico 3, 12, 7 y 9 presentará menor potencial
de ionización? ¿Cuál es el más metálico? ¿Cuáles de estos elementos serán capaces de
formar entre sí compuestos iónicos? ¿Cuál de ellos es el de mayor afinidad electrónica?.
17.- ¿Cómo se explica que el nitrógeno y el bismuto pertenezcan al mismo grupo del
S.P., siendo así que el nitrógeno es un gas y el bismuto un metal sólido?
19.- Los iones fluoruro y sodio tienen igual número de electrones, pero el radio del
primero es mayor que el del segundo. ¿Por qué?
20.- Indicar en los siguientes pares de iones cuál es el de mayor radio:
Na+ y Mg+2 ; Se-2 y Cl-1 ; Cu+2 y Zn+2.
21.- Una de las propiedades periódicas más interesantes de los átomos, de gran utilidad
en la interpretación del enlace iónico, es su energía (o potencial) de ionización. En
relación con la misma, responder razonadamente a los siguientes puntos:
a) Las primeras energías de ionización (en KJ/mol) de una serie de átomos consecutivos
en el S.P. son: A, 1090; B, 1400; C, 1310; O, 1660; E, 2084; F, 494. ¿Cuál de todos
ellos es el más probable que sea un metal alcalino y cuál un halógeno?
b) Las energías de ionización sucesivas (en eV/átomo) del berilio (Z = 4) son 9,3 ; 18,2;
154; 218. ¿Cuál es la razón de la brusca variación al pasar de la segunda a la tercera
energía de ionización?
22.- En cada una de las siguientes parejas: Li y Na; Na y Cs; Si y Cl; C y O; Sr y Se,
indicar cuáles de los dos elementos tendrá:
a) Mayor volumen atómico.
b) Mayor energía de ionización.
c) Mayor afinidad electrónica.
d) Mayor carácter metálico.
e) Mayor electronegatividad.
23.- Con respecto a los elementos de números atómicos 11, 14, 35 y 38, se pide:
a) ¿A qué grupo del S.P. pertenece cada uno?
b) ¿Cuáles son metales y cuáles no metales?
c) Ordenarlos según su electronegatividad creciente.
d) Ordenarlos según su tamaño creciente.
1.- Las propiedades químicas de un elemento, y también de las propiedades físicas,
dependen de la distribución electrónica de la corteza del átomo y, por tanto, del número
atómico del elemento. Por ello, será más conveniente ordenar los elementos según su
número atómico.
Las diferencias entre una ordenación y otra habrán de ser pequeñas, puesto que el
número atómico y la masa atómica se relacionan según: A = Z + N
2.- Datos: El elemento ocupa el décimo lugar. Esto implica que tendrá 10 e-. Su
configuración electrónica será: 1s2 2s2 2p6. Este elemento será un gas noble, ya que
tiene el último nivel completo. Será un no metal. Se encontrará libre en la naturaleza,
ya que al tener una estructura electrónica muy estable en su último nivel ocupado, no
tendrá tendencia a unirse con otros elementos para ceder o captar electrones.
3.- Las propiedades de los elementos químicos no son arbitrarias, sino que dependen
de la estructura electrónica del átomo, variando siempre de una manera periódica; es
decir: cada cierto número de elementos, éstos repiten más o menos acusadamente las
mismas propiedades, como consecuencia de su idéntica configuración electrónica más
externa.
4.F: 1s2 2s2 2p5
Cl: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Ambos elementos tienen 7 electrones en su último nivel; por lo tanto, ambos
presentarán una gran tendencia a captar 1 electrón para adquirir una estructura estable
(transformándose en un ion mononegativo: F-, Cl-). Como consecuencia, serán muy
electronegativos, no metales, gran afinidad electrónica y gran energía de ionización.
Debido a su gran actividad química, no se encontrarán libres en la naturaleza.
Al ser grande su afinidad electrónica formarán compuestos iónicos con mucha facilidad
con los elementos electropositivos y reaccionarán de forma enérgica con el hidrógeno.
Las sales que originan con los hidrácidos serán iónicas, fácilmente solubles en agua y
descomponibles por la corriente eléctrica.
5.- Dato: Z = 15: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
Grupo: 15
6.- Dato: Z = 3 : 1s2 2s1
Es un elemento que ofrecerá tendencia a ceder el electrón más externo, transformándose
en un ion monopositivo (X+1). Su energía de ionización será pequeña. Será un metal.
Formará compuestos iónicos con los elementos electronegativos, y no se encontrará
libre en la naturaleza debido a su gran actividad química. La transformación del ion en
el elemento correspondiente será relativamente difícil.
7.- Los metales alcalinos están comprendidos en el grupo 1 del Sistema Periódico. Son
elementos cuya estructura electrónica externa es del tipo ns1; por tanto, ofrecerán una
gran tendencia a ceder ese electrón más externo, transformándose en el ion
monopositivo correspondiente (X+1). La energía de ionización necesaria es baja. Por
otra parte, debido a su gran volumen atómico, la posible atracción entre el núcleo y
dicho electrón es pequeña, lo que facilita la formación del ion correspondiente.
8.- Los gases nobles son elementos situados en el grupo 18 del Sistema Periódico.
Estos elementos tienen el último nivel completo, siendo su estructura electrónica
externa del tipo ns2 np6, excepto para el helio, cuya estructura es 1s2. Son, por tanto,
elementos muy estables.
9.- Cl: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Al tener 7 e- en su nivel más externo, tendrá gran tendencia
a captar 1 e- para adquirir una estructura estable. Como consecuencia, será
electronegativo, no metal, con acentuado carácter no metálico, su afinidad electrónica
será elevada.
Formará compuestos iónicos, ya que para captar un electrón tiene que existir otro
elemento que tenga tendencia a cederlo.
10.- Ca: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
Zn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
El calcio es un metal alacalinotérreo (grupo 2) y el cinc es un elemento de transición
(grupo 12). No están en el mismo grupo porque el cinc tiene electrones en el orbital 3d,
mientras que el calcio no, lo que hará que el cinc tenga algunas propiedades diferentes
al calcio, aunque ambos coincidan en que se transformarán fácilmente en iones
divalentes (Ca+2; Zn+2)
11.- Datos: A = 23; ocupa undécimo lugar: Z = 11
Número de protones = 11 = número de electrones
Número de neutrones = A – Z = 23 – 11 = 12
El núcleo está constituido por 11 protones y por 12 neutrones.
La corteza contiene 11 electrones, distribuidos así: 1s2 2s2 2p6 3s1
Ofrece una gran tendencia a ceder el electrón más externo. Esto hace que sea muy
electropositivo y, como consecuencia, se combinará fácilmente con los elementos muy
electronegativos.
El ion sodio (Na+) será muy estable, lo que implica que sólo con gran dificultad podrá
ser transformado al estado metálico (Na). Por pertenecer el sodio al grupo de los
metales alcalinos, su radio atómico y, por tanto, su volumen atómico, son grandes. Esto
nos llevará a pensar que la red cristalina del sodio metálico sea poco estable; como
consecuencia, será un metal blando, de poca densidad y de bajos puntos de fusión y de
ebullición.
Debido a su gran actividad química no se encuentra libre en la naturaleza.
12.- Datos: octavo lugar en el S.P. : Z = 8; A = 16; 17; 18
Z = 8 ; A = 16; N = 16 – 8 = 8; 8 protones y 8 neutrones en el núcleo; 8 electrones en su
corteza.
Z = 8 ; A = 17; N = 17 – 8 = 9; 8 protones y 9 neutrones en el núcleo; 8 electrones en su
corteza.
Z = 8 ; A = 18; N = 18 – 8 = 10; 8 protones y 10 neutrones en el núcleo; 8 electrones en
su corteza.
13.- Li: 1s2 2s1
K: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
El potasio se ionizará más fácilmente que el litio, ya que su radio y por tanto su
volumen atómico es mayor (tiene más niveles ocupados), lo que significa que su último
electrón estará menos atraído por los protones del núcleo, y por tanto requerirá menor
energía de ionización para arrancar este último electrón.
14.Z = 38: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s2; grupo 2; metal; (+2)
Z = 11: 1s2 2s2 2p6 3s1; grupo 1; metal; más electropositivo; (+1)
Z = 14: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2; grupo 14; no metal (  4)
Z = 35: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5; grupo 17; no metal; más electronegativo (-1)
15.- Z = 17: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Z = 37: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s1
Mayor volumen atómico el de Z = 37, ya que tiene más niveles ocupados; situado a la
izquierda del S.P. tendrá más carácter metálico; Z = 17, será más no metálico (situado
a la derecha del S.P.).
16.Z = 3: 1s2 2s1
Z = 12: 1s2 2s2 2p6 3s2 más metálico
Z = 7: 1s2 2s2 2p3
Z = 9: 1s2 2s2 2p5 mayor afinidad electrónica
Formarán compuestos iónicos Z = 3 y Z = 9; Z = 12 y Z = 9
17.- El punto de fusión es una propiedad periódica, aumentando generalmente hacia
abajo en cada grupo. Por tanto, el bismuto (Z = 83) será sólido y el nitrógeno (Z = 7)
gas.
18.- La razón se debe a la mayor carga nuclear del catión sodio, que origina una mayor
atracción hacia los electrones y, por consiguiente, una reducción de tamaño.
19.radio del Na+  radio del Mg+2 ; radio del Se-2  radio del Cl-1 ; radio del Zn+2  radio
del Cu+2 .
20.a) Como el valor de la primera energía de ionización es mínimo para los metales
alcalinos y máximo para los gases nobles, los enlaces aparecen situados en el Sistema
Periódico inmediatamente detrás de los halógenos, se deduce que: F es un metal alcalino,
y D un halógeno
b) Al perder el átomo de berilio su segundo electrón, adquiere la configuración
electrónica de gas noble, sumamente estable. Alterar esta configuración, sustrayéndole
un electrón, requiere un alto consumo de energía; de ahí que la tercera energía de
ionización del berilio sea muy elevada.
22.- El elemento de cada pareja que posea mayor valor en cada una de dichas
propiedades se señala con un aspa en la tabla siguiente:
Propiedades
Li
X
Volumen atómico
Energía de ionización
Afinidad electrónica
X
Carácter metálico
Electronegatividad
B
Na
X
X
X
X
X
X
Cs
X
Si
X
Cl
C
X
X
X
X
X
O
X
X
X
X
Sr
X
Se
X
X
X
X
23.Las características pedidas de cada elemento se resumen en la tabla siguiente:
X
Z
a) Grupo
b) Metal
No Metal
c) Orden
electronegatividad
d) Orden de tamaño
11
11 Alcalinos
Si
No
de 4º
2º
14
14 Carbonoideos
No
Si
2º
35
17 Halógenos
No
Si
1º
38
2 Alcalinotérreos
Si
No
3º
3º
4º
1º
ENLACES QUÍMICOS
24.- ¿Qué tipo de enlace entre átomos se dará en las siguientes sustancias: KF, Al,
(NH4)2SO4, CCl4?
25.- ¿Cómo actúa un campo eléctrico sobre un conductor metálico?
26.- ¿De qué naturaleza son las fuerzas que originan el enlace de hidrógeno?
27.- ¿Qué clase de enlace químico existe en cada una de estas sustancias: Dióxido de
silicio; cobre; cloruro de potasio?
28.- Entre las siguientes sustancias: silicio, sodio, cloruro de potasio, metano y agua,
escoger las más representativas de :
a) Una sustancia de alta conductividad eléctrica que funde alrededor de los 100ªC.
b) Una sustancia covalente de punto de fusión muy alto.
c) Una sustancia líquida, cuyas moléculas están ligadas por fuerzas de van der Waals y
que funde por debajo de la temperatura ambiente.
d) Una con enlaces de hidrógeno.
e) Una sustancia no conductora y que se convierte en conductora al fundir.
29.- ¿Por qué los metales son más conductores que los sólidos iónicos?
30.- ¿En qué consiste el enlace metálico?
31.- De las siguientes afirmaciones relativas al enlace entre dos átomos A y B, señalar
aquellas que sean correctas:
a) El enlace será iónico si las energías de ionización de ambos elementos son pequeñas.
b) Será iónico si las electronegatividades de A y B son muy diferentes.
c) Será iónico si las energías de ionización de A y B son muy parecidas, bien sean
pequeñas o elevadas.
d) Será iónico siempre que la afinidad electrónica del átomo más electronegativo sea
mayor - en valor absoluto - que la energía de ionización del átomo más electropositivo.
f) Será covalente si las electronegatividades de A y B son relativamente elevadas.
32.- Razonar si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones referentes a los
metales:
a) La red cristalina de los metales está formada por iones positivos y negativos.
b) Los electrones de valencia de los metales están situados en orbitales deslocalizados.
c) La red cristalina de los metales está formada sólo por iones positivos.
d) La dureza de los metales y sus puntos de fusión relativamente elevados se explican
suponiendo que los átomos metálicos se encuentran unidos por enlaces covalentes.
e) La red cristalina de algunos metales está formada por iones negativos.
33.- ¿Qué tipo de enlace cabe esperar en las siguientes sustancias: bromuro de sodio,
azufre, oro, oxígeno, sulfato de cobre II, nitrato de plata, sulfuro de cesio? Formula
dichos compuestos.
34.- De los siguientes compuestos: Óxido de aluminio; nitrógeno; cloruro de
hidrógeno; dióxido de silicio.
¿Cuáles cabe esperar que tengan puntos de fusión y de ebullición muy bajos?
24.- ¿Qué tipo de enlace entre átomos se dará en las siguientes sustancias: KF, Al,
(NH4)2SO4, CCl4?
Fluoruro de potasio: iónico; aluminio: metálico; sulfato de amonio: covalente e iónico;
tetracloruro de carbono: covalente
25.- ¿Cómo actúa un campo eléctrico sobre un conductor metálico?
Al existir una d.d.p. (diferencia de potencial) entre los extremos del conductor, dado que
los metales se caracterizan por la presencia de electrones móviles, se originará un
movimiento de los mismos a lo largo del conductor. Es decir: se originará una corriente
eléctrica.
26.- ¿De qué naturaleza son las fuerzas que originan el enlace de hidrógeno?
Cuando un elemento muy electronegativo se une al hidrógeno, atrae hacia sí los
electrones de forma que queda sobre el hidrógeno una carga positiva capaz de atraer a
un segundo átomo negativo. Como se ve, las fuerzas causantes del enlace o puente de
hidrógeno son de tipo electrostático.
27.- ¿Qué clase de enlace químico existe en cada una de estas sustancias: Dióxido de
silicio; cobre; cloruro de potasio?
Dióxido de silicio: covalente. Los dos son elementos relativamente electronegativos;
por lo que cabe esperar entre ellos una compartición de electrones.
Cobre: metálico. De todos es conocida la gran conductividad eléctrica de este metal, su
brillo,...
Cloruro de potasio: iónico. El cloro es un elemento muy electronegativo, y el potasio,
muy electropositivo. Entre ellos cabe esperar un enlace iónico casi típico.
28.- Entre las siguientes sustancias: silicio, sodio, cloruro de potasio, metano y agua,
escoger las más representativas de:
a) Una sustancia de alta conductividad eléctrica que funde alrededor de los 100 ºC.
b) Una sustancia covalente de punto de fusión muy alto.
c) Una sustancia líquida, cuyas moléculas están ligadas por fuerzas de van der Waals y
que funde por debajo de la temperatura ambiente.
d) Una con enlaces de hidrógeno.
e) Una sustancia no conductora y que se convierte en conductora al fundir.
a) sodio; b) silicio; c) agua; d) agua; e) cloruro de potasio.
29.- ¿Por qué los metales son más conductores que los sólidos iónicos?
La razón estriba en que en los metales los orbitales externos de los átomos metálicos no
están completamente ocupados; por ello, los electrones se encuentran “deslocalizados”,
sin estar ligados a un átomo determinado, por lo que pueden desplazarse fácilmente bajo
la acción de campos eléctricos externos.
30.- ¿En qué consiste el enlace metálico?
Este enlace se caracteriza porque los átomos se agrupan formando una red compacta.
Estos átomos están ionizados positivamente. Cada uno de una red compacta. Estos
átomos están ionizados positivamente. Cada uno de ellos cede al conjunto alguno o
algunos de sus electrones periféricos, de forma que estos electrones son comunes a
todos los átomos, comportándose como una nube o gas que los envolviera.
31.- De las siguientes afirmaciones relativas al enlace entre dos átomos A y B, señalar
aquellas que sean correctas:
a) El enlace será iónico si las energías de ionización de ambos elementos son pequeñas.
b) Será iónico si las electronegatividades de A y B son muy diferentes.
c) Será iónico si las energías de ionización de A y B son muy parecidas, bien sean
pequeñas o elevadas.
d) Será iónico siempre que la afinidad electrónica del átomo más electronegativo sea
mayor - en valor absoluto - que la energía de ionización del átomo más electropositivo.
f) Será covalente si las electronegatividades de A y B son relativamente elevadas.
Son correctas las afirmaciones: b), e) y f)
32.- Razonar si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones referentes a los
metales:
a) La red cristalina de los metales está formada por iones positivos y negativos.
b) Los electrones de valencia de los metales están situados en orbitales deslocalizados.
c) La red cristalina de los metales está formada sólo por iones positivos.
d) La dureza de los metales y sus puntos de fusión relativamente elevados se explican
suponiendo que los átomos metálicos se encuentran unidos por enlaces covalentes.
e) La red cristalina de algunos metales está formada por iones negativos.
Son correctas las afirmaciones b) y c), y falsas las demás. En efecto, la red cristalina de
los metales, según el modelo de Drude y Lorentz, está formada por una aglomeración de
iones positivos sumergida en un mar de electrones (gas electrónico). Por otra parte, el
enlace metálico no es covalente, pues carece de carácter dirigido, y si bien Pauling lo
consideró de esta forma, hay que tener en cuenta que el número de electrones de
valencia aportados por los átomos metálicos es menor que el número de enlaces
formados.
33.- ¿Qué tipo de enlace cabe esperar en las siguientes sustancias: bromuro de sodio,
azufre, oro, oxígeno, sulfato de cobre II, nitrato de plata, sulfuro de cesio? Formula
dichos compuestos.
Bromuro de sodio - iónico; azufre - covalente (S8); oro - metálico; oxígeno - covalente;
sulfato de cobre II - los iones sulfato y cobre II están unidos por enlace iónico y los
átomos azufre y oxígeno por enlace covalente; nitrato de plata - iónico y covalente;
sulfuro de cesio - iónico.
34.- De los siguientes compuestos: Óxido de aluminio; nitrógeno; cloruro de
hidrógeno; dióxido de silicio.
¿Cuáles cabe esperar que tengan puntos de fusión y de ebullición muy bajos?
El nitrógeno y el cloruro de hidrógeno, ya que ambos son gases a temperatura ambiente.