Ejercicio resuelto de Propiedades periódicas · Química · 2024

Responda de forma razonada a las siguientes cuestiones:

a) Indique el número de protones, neutrones y electrones del ion ${\text{Ba}}^{2+}$ ($Z=56$ y $A=137$). (0,5 puntos)

b) Teniendo en cuenta las configuraciones electrónicas de los elementos $\text{A }(Z=35)$ y $\text{B }(Z=38)$, ¿cuál será el menos electronegativo? (0,5 puntos)

c) ¿Qué tipo de enlace se producirá entre A y B? Escriba la fórmula del compuesto que se forma. (0,5 puntos)

d) Nombre o formule los siguientes compuestos: (0,5 puntos)

d.1) ${\text{NaHCO}}_3$

d.2) ${\text{Ag}}_2{\text{CrO}}_4$

d.3) $({\text{NH}}_4){\text{NO}}_3$

d.4) Ácido peryódico [hidrogeno(tetraoxidoyodato)]

d.5) Sulfuro de hierro (III) [trisulfuro de dihierro]

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{n}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{mero}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{protones,}}\mathbf{\text{neutrones}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{electrones}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{ion}}\mathbf{\text{Ba²⁺}}\mathbf{\text{(Z}}\mathbf{\text{=}}\mathbf{\text{56}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{A}}\mathbf{\text{=}}\mathbf{\text{137).}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

El número atómico da los protones, el másico es la suma de protones y neutrones, y la carga indica cuántos electrones se han perdido respecto del átomo neutro.

$\text{protones}=Z=56$

$\text{neutrones}=A-Z=137-56=81$

$\text{electrones}=56-2=54$

Los 54 electrones son los del xenón, el gas noble anterior: el bario, alcalinotérreo, pierde con facilidad sus dos electrones de valencia para adquirir esa configuración estable.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Teniendo}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{cuenta}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{configuraciones}}\mathbf{\text{electr}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{nicas}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{elementos}}\mathbf{\text{A}}\mathbf{\text{(Z}}\mathbf{\text{=}}\mathbf{\text{35)}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{B}}\mathbf{\text{(Z}}\mathbf{\text{=}}\mathbf{\text{38),}}\mathbf{\text{¿cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{ser}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{menos}}\mathbf{\text{electronegativo?}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Se escriben las dos configuraciones:

$\mathrm{A}(Z=35):1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{2}3d^{10}4p^5$

Termina en $4p^5$, con siete electrones de valencia: periodo 4, grupo 17. Es un halógeno, el bromo, al que le falta un solo electrón para el octeto.

$\mathrm{B}(Z=38):1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{2}3d^{10}4p^{6}5s^2$

Termina en $5s^2$, con dos electrones de valencia: periodo 5, grupo 2. Es un alcalinotérreo, el estroncio.

La electronegatividad crece hacia la derecha y hacia arriba de la tabla. B está mucho más a la izquierda y además en un periodo inferior, con los electrones de valencia más alejados del núcleo y más apantallados, de modo que apenas atrae electrones y tiende a cederlos.

El $\mathbf{\text{menos}}\mathbf{\text{electronegativo}}$ es, por tanto, el elemento $\mathbf{\text{B}}$, el estroncio.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{enlace}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{producir}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{entre}}\mathbf{\text{A}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{B?}}\mathbf{\text{Escriba}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{f}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{rmula}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{compuesto}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{forma.}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Uno es un metal muy poco electronegativo y el otro un no metal muy electronegativo, de modo que la diferencia de electronegatividad es grande y no hay compartición sino transferencia de electrones: el enlace es $\mathbf{\text{i}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{nico}}$.

Cada átomo de estroncio cede dos electrones y cada bromo capta uno, así que hacen falta dos bromos por cada estroncio:

$\mathrm{S}{\mathrm{r}}^{2+}+2\mathrm{B}{\mathrm{r}}^{-}\to \mathrm{S}\mathrm{r}\mathrm{B}{\mathrm{r}}_2$

La fórmula del compuesto es $\mathrm{S}\mathrm{r}\mathrm{B}{\mathrm{r}}_2$, bromuro de estroncio, que no forma moléculas sino una red cristalina iónica.

$\mathbf{\text{d)}}\mathbf{\text{Nombre}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{formule}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{siguientes}}\mathbf{\text{compuestos:}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

$\mathbf{\text{d.1)}}$ $\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{H}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3$ — $\mathbf{\text{hidrogenocarbonato}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{sodio}}$, conocido también como bicarbonato de sodio. Es una sal ácida del ácido carbónico.

$\mathbf{\text{d.2)}}$ $\mathrm{A}{\mathrm{g}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}{\mathrm{O}}_4$ — $\mathbf{\text{cromato}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{plata}}$. El anión es el $\mathrm{C}\mathrm{r}{\mathrm{O}}_4^{2-}$ y la plata actúa con $+1$, de ahí los dos átomos.

$\mathbf{\text{d.3)}}$ $(\mathrm{N}{\mathrm{H}}_4)\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3$ — $\mathbf{\text{nitrato}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{amonio}}$. Sal formada por el catión amonio y el anión nitrato, ambos monovalentes.

$\mathbf{\text{d.4)}}$ Ácido peryódico [hidrogeno(tetraoxidoyodato)] — $\mathrm{H}\mathrm{I}{\mathrm{O}}_4$. El prefijo per- y la terminación -ico corresponden al número de oxidación más alto del yodo, $+7$.

$\mathbf{\text{d.5)}}$ Sulfuro de hierro (III) [trisulfuro de dihierro] — $\mathrm{F}{\mathrm{e}}_2{\mathrm{S}}_3$. Tres aniones ${\mathrm{S}}^{2-}$ compensan a dos cationes $\mathrm{F}{\mathrm{e}}^{3+}$.