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]

$\textbf{a) Indique el número de protones, neutrones y electrones del ion Ba²⁺ (Z = 56 y A = 137). (0,5 puntos)}$

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.

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

Se escriben las dos configuraciones:

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

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.

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

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 $\textbf{menos electronegativo}$ es, por tanto, el elemento $\textbf{B}$, el estroncio.

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

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 $\textbf{iónico}$.

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

$\mathrm{Sr^{2+}} + 2\,\mathrm{Br^-} \rightarrow \mathrm{SrBr_2}$

La fórmula del compuesto es $\mathrm{SrBr_2}$, bromuro de estroncio, que no forma moléculas sino una red cristalina iónica.

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

$\textbf{d.1)}$ $\mathrm{NaHCO_3}$ — $\textbf{hidrogenocarbonato de sodio}$, conocido también como bicarbonato de sodio. Es una sal ácida del ácido carbónico.

$\textbf{d.2)}$ $\mathrm{Ag_2CrO_4}$ — $\textbf{cromato de plata}$. El anión es el $\mathrm{CrO_4^{2-}}$ y la plata actúa con $+1$, de ahí los dos átomos.

$\textbf{d.3)}$ $\mathrm{(NH_4)NO_3}$ — $\textbf{nitrato de amonio}$. Sal formada por el catión amonio y el anión nitrato, ambos monovalentes.

$\textbf{d.4)}$ Ácido peryódico [hidrogeno(tetraoxidoyodato)] — $\mathrm{HIO_4}$. El prefijo per- y la terminación -ico corresponden al número de oxidación más alto del yodo, $+7$.

$\textbf{d.5)}$ Sulfuro de hierro (III) [trisulfuro de dihierro] — $\mathrm{Fe_2S_3}$. Tres aniones $\mathrm{S^{2-}}$ compensan a dos cationes $\mathrm{Fe^{3+}}$.