Ejercicio resuelto de Sistema periódico · Química · 2024

Dados los iones $\text{F}^{-}$ y $\text{O}^{2-}$, justifique la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones:

a) Los dos tienen el mismo número de protones. [0,5 puntos]

b) Los dos tienen la misma configuración electrónica. [0,5 puntos]

c) Son isótopos entre sí. [0,5 puntos]

$\textbf{a) Los dos tienen el mismo número de protones. [0,5 puntos]}$

Falsa. El número de protones es el número atómico, y lo fija el elemento, no la carga del ion. El flúor tiene $Z = 9$ y el oxígeno $Z = 8$:

$\mathrm{F^-}: 9 \text{ protones} \qquad \mathrm{O^{2-}}: 8 \text{ protones}$

Ganar electrones cambia la carga y el número de electrones, nunca el de protones.

$\textbf{b) Los dos tienen la misma configuración electrónica. [0,5 puntos]}$

Verdadera. Hay que contar los electrones de cada ion, que son los del átomo neutro más los ganados:

$\mathrm{F^-}: 9 + 1 = 10 \text{ electrones} \qquad \mathrm{O^{2-}}: 8 + 2 = 10 \text{ electrones}$

Los diez se colocan igual en ambos casos:

$1s^2\,2s^2\,2p^6$

Es la configuración del neón. Se dice que los dos iones son isoelectrónicos.

$\textbf{c) Son isótopos entre sí. [0,5 puntos]}$

Falsa. Dos especies son isótopos cuando tienen el mismo número atómico y distinto número másico, es decir, cuando son el mismo elemento con distinto número de neutrones. Aquí ocurre lo contrario: son elementos distintos ($Z = 9$ y $Z = 8$) que casualmente tienen el mismo número de electrones.

La palabra que les corresponde es isoelectrónicos, no isótopos. De hecho el apartado a) ya lo descarta: si tuvieran distinto número de protones no podrían ser el mismo elemento.