Ejercicio resuelto de Propiedades periódicas · Química · 2024

Conteste de forma razonada a las cuestiones acerca de los elementos A $(Z=19)$ y B $(Z=34)$:

a) ¿A qué grupo y a qué período pertenecen? [0,5 puntos]

b) ¿Qué elemento tiene un radio atómico menor? [0,5 puntos]

c) ¿Qué elemento tiene mayor energía de ionización? [0,5 puntos]

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{¿A}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{grupo}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{per}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{odo}}\mathbf{\text{pertenecen?}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

La posición se lee de la configuración electrónica: el período es el valor más alto de $n$ y el grupo, los electrones de la capa de valencia.

$\mathrm{A}(Z=19):1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^1$

Su capa de valencia es $4s^1$: período 4 y grupo 1, los alcalinos. Es el potasio.

$\mathrm{B}(Z=34):1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{2}3d^{10}4p^4$

Su capa de valencia es $4s^{2}4p^4$, seis electrones: período 4 y grupo 16, los anfígenos. Es el selenio. Ojo con los diez electrones $3d$: están en una capa interior ya completa y no cuentan para el grupo, pero sí obligan a saltar del grupo 2 al 13.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{elemento}}\mathbf{\text{tiene}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{radio}}\mathbf{\text{at}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mico}}\mathbf{\text{menor?}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Los dos están en el mismo período, así que sus electrones de valencia ocupan la misma capa. Lo que cambia es la carga del núcleo: el selenio tiene quince protones más que el potasio.

A lo largo de un período la carga nuclear efectiva crece y los electrones son atraídos con más fuerza, de modo que el radio disminuye hacia la derecha.

El radio menor es el del selenio, el elemento B.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{elemento}}\mathbf{\text{tiene}}\mathbf{\text{mayor}}\mathbf{\text{energ}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ionizaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n?}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

La energía de ionización es la que cuesta arrancar el electrón más externo, y va de la mano del razonamiento anterior: cuanto más pequeño es el átomo y más atraído está ese electrón, más cuesta quitarlo.

Además, el potasio gana mucho al perder su único electrón $4s$, porque se queda con configuración de gas noble, mientras que el selenio la estropearía.

La energía de ionización mayor es la del selenio, el elemento B.