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]

$\textbf{a) ¿A qué grupo y a qué período pertenecen? [0,5 puntos]}$

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.

$\textbf{b) ¿Qué elemento tiene un radio atómico menor? [0,5 puntos]}$

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.

$\textbf{c) ¿Qué elemento tiene mayor energía de ionización? [0,5 puntos]}$

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.