Ejercicio resuelto de Propiedades periódicas · Química · 2024

El número de protones de cuatro átomos es el siguiente: A = 8; B = 9; C = 12 y D = 20. Razone:

a) ¿Cuál es el más electronegativo? [0,5 puntos]

b) ¿Cuál posee menor energía de ionización? [0,5 puntos]

c) ¿Cuál puede convertirse en anión divalente estable? [0,5 puntos]

Conviene identificar primero los cuatro átomos por su número de protones, que es su número atómico:

Átomo	Elemento y configuración A (8)	oxígeno, $1s^{2}2s^{2}2p^4$ B (9)	flúor, $1s^{2}2s^{2}2p^5$ C (12)	magnesio, $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^2$ D (20)	calcio, $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^2$

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{m}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{s}}\mathbf{\text{electronegativo?}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

La electronegatividad crece hacia la derecha y hacia arriba de la tabla, así que el candidato está entre los dos del período 2, y de ellos el que está más a la derecha.

El más electronegativo es B, el flúor. De hecho es el elemento más electronegativo de todos, con un valor de 4,0 en la escala de Pauling.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{posee}}\mathbf{\text{menor}}\mathbf{\text{energ}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ionizaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n?}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

La energía de ionización sigue la tendencia contraria: es menor cuanto más grande es el átomo y más lejos y apantallado está su electrón externo.

El calcio y el magnesio son los dos del grupo 2, pero el calcio está un período más abajo, con su capa de valencia en $n=4$ en vez de $n=3$.

La energía de ionización menor es la de D, el calcio.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{puede}}\mathbf{\text{convertirse}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{ani}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{divalente}}\mathbf{\text{estable?}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Un anión divalente estable lo forma el elemento al que le faltan justo dos electrones para completar el octeto.

El oxígeno tiene seis electrones de valencia, así que ganando dos llega a $1s^{2}2s^{2}2p^6$, la configuración del neón:

$\mathrm{O}+2e^{-}\to {\mathrm{O}}^{2-}$

Al flúor le falta uno solo (formaría ${\mathrm{F}}^{-}$) y el magnesio y el calcio son metales, que ceden electrones en vez de ganarlos. El que forma el anión divalente es A, el oxígeno.