Ejercicio resuelto de Propiedades periódicas · Química · 2023

Razone si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a) Los elementos del grupo 17 (halógenos) tienen tendencia a ganar dos o más electrones. [0,5 puntos]

b) El ion ${\text{Ca}}^{2+}$ tiene la configuración electrónica de un gas noble. [0,5 puntos]

c) El radio del ion ${\text{Br}}^{-}$ es mayor que el del átomo de $\text{Br}$. [0,5 puntos]

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Los}}\mathbf{\text{elementos}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{grupo}}\mathbf{\text{17}}\mathbf{\text{(hal}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{genos)}}\mathbf{\text{tienen}}\mathbf{\text{tendencia}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{ganar}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{m}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{s}}\mathbf{\text{electrones.}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Falsa. Los halógenos tienen siete electrones de valencia, $n{s}^{2}n{p}^5$, así que les falta uno solo para el octeto:

$\mathrm{X}+e^{-}\to {\mathrm{X}}^{-}$

Ganan exactamente un electrón. Un segundo tendría que entrar en la capa siguiente, contra un anión que ya es negativo: es energéticamente inviable.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{El}}\mathbf{\text{ion}}\mathbf{\text{Ca²⁺}}\mathbf{\text{tiene}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{configuraci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{electr}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{nica}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{gas}}\mathbf{\text{noble.}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Verdadera. El calcio tiene $Z=20$ y su configuración es:

$\mathrm{C}\mathrm{a}:1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^2$

Al perder los dos electrones $4s$ se queda con dieciocho:

$\mathrm{C}{\mathrm{a}}^{2+}:1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^6$

Que es exactamente la del argón. Justo por eso el $+2$ es su número de oxidación característico.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{El}}\mathbf{\text{radio}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{ion}}\mathbf{\text{Br⁻}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{mayor}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{del}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{tomo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{Br.}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Verdadera. Al ganar un electrón el número de protones no cambia, así que la misma carga nuclear tiene que sujetar a un electrón más.

Ese electrón extra aumenta la repulsión entre los electrones y reduce la carga nuclear efectiva que siente cada uno, de modo que la nube electrónica se expande.

Un anión es siempre mayor que su átomo neutro, igual que un catión es siempre menor.