Ejercicio resuelto de Propiedades periódicas · Química · 2021

Razone si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a) La primera energía de ionización del $\text{Ar}$ es mayor que la del $\text{Cl}$. [0,5 puntos]

b) La afinidad electrónica del $\text{Fe}$ es mayor que la del $\text{O}$. [0,5 puntos]

c) El $\text{As}$ tiene mayor radio atómico que el $\text{Se}$. [0,5 puntos]

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{La}}\mathbf{\text{primera}}\mathbf{\text{energ}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ionizaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{Ar}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{mayor}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{Cl.}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Verdadera. Los dos están en el período 3 y el argón está a la derecha del cloro:

$\mathrm{C}\mathrm{l}:[\mathrm{N}\mathrm{e}]3s^{2}3p^5\mathrm{A}\mathrm{r}:[\mathrm{N}\mathrm{e}]3s^{2}3p^6$

El argón tiene un protón más sin que se añada ninguna capa, así que sujeta con más fuerza a sus electrones. Y hay una razón adicional de peso: su capa de valencia está completa, de modo que ionizarlo significa romper una configuración de octeto, que es la más estable posible.

De hecho, en cada período el gas noble es el elemento con mayor energía de ionización.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{La}}\mathbf{\text{afinidad}}\mathbf{\text{electr}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{nica}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{Fe}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{mayor}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{O.}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Falsa. La afinidad electrónica mide lo que se desprende al captar un electrón, y es grande en los no metales a los que les falta poco para el octeto.

Al oxígeno le faltan dos electrones y es uno de los elementos más electronegativos de la tabla. El hierro es un metal de transición: su tendencia es ceder electrones, no captarlos.

La afinidad electrónica del oxígeno es mucho mayor que la del hierro. La reacción entre ambos lo confirma: en el óxido de hierro es el oxígeno el que se lleva los electrones.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{El}}\mathbf{\text{As}}\mathbf{\text{tiene}}\mathbf{\text{mayor}}\mathbf{\text{radio}}\mathbf{\text{at}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mico}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{Se.}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Verdadera. Los dos están en el período 4, y el arsénico está a la izquierda del selenio:

$\mathrm{A}\mathrm{s}:[\mathrm{A}\mathrm{r}]3d^{10}4s^{2}4p^3\mathrm{S}\mathrm{e}:[\mathrm{A}\mathrm{r}]3d^{10}4s^{2}4p^4$

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

Por tanto $r(\mathrm{A}\mathrm{s})>r(\mathrm{S}\mathrm{e})$.