Ejercicio resuelto de Propiedades periódicas · Química · 2020

Los números atómicos de varios elementos son $Z(\text{A}) = 9$; $Z(\text{B}) = 17$; $Z(\text{C}) = 19$; $Z(\text{D}) = 20$. Justifique en base a su configuración electrónica:

a) Cuál de ellos es un metal alcalino. [0,5 puntos]

b) Cuál es más electronegativo. [0,5 puntos]

c) Cuál es el de menor energía de ionización. [0,5 puntos]

Conviene escribir primero las cuatro configuraciones, que es de donde salen las tres respuestas:

Elemento	Configuración electrónica A (9)	$1s^2\,2s^2\,2p^5$, flúor B (17)	$[\mathrm{Ne}]\,3s^2\,3p^5$, cloro C (19)	$[\mathrm{Ar}]\,4s^1$, potasio D (20)	$[\mathrm{Ar}]\,4s^2$, calcio

$\textbf{a) Cuál de ellos es un metal alcalino. [0,5 puntos]}$

Los alcalinos son los del grupo 1, y se reconocen porque su capa de valencia es $ns^1$: un solo electrón, que ceden con enorme facilidad para alcanzar la configuración del gas noble anterior.

El único que la tiene es C, con $4s^1$: es el potasio.

$\textbf{b) Cuál es más electronegativo. [0,5 puntos]}$

La electronegatividad crece hacia la derecha y hacia arriba de la tabla, así que los candidatos son los dos halógenos, A y B, y entre ellos gana el del período más alto.

El flúor tiene su capa de valencia en $n = 2$, mucho más cerca del núcleo que la del cloro, en $n = 3$.

El más electronegativo es A, el flúor, con 4,0 en la escala de Pauling: el máximo de toda la tabla periódica.

$\textbf{c) Cuál es el de menor energía de ionización. [0,5 puntos]}$

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

Los dos candidatos son C y D, del período 4, y entre ellos gana el que está más a la izquierda: el potasio tiene un protón menos y, sobre todo, al perder su único electrón $4s$ alcanza la configuración del argón, cosa que al calcio no le pasa.

El de menor energía de ionización es C, el potasio.