Ejercicio resuelto de Sistema periódico · Química · 2021

a) Justifique razonadamente si es verdadera o falsa la siguiente propuesta: todos los isótopos de un mismo elemento químico tienen el mismo número de neutrones y de protones. [0,5 puntos]

b) Complete los huecos de la siguiente tabla correspondientes a átomos neutros: [0,5 puntos]

Símbolo	${}^{39}_{19}\text{K}$	${}^{14}_{7}\text{N}$		Protones			15	Neutrones				8 Electrones				6 Número másico			31

$\textbf{a) Justifique razonadamente si es verdadera o falsa la siguiente propuesta: todos los isótopos de un mismo elemento químico tienen el mismo número de neutrones y de protones. [0,5 puntos]}$

$\textbf{Falsa}$, aunque solo a medias, y ahí está el interés de la afirmación.

Lo que define a un elemento químico es su $\textbf{número atómico}$, es decir, su número de protones. Todos los isótopos de un mismo elemento tienen, por tanto, el mismo número de protones: eso de la propuesta sí es cierto.

Lo que no lo es es la otra mitad. Los isótopos se llaman así precisamente porque se diferencian en el número de $\textbf{neutrones}$, y con ello en el número másico:

$A = Z + N$

Así, el carbono tiene siempre 6 protones, pero el ${}^{12}\mathrm{C}$ tiene 6 neutrones y el ${}^{14}\mathrm{C}$ tiene 8. Comparten todas sus propiedades químicas, que dependen de la corteza electrónica, y se diferencian en la masa y en la estabilidad del núcleo.

$\textbf{b) Complete los huecos de la siguiente tabla correspondientes a átomos neutros. [0,5 puntos]}$

Se usan tres relaciones: $Z$ es el número de protones y define el elemento; en un átomo $\textbf{neutro}$ los electrones igualan a los protones; y el número másico es $A = Z + N$.

Tercera columna: dan 15 protones y un número másico de 31. El elemento de $Z = 15$ es el $\textbf{fósforo}$, así que se trata del ${}^{31}_{15}\mathrm{P}$, con 15 electrones y $31 - 15 = 16$ neutrones.

Cuarta columna: dan 8 neutrones y 6 electrones. Al ser el átomo neutro, esos 6 electrones significan $Z = 6$, que corresponde al $\textbf{carbono}$, y el número másico es $6 + 8 = 14$: el ${}^{14}_{6}\mathrm{C}$.

$\text{Símbolo}$	${}^{39}_{19}\text{K}$	${}^{14}_{7}\text{N}$	${}^{31}_{15}\text{P}$	${}^{14}_{6}\text{C}$ Protones	19	7	15	6 Neutrones	20	7	16	8 Electrones	19	7	15	6 Número másico	39	14	31	14