Ejercicio resuelto de Propiedades periódicas · Química · 2022

Para los elementos químicos cuyos números atómicos son: 11, 35, 38 y 54.

a) Escriba su configuración electrónica ordenada. (Hasta 0,8 puntos)

b) Razone las siguientes cuestiones:

¿Qué estados de oxidación serán los más frecuentes para cada elemento? (Hasta 0,4 puntos)

¿Cuáles son metales y cuáles no metales? (Hasta 0,4 puntos)

Justifique cuál es el elemento menos electronegativo y cuál el más electronegativo. (Hasta 0,4 puntos)

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Escriba}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{configuraci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{electr}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{nica}}\mathbf{\text{ordenada.}}\mathbf{\text{(Hasta}}\mathbf{\text{0,8}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Se llenan los orbitales por orden creciente de energía y después se ordenan por capas.

$Z=11$, el sodio:

$1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^1$

$Z=35$, el bromo:

$1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{10}4s^{2}4p^5$

$Z=38$, el estroncio:

$1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{10}4s^{2}4p^{6}5s^2$

$Z=54$, el xenón:

$1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{10}4s^{2}4p^{6}4d^{10}5s^{2}5p^6$

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Razone}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{siguientes}}\mathbf{\text{cuestiones:}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{estados}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{oxidaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{ser}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{m}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{s}}\mathbf{\text{frecuentes}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{elemento?}}\mathbf{\text{(Hasta}}\mathbf{\text{0,4}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Cada elemento tiende a la configuración de gas noble más próxima.

El $\mathbf{\text{sodio}}$ cede su único electrón $3s^1$: $+1$.

El $\mathbf{\text{bromo}}$ gana uno para completar su capa $4p$: $-1$, aunque frente a elementos más electronegativos también actúa con $+1$, $+3$, $+5$ y $+7$.

El $\mathbf{\text{estroncio}}$ cede sus dos electrones $5s^2$: $+2$.

El $\mathbf{\text{xen}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}$ ya tiene el octeto completo, así que su estado habitual es $0$: es un gas noble y solo forma compuestos en condiciones muy forzadas.

$\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{les}}\mathbf{\text{son}}\mathbf{\text{metales}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{les}}\mathbf{\text{no}}\mathbf{\text{metales?}}\mathbf{\text{(Hasta}}\mathbf{\text{0,4}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Son $\mathbf{\text{metales}}$ el sodio y el estroncio: están a la izquierda de la tabla, tienen pocos electrones de valencia y tienden a cederlos, formando cationes.

Son $\mathbf{\text{no}}\mathbf{\text{metales}}$ el bromo y el xenón: están a la derecha, con la capa de valencia casi o totalmente llena, y tienden a ganar electrones o a no reaccionar. El xenón es además un gas noble.

$\mathbf{\text{Justifique}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{elemento}}\mathbf{\text{menos}}\mathbf{\text{electronegativo}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{m}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{s}}\mathbf{\text{electronegativo.}}\mathbf{\text{(Hasta}}\mathbf{\text{0,4}}\mathbf{\text{puntos)}}$

La electronegatividad mide la tendencia de un átomo a atraer hacia sí los electrones de un enlace, y crece hacia la derecha de un periodo y hacia arriba de un grupo.

El $\mathbf{\text{m}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{s}}\mathbf{\text{electronegativo}}$ es el $\mathbf{\text{bromo}}$: es el único halógeno de la lista, y solo le falta un electrón para el octeto. Al xenón no se le suele asignar electronegatividad, porque no comparte electrones en condiciones ordinarias.

El $\mathbf{\text{menos}}\mathbf{\text{electronegativo}}$ es el $\mathbf{\text{sodio}}$. Aquí las dos tendencias compiten, porque el estroncio está dos periodos más abajo pero también un grupo más a la derecha; los valores tabulados de Pauling los dejan casi empatados, 0,93 para el sodio frente a 0,95 para el estroncio, con el sodio ligeramente por debajo. En todo caso, los dos son metales muy poco electronegativos.