QuímicaFácilCuestión · 2 pts

Sistema periódico y propiedades periódicas

Castilla-La Mancha · 2017 · Junio · Opción B
Enunciado
Los átomos neutros A, B, C y D tienen las siguientes configuraciones electrónicas: A=1s2 2s2 2p1\text{A} = 1s^2\,2s^2\,2p^1; B=1s2 2s2 2p5\text{B} = 1s^2\,2s^2\,2p^5; C=1s2 2s2 2p6 3s2\text{C} = 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2; D=1s2 2s2 2p6\text{D} = 1s^2\,2s^2\,2p^6

a) Indica el grupo y período en el que se encuentran.

b) El nombre y símbolo de cada elemento

c) Ordénalos, razonadamente, de mayor a menor electronegatividad.

d) ¿Cuál de ellos presentará mayor potencial de ionización?
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Resultado
A: B, per. 2, gr. 13; B: F, per. 2, gr. 17; C: Mg, per. 3, gr. 2; D: Ne, per. 2, gr. 18\boxed{\text{A: B, per. 2, gr. 13;\ B: F, per. 2, gr. 17;\ C: Mg, per. 3, gr. 2;\ D: Ne, per. 2, gr. 18}}Electronegatividad: F>B>Mg (Ne sin valor)Mayor E. I.: Ne (D)\boxed{\text{Electronegatividad: F} > \text{B} > \text{Mg (Ne sin valor)}}\qquad \boxed{\text{Mayor E. I.: Ne (D)}}
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Estrategia

El periodo es el mayor número cuántico principal nn de la configuración y el grupo sale de los electrones de valencia: en el bloque ss, el número de electrones ss; en el bloque pp, 10+10 + los electrones de la última capa (ns+npns + np). Como son átomos neutros, el número total de electrones es el número atómico ZZ, y con él identificamos cada elemento.

Para las propiedades periódicas: la electronegatividad y la energía de ionización crecen hacia la derecha en un periodo (más carga nuclear efectiva, mismo nivel) y hacia arriba en un grupo (menor radio).
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Desarrollo

a) y b) Posición e identidad.
ÁtomoConfiguraciónZZPeriodoGrupoElemento
A1s2 2s2 2p11s^2\,2s^2\,2p^15213 (térreos)boro, B
B1s2 2s2 2p51s^2\,2s^2\,2p^59217 (halógenos)flúor, F
C1s2 2s2 2p6 3s21s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^21232 (alcalinotérreos)magnesio, Mg
D1s2 2s2 2p61s^2\,2s^2\,2p^610218 (gases nobles)neón, Ne
  • A: termina en 2p12p^1 → periodo 2, grupo 10+2+1=1310 + 2 + 1 = 13.
  • B: termina en 2p52p^5 → periodo 2, grupo 10+2+5=1710 + 2 + 5 = 17.
  • C: termina en 3s23s^2 → periodo 3, grupo 2.
  • D: termina en 2p62p^6, capa completa → periodo 2, grupo 18.
c) Electronegatividad.

La electronegatividad es la tendencia de un átomo a atraer hacia sí los electrones de un enlace. Aumenta hacia la derecha en un periodo, porque crece la carga nuclear efectiva sobre electrones del mismo nivel, y hacia arriba en un grupo, porque el radio es menor.
  • El flúor (periodo 2, grupo 17) es el más electronegativo de la tabla.
  • El boro está en el mismo periodo pero mucho más a la izquierda.
  • El magnesio está a la izquierda y un periodo más abajo: es un metal, con tendencia a ceder electrones, y el menos electronegativo de los tres.
  • El neón, gas noble con la capa de valencia completa, prácticamente no forma enlaces, así que no se le asigna valor de electronegatividad (en la escala de Pauling no tiene).
F (B)>B (A)>Mg (C)(el Ne, D, no tiene electronegatividad asignada)\text{F (B)} > \text{B (A)} > \text{Mg (C)} \qquad (\text{el Ne, D, no tiene electronegatividad asignada})d) Mayor potencial de ionización.

La energía (potencial) de ionización es la energía mínima para arrancar el electrón más externo de un átomo en estado gaseoso. Crece hacia la derecha en un periodo y hacia arriba en un grupo, y es máxima en los gases nobles, cuya configuración ns2 np6ns^2\,np^6 es especialmente estable.

El neón (D) es el que presenta el mayor potencial de ionización: está en el periodo 2 (electrones cerca del núcleo) y al final del periodo, con la máxima carga nuclear efectiva y la capa completa. (Valores reales: Ne 2081, F 1681, B 801 y Mg 738 kJ/mol.)
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)
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Consejo

Ojo con las letras: aquí «B» es el nombre del átomo con 2p52p^5 (el flúor), mientras que el boro, de símbolo B, es el átomo A. Escribe siempre las dos cosas, «A = boro (B)», para no liarte.

No pongas al neón como el más electronegativo por estar a la derecha: los gases nobles no tienen electronegatividad asignada. En cambio, sí tienen la energía de ionización más alta de su periodo.
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