Sistema periódico y propiedades periódicas

a) Configuraciones electrónicas.Abreviadas: A $[\text{He}]\,2s^2$; B $[\text{He}]\,2s^2\,2p^5$; C $[\text{Ar}]\,3d^{10}\,4s^2\,4p^5$; D $[\text{Ar}]\,3d^{10}\,4s^2\,4p^6$; E $[\text{Kr}]\,5s^1$.

b.1) Falsa. La energía de ionización es la energía necesaria para arrancar el electrón más externo de un átomo en estado gaseoso. El electrón de valencia de E ($5s^1$) está en la capa $n = 5$, muy lejos del núcleo y muy apantallado por los 36 electrones internos; además, al perderlo, E queda con la configuración de gas noble del kriptón. El de A ($2s^2$) está en la capa $n = 2$, mucho más cerca del núcleo, y forma parte de un subnivel lleno. Arrancarlo cuesta mucho más. La energía de ionización disminuye al bajar en un grupo y al ir hacia la izquierda: la de E es menor que la de A (unos 403 kJ/mol frente a 899 kJ/mol).

b.2) Falsa. La primera parte es cierta: D ($4s^2\,4p^6$) tiene la capa de valencia completa, $ns^2\,np^6$, así que es un gas noble. Pero E termina en $5s^1$: un solo electrón de valencia en un orbital $s$, que es la configuración de los metales alcalinos (grupo 1), no de los alcalinotérreos (grupo 2, $ns^2$). Como la afirmación exige las dos cosas, es falsa.

b.3) Verdadera. La afinidad electrónica mide la energía que se desprende cuando un átomo gaseoso capta un electrón. B ($2s^2\,2p^5$) está a un electrón de completar su octeto y lo capta con gran desprendimiento de energía (afinidad muy alta, unos 328 kJ/mol). A ($2s^2$) tiene su subnivel $2s$ lleno: el electrón extra tendría que ir a un orbital $2p$ de mayor energía, así que apenas tiene tendencia a captarlo (su afinidad es prácticamente nula, incluso desfavorable). La afinidad de B es mucho mayor.

b.4) Verdadera. B y C están en el mismo grupo (halógenos). C tiene sus electrones de valencia en la capa $n = 4$ y B en la $n = 2$: C tiene dos capas más, y aunque su carga nuclear es mayor, el apantallamiento de los electrones internos hace que su nube electrónica sea mucho más extensa. En un grupo, el radio atómico aumenta al bajar: el radio de C (bromo) es mayor que el de B (flúor).