Sistema periódico y propiedades periódicas

Identificación del elemento. Sumando los superíndices:$$Z = 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 6 = 26$$Es el hierro (Fe). Su capa de valencia es $4s^2\,3d^6$: el electrón diferenciador entra en un orbital $3d$, así que pertenece al bloque d (metales de transición).

a) Falsa.

En los elementos de transición el grupo se obtiene sumando los electrones del último subnivel $s$ y del subnivel $d$ que se está llenando:$$\text{grupo} = 2\ (4s) + 6\ (3d) = 8$$El Fe está en el grupo 8. El grupo 17 (halógenos) corresponde a una capa de valencia $ns^2\,np^5$, que no es la de este elemento.

b) Falsa.

El periodo coincide con el mayor número cuántico principal ocupado. Aparece el $4s^2$, luego el elemento está en el cuarto periodo. No hay que dejarse engañar por el $3d^6$: los orbitales $3d$ se llenan después del $4s$ y pertenecen a los elementos del cuarto periodo.

c) Verdadera.

El hierro es un metal. En el enlace metálico los átomos ceden sus electrones de valencia, que quedan deslocalizados formando una «nube» o «mar» de electrones entre los cationes de la red. Esos electrones se mueven con libertad por todo el cristal, así que el sólido conduce la corriente eléctrica (es un conductor de primera especie, sin transporte de materia).

d) Falsa.

Los números cuánticos $(n, l, m_l, m_s)$ deben cumplir:

• $n = 1, 2, 3, \dots$
• $l = 0, 1, \dots, n-1$
• $m_l = -l, \dots, 0, \dots, +l$
• $m_s = \pm\tfrac{1}{2}$

Con $n = 3$ y $l = 1$ (un orbital $3p$) los valores posibles de $m_l$ son solo $-1$, $0$ y $+1$. El valor $m_l = -2$ exigiría $l \geq 2$, así que la combinación $(3, 1, -2, +\tfrac{1}{2})$ no es posible: no describe a ningún electrón, ni de este elemento ni de ningún otro.

(El Fe sí tiene electrones en orbitales $3p$; uno de ellos podría ser, por ejemplo, $(3, 1, -1, +\tfrac{1}{2})$.)