Sistema periódico y propiedades periódicas

Identificación de los cuatro elementos.$$\text{A} \;(Z=9): \; 1s^2\,2s^2\,2p^5 \;\longrightarrow\; \textbf{F} \quad (\text{periodo 2, grupo 17})$$$$\text{B} \;(Z=17): \; [\text{Ne}]\,3s^2 3p^5 \;\longrightarrow\; \textbf{Cl} \quad (\text{periodo 3, grupo 17})$$$$\text{C} \;(Z=19): \; [\text{Ar}]\,4s^1 \;\longrightarrow\; \textbf{K} \quad (\text{periodo 4, grupo 1})$$$$\text{D} \;(Z=20): \; [\text{Ar}]\,4s^2 \;\longrightarrow\; \textbf{Ca} \quad (\text{periodo 4, grupo 2})$$a) El metal alcalino es el elemento C (el potasio).

Los metales alcalinos son los del grupo 1, caracterizados por la configuración de valencia $ns^1$:$$\text{C}: \; [\text{Ar}]\,4s^1 \;\Longrightarrow\; \textbf{grupo 1}$$Un único electrón de valencia, que cede con enorme facilidad para alcanzar la configuración del argón. De ahí sus propiedades típicas: baja energía de ionización, baja electronegatividad, gran reactividad frente al agua y formación de cationes $\text{M}^+$.

Los otros tres no lo son: A y B son halógenos (grupo 17) y D es un alcalinotérreo (grupo 2, $4s^2$).

b) El más electronegativo es el elemento A (el flúor).

La electronegatividad mide la tendencia de un átomo a atraer hacia sí los electrones de un enlace, y crece hacia arriba y hacia la derecha de la tabla. El flúor ocupa esa esquina:$$\chi(\text{F}) = 4{,}0 \;>\; \chi(\text{Cl}) = 3{,}0 \;>\; \chi(\text{Ca}) = 1{,}0 \;>\; \chi(\text{K}) = 0{,}8$$De hecho, el flúor es el elemento más electronegativo de toda la tabla periódica: es el más pequeño de los halógenos y el que tiene mayor carga nuclear efectiva sobre su capa de valencia.

Comparándolo con el cloro (su vecino de grupo): ambos tienen siete electrones de valencia, pero el flúor los aloja en la capa $n = 2$, mucho más próxima al núcleo.

c) El de menor energía de ionización es el elemento C (el potasio).

La energía de ionización sigue la tendencia contraria: es mínima abajo y a la izquierda.

El potasio reúne las dos condiciones: está en el periodo 4 (electrón de valencia muy alejado y apantallado) y en el grupo 1 (un solo electrón que, al perderse, deja la configuración estable del argón).$$EI(\text{K}) = 419 \;<\; EI(\text{Ca}) = 590 \;<\; EI(\text{Cl}) = 1\,251 \;<\; EI(\text{F}) = 1\,681 \; \text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$$Fíjate en que el potasio y el flúor ocupan extremos opuestos de las tres propiedades: el potasio es el más metálico, el menos electronegativo y el más fácil de ionizar; el flúor, todo lo contrario.