QuímicaFácil2 pts

Sistema periódico y propiedades periódicas

Comunidad de Madrid · 2021 · Julio (coincidentes)
Enunciado
A las especies X+\text{X}^+, Y2−\text{Y}^{2-} y Z, les corresponden los números atómicos 11, 16 y 18, respectivamente.

a) (0,75 puntos) Identifique cada uno de los elementos X, Y y Z, indicando su nombre, símbolo, grupo y periodo.

b) (0,75 puntos) La primera y segunda energías de ionización para el átomo X son 495,8495{,}8 y 4562 kJ⋅mol−14562\ \text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}, respectivamente. Justifique la gran diferencia existente entre estos dos valores.

c) (0,5 puntos) Ordene los elementos X, Y, Z de mayor a menor tamaño. Justifique la respuesta.
Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido
Resultado
  • a) X: sodio (Na), grupo 1, periodo 3; Y: azufre (S), grupo 16, periodo 3; Z: argón (Ar), grupo 18, periodo 3.
  • b) El primer electrón sale de la capa de valencia (3s13s^1); el segundo, de la capa interna 2p62p^6 de un ion con configuración de gas noble, más cerca del núcleo y menos apantallado: cuesta mucho más.
  • c) Na > S > Ar.
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
1

Estrategia

El número atómico identifica al elemento, sea cual sea la carga de la especie: la carga solo dice cuántos electrones ha ganado o perdido. Con la configuración electrónica del átomo neutro se lee el grupo y el periodo. En b), mira de qué capa sale cada electrón: el segundo ya no es de valencia. En c), los tres están en el mismo periodo.
2

Desarrollo

a) Identificación.
ElementoZZConfiguración del átomoGrupoPeriodoNombre y símbolo
X111s2 2s2 2p6 3s11s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^11 (alcalinos)3sodio, Na
Y161s2 2s2 2p6 3s2 3p41s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^416 (anfígenos)3azufre, S
Z181s2 2s2 2p6 3s2 3p61s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^618 (gases nobles)3argón, Ar
Las especies del enunciado son el ion Na+\text{Na}^+, el ion sulfuro S2−\text{S}^{2-} y el átomo de argón: las tres con configuración de gas noble.

b) Primera y segunda energías de ionización del sodio.
  • Primera ionización (495,8 kJ/mol495{,}8\ \text{kJ/mol}): se arranca el único electrón 3s3s, solo en la capa más externa, lejos del núcleo y muy apantallado por los 10 electrones de las capas internas. Cuesta poco, y el ion Na+\text{Na}^+ que queda tiene la configuración del neón:
Na(g)→Na+(g)+e−Na+: 1s2 2s2 2p6\text{Na}(g) \rightarrow \text{Na}^+(g) + e^- \qquad \text{Na}^+:\ 1s^2\,2s^2\,2p^6
  • Segunda ionización (4562 kJ/mol4562\ \text{kJ/mol}, unas nueve veces más): hay que arrancar un electrón 2p2p de una capa interna, mucho más cerca del núcleo y mucho menos apantallado, de un ion que ya tiene carga positiva y que además rompe una configuración de gas noble, muy estable.
Na+(g)→Na2+(g)+e−\text{Na}^+(g) \rightarrow \text{Na}^{2+}(g) + e^-Por eso el sodio forma siempre el ion Na+\text{Na}^+ y nunca Na2+\text{Na}^{2+}.

c) Tamaño: X>Y>Z\text{X} > \text{Y} > \text{Z} (Na > S > Ar).

Los tres elementos (átomos neutros) están en el tercer periodo, con la misma capa externa (n=3n = 3). Al avanzar en el periodo aumenta la carga nuclear (Z=11Z = 11, 16, 18) mientras que los electrones que se añaden van a la misma capa y apenas apantallan: crece la carga nuclear efectiva, el núcleo atrae con más fuerza a la capa externa y el radio disminuye. El sodio, al principio del periodo, es el mayor, y el argón, al final, el menor.
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)
3

Consejo

El apartado c) pregunta por los elementos, es decir, por los átomos neutros. Si te hubieran preguntado por las especies del enunciado, el orden cambiaría: el S2−\text{S}^{2-} es mucho mayor que el átomo de azufre y el Na+\text{Na}^+ mucho menor que el de sodio. Lee bien qué se compara.

Un salto grande entre dos energías de ionización sucesivas indica siempre que se ha empezado a vaciar una capa interna: así se deduce el grupo de un elemento a partir de sus energías de ionización.
Paso 1 de 3
¿Has terminado el problema?
¿Te atascas?Manda tu duda a tu profesor o al equipo, o pregunta a otros estudiantes en la comunidad.
Sigue practicando
Sistema periódico y propiedades periódicas
(2 puntos: 0,5 puntos cada apartado) Razone si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) El…
Química · Andalucía · 2026 · Reserva 4Sistema periódico y propiedades periódicas
(2 puntos: 0,5 puntos cada apartado) Conteste a las siguientes cuestiones: a) Razone qué especie tiene un…
Química · Andalucía · 2026 · JulioSistema periódico y propiedades periódicas
(2 puntos: 0,5 puntos cada apartado) Los átomos A, B, C, D y E tienen 2, 9, 11, 17 y 21 protones, respectivamente…
Química · Andalucía · 2026 · Reserva 2Sistema periódico y propiedades periódicas
(2 puntos: 0,5 puntos cada apartado) Considere los elementos cuyos números atómicos son 11 y 16. Conteste a las…
Química · Andalucía · 2026 · Junio
Apuntes y todos los problemas de Estructura de la materia →