Problema resuelto de Química: Sistema periódico y propiedades periódicasSelectividad (PAU) · Comunitat Valenciana 2021 · Junio

a) Configuraciones electrónicas$$\text{A}\ (Z = 16):\ 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^4 \qquad \text{B}\ (Z = 19):\ 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^1$$

• A: su capa de valencia es la $n = 3$, con 6 electrones ($3s^2\,3p^4$): periodo 3, grupo 16 (anfígenos). Es el azufre.
• B: su capa de valencia es la $n = 4$, con un electrón ($4s^1$): periodo 4, grupo 1 (alcalinos). Es el potasio.

b) Radio atómico. B tiene sus electrones de valencia en la capa $n = 4$, una capa más que A ($n = 3$), más alejada del núcleo; además, su único electrón de valencia está muy apantallado por los 18 internos y siente una carga nuclear efectiva pequeña. A, en cambio, es un elemento del final del periodo 3, con carga nuclear efectiva alta que contrae el átomo. Por tanto, B tiene mayor radio atómico.

c) Primera energía de ionización. Es la energía necesaria para arrancar el electrón más externo de un átomo en estado gaseoso. A B le basta con perder su electrón $4s^1$, lejano y débilmente atraído, y al hacerlo queda con la configuración de gas noble del argón: le cuesta muy poca energía. A A le cuesta mucho más, porque sus electrones están más cerca del núcleo y más atraídos. B tiene la menor primera energía de ionización.

d) Compuesto que forman. B (potasio) tiende a perder su electrón de valencia y formar $\text{B}^+$; A (azufre) tiende a ganar dos electrones y formar $\text{A}^{2-}$, con lo que los dos alcanzan la configuración del argón ($[\text{Ne}]\,3s^2\,3p^6$). Para que el compuesto sea neutro hacen falta dos $\text{B}^+$ por cada $\text{A}^{2-}$:$$\text{fórmula: } \text{B}_2\text{A}, \text{ es decir, } \text{K}_2\text{S}\ (\text{sulfuro de potasio})$$Tipo de enlace. Se combinan un metal muy electropositivo (baja energía de ionización) y un no metal electronegativo: la gran diferencia de electronegatividad hace que haya transferencia de electrones y el enlace sea iónico. El compuesto forma una red cristalina de iones $\text{K}^+$ y $\text{S}^{2-}$; la fórmula $\text{K}_2\text{S}$ indica la proporción entre ellos, no una molécula.