QuímicaFácilCuestión · 1 pts

Sistema periódico y propiedades periódicas

Castilla-La Mancha · 2022 · Junio
Enunciado
Considere los elementos A (Z = 11), B (Z = 15) y C (Z = 17).

a) (0,5 puntos) Escriba la configuración electrónica de cada elemento, indicando grupo y periodo.

b) (0,5 puntos) Justifique cuál es el elemento que tiene menor energía de ionización.
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Resultado
  • a) A: [Ne] 3s1[\text{Ne}]\,3s^1, grupo 1, periodo 3. B: [Ne] 3s23p3[\text{Ne}]\,3s^2 3p^3, grupo 15, periodo 3. C: [Ne] 3s23p5[\text{Ne}]\,3s^2 3p^5, grupo 17, periodo 3.
  • b) A (Na): menor carga nuclear efectiva y mayor radio en el mismo periodo.
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

El número atómico es el número de electrones del átomo neutro. Se reparten siguiendo el orden de llenado (1s 2s 2p 3s 3p…1s\,2s\,2p\,3s\,3p\ldots); la capa más alta ocupada da el periodo y los electrones de valencia, el grupo. Los tres acaban en la capa 3: son del mismo periodo, y en un periodo la energía de ionización crece hacia la derecha. El de menor energía de ionización será el que está más a la izquierda.
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Desarrollo

a) Configuraciones, grupo y periodo
ZZConfiguración electrónicaGrupoPeriodo
A (sodio, Na)111s2 2s2 2p6 3s11s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^11 (alcalinos)3
B (fósforo, P)151s2 2s2 2p6 3s2 3p31s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^315 (nitrogenoideos)3
C (cloro, Cl)171s2 2s2 2p6 3s2 3p51s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^517 (halógenos)3
Los tres tienen electrones de valencia en n=3n = 3 (tercer periodo). A tiene 1 electrón de valencia (3s13s^1, grupo 1); B tiene 5 (3s2 3p33s^2\,3p^3, grupo 15) y C tiene 7 (3s2 3p53s^2\,3p^5, grupo 17).

b) Menor energía de ionización: A (sodio)

La energía de ionización es la energía mínima necesaria para arrancar el electrón más externo de un átomo gaseoso en estado fundamental.

Los tres elementos tienen su electrón más externo en la misma capa (n=3n = 3) y los electrones internos que apantallan son los mismos (1s2 2s2 2p61s^2\,2s^2\,2p^6). Al avanzar en el periodo (Z=11→15→17Z = 11 \to 15 \to 17) aumenta la carga nuclear efectiva, el radio disminuye y el electrón externo está más atraído: la energía de ionización crece de izquierda a derecha.

El sodio, con la menor carga nuclear efectiva y el mayor radio, es el que retiene más débilmente su electrón 3s13s^1; además, al perderlo alcanza la configuración estable del neón. Por eso es el de menor energía de ionización:EI(Na)<EI(P)<EI(Cl)EI(\text{Na}) < EI(\text{P}) < EI(\text{Cl})
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)
3

Consejo

«El sodio es un metal» no es una justificación. Lo que se puntúa es el razonamiento: misma capa, mayor carga nuclear efectiva hacia la derecha, menor radio y electrón más atraído.

Y escribe el grupo con la numeración actual (1 a 18): el fósforo es del grupo 15, no del «5».
Paso 1 de 3
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