QuímicaFácil2 pts
Sistema periódico y propiedades periódicas
Castilla y León · 2023 · Julio
Enunciado
Conteste las siguientes cuestiones:
a) (0,5 puntos) Defina energía de ionización.
b) (1,0 puntos) Los valores de la primera energía de ionización, 496, 1313, 1521 , pertenecen a alguno de los siguientes elementos: Ar, Na y O. Asigne de forma justificada cada valor a cada uno de los elementos anteriores.
c) (0,5 puntos) Justifique cuál de los siguientes iones tiene mayor radio: y .
Datos: números atómicos: ; ; ; ; .
a) (0,5 puntos) Defina energía de ionización.
b) (1,0 puntos) Los valores de la primera energía de ionización, 496, 1313, 1521 , pertenecen a alguno de los siguientes elementos: Ar, Na y O. Asigne de forma justificada cada valor a cada uno de los elementos anteriores.
c) (0,5 puntos) Justifique cuál de los siguientes iones tiene mayor radio: y .
Datos: números atómicos: ; ; ; ; .
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Resultado
- a) Energía mínima para arrancar el electrón más externo de un átomo gaseoso en estado fundamental: .
- b) Na: 496; O: 1313; Ar: 1521 .
- c) Mayor radio el : isoelectrónico con el pero con menos protones.
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
1
Estrategia
Las tres preguntas se razonan con la configuración electrónica y la atracción que el núcleo ejerce sobre los electrones externos (carga nuclear efectiva y distancia al núcleo). La energía de ionización crece a lo largo de un periodo y es mínima en los alcalinos y máxima en los gases nobles. Para los iones, conviene darse cuenta de que son isoelectrónicos: con el mismo número de electrones, manda el número de protones.
2
Desarrollo
a) Energía de ionización
La (primera) energía de ionización es la energía mínima necesaria para arrancar el electrón más débilmente retenido de un átomo neutro, en estado gaseoso y fundamental, para formar un ion monopositivo gaseoso:Siempre es positiva (hay que aportar energía) y se expresa en o en eV por átomo.
b) Asignación de los valores
Configuraciones electrónicas:
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)La (primera) energía de ionización es la energía mínima necesaria para arrancar el electrón más débilmente retenido de un átomo neutro, en estado gaseoso y fundamental, para formar un ion monopositivo gaseoso:Siempre es positiva (hay que aportar energía) y se expresa en o en eV por átomo.
b) Asignación de los valores
Configuraciones electrónicas:
- (): (grupo 1, periodo 3).
- (): (grupo 16, periodo 2).
- (): (grupo 18, periodo 3).
- El Na tiene un único electrón en la capa , muy apantallado por los 10 electrones internos (carga nuclear efectiva baja) y lejos del núcleo. Además, al perderlo adquiere la configuración de gas noble del Ne. Es el que se ioniza con más facilidad: 496 .
- El Ar es un gas noble: su capa de valencia está completa (), configuración muy estable. Al avanzar por el periodo 3 la carga nuclear aumenta y los electrones de la misma capa apenas se apantallan entre sí, así que la carga nuclear efectiva es máxima en el gas noble. Le corresponde el valor más alto: 1521 .
- Al O le queda el valor intermedio, 1313 . Aunque es más pequeño que el Ar, su carga nuclear efectiva es bastante menor y su capa no está completa; además, en el hay un orbital con dos electrones apareados cuya repulsión facilita arrancar uno de ellos.
c) Radio de y
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)- : protones y electrones, .
- : protones y electrones, .
3
Consejo
En la definición no olvides «en estado gaseoso» y «fundamental»: es lo que más se descuenta. Y en las comparaciones, no basta con recitar la tendencia de la tabla: escribe las configuraciones y razona con la carga nuclear efectiva y la distancia del electrón al núcleo.
Ante iones con el mismo número de electrones, el que tiene más protones es el más pequeño.
Paso 1 de 3
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