QuímicaFácil2 pts

Sistema periódico y propiedades periódicas

También trata: Enlace químico y geometría molecular

Comunidad de Madrid · 2023 · Junio (coincidentes)

Enunciado

Dados los siguientes elementos: A (

Z = 11

), B (

Z = 13

) y C (

Z = 17

).

a) (0,5 puntos) Identifique cada uno de ellos con su configuración electrónica, nombre, símbolo, grupo y periodo.

b) (0,5 puntos) Defina qué es la electronegatividad y ordene los elementos en orden creciente de electronegatividad.

c) (0,5 puntos) Escriba los iones positivos más estables de los anteriores elementos y ordénelos de menor a mayor tamaño. Justifique la respuesta.

d) (0,5 puntos) Indique qué tipo de enlace se establece entre C y A y entre C con C. Escriba las fórmulas de las especies formadas.

Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido

Resultado

a) A = sodio, Na ( $1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^1$ ), grupo 1, periodo 3; B = aluminio, Al ( $1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^1$ ), grupo 13, periodo 3; C = cloro, Cl ( $1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5$ ), grupo 17, periodo 3.
b) $\text{Na} < \text{Al} < \text{Cl}$ .
c) $\text{Al}^{3+} < \text{Na}^+$ (isoelectrónicos; el Al tiene más protones).
d) Na–Cl: iónico, $\text{NaCl}$ ; Cl–Cl: covalente, $\text{Cl}_2$ .

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

Estrategia

Todo sale de la configuración electrónica: el número cuántico principal más alto da el periodo y los electrones de la última capa, el grupo. Los tres elementos están en el tercer periodo, así que las propiedades periódicas se comparan solo a lo largo de una fila: de izquierda a derecha la carga nuclear efectiva aumenta, el átomo encoge y atrae más a los electrones.

Para los iones, cada elemento tiende a ganar o perder los electrones que le faltan o le sobran para quedarse con la configuración del gas noble más cercano. Los cationes de los metales del periodo 3 quedan isoelectrónicos del neón, y entre especies isoelectrónicas es más pequeña la que tiene más protones.

Desarrollo

a) Identificación de los elementos.

Llenamos los orbitales por orden de energía creciente (

1s, 2s, 2p, 3s, 3p\dots

	Configuración	Nombre	Símbolo	Grupo	Periodo
A ( $Z = 11$ )	$1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^1$	sodio	Na	1 (alcalinos)	3
B ( $Z = 13$ )	$1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^1$	aluminio	Al	13 (térreos)	3
C ( $Z = 17$ )	$1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5$	cloro	Cl	17 (halógenos)	3

Los tres tienen la capa de valencia en

n = 3

(periodo 3); el grupo sale de los electrones de valencia:

3s^1

(1 electrón, grupo 1),

3s^2\,3p^1

(3 electrones, grupo 13) y

3s^2\,3p^5

(7 electrones, grupo 17).

b) Electronegatividad.

La electronegatividad es la tendencia de un átomo a atraer hacia sí los electrones compartidos en un enlace químico con otro átomo.

En un mismo periodo aumenta de izquierda a derecha: los tres tienen sus electrones de valencia en la misma capa, pero la carga nuclear crece de 11 a 17, el radio disminuye y el núcleo atrae con más fuerza los electrones del enlace. Por tanto:

\text{Na} < \text{Al} < \text{Cl}

(En la escala de Pauling:

0{,}9

;

1{,}6

3{,}2

Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)

c) Iones positivos más estables y su tamaño.

Los iones más estables son los que alcanzan la configuración de gas noble:

El sodio pierde su electrón $3s^1$ : $\text{Na}^+$ , $1s^2\,2s^2\,2p^6$ .
El aluminio pierde sus tres electrones de valencia: $\text{Al}^{3+}$ , $1s^2\,2s^2\,2p^6$ .
El cloro no forma un catión estable: le es mucho más fácil ganar un electrón y quedarse como $\text{Cl}^-$ (configuración del argón). Su ion estable es negativo, así que no entra en la comparación.

\text{Na}^+

\text{Al}^{3+}

son isoelectrónicos (10 electrones, la misma configuración que el neón), pero el aluminio tiene 13 protones y el sodio 11. Con más carga nuclear para el mismo número de electrones, la atracción sobre la nube electrónica es mayor y el ion es más pequeño:

r(\text{Al}^{3+}) < r(\text{Na}^+)

Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)

d) Enlaces C–A y C–C.

C con A (Cl y Na): enlace iónico. La diferencia de electronegatividad es muy grande ( $3{,}2 - 0{,}9 = 2{,}3$ ): el sodio cede su electrón al cloro y se forman los iones $\text{Na}^+$ y $\text{Cl}^-$ , que se atraen electrostáticamente en una red cristalina. Fórmula: $\text{NaCl}$ (cloruro de sodio).
C con C (Cl y Cl): enlace covalente (apolar). Dos átomos iguales no pueden ceder electrones el uno al otro; cada cloro tiene 7 electrones de valencia y comparten un par para completar los dos el octeto. Fórmula: $\text{Cl}_2$ (dicloro), una molécula con enlace simple $\text{Cl}\!-\!\text{Cl}$ .

Consejo

En c) se piden los iones positivos: no te limites a escribir $\text{Cl}^-$ junto a los otros dos, explica que el cloro forma un anión y por eso no entra en la ordenación.

Con iones isoelectrónicos el argumento es siempre el mismo: mismos electrones, más protones, menor tamaño. Dilo con esas palabras y tendrás el apartado justificado.

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 4 Sistema 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 · Julio Sistema 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 2 Sistema 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 →