QuímicaFácilCuestión · 1,5 pts

Sistema periódico y propiedades periódicas

Andalucía · 2024 · Julio

Enunciado

Bloque B · B4. El número de protones de cuatro átomos es el siguiente: A = 8; B = 9; C = 12 y D = 20. Razone:

a) ¿Cuál es el más electronegativo?

b) ¿Cuál posee menor energía de ionización?

c) ¿Cuál puede convertirse en anión divalente estable?

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Resultado

\boxed{\;\textbf{a) B (flúor)} \qquad \textbf{b) D (calcio)} \qquad \textbf{c) A (oxígeno): } \text{O}^{2-}\;}

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Estrategia

El número de protones es el número atómico, así que identificar los cuatro elementos es inmediato:

\text{A } (Z=8) = \text{O} \qquad \text{B } (Z=9) = \text{F} \qquad \text{C } (Z=12) = \text{Mg} \qquad \text{D } (Z=20) = \text{Ca}

Sitúalos: O y F están arriba a la derecha (periodo 2, no metales); Mg y Ca, a la izquierda (grupo 2, metales). Con ese mapa, las tres preguntas se contestan con las tendencias periódicas y con la regla del octeto.

Desarrollo

Los cuatro elementos, situados:

	$Z$	Configuración	Periodo	Grupo
A	8	$1s^2 2s^2 2p^4$	2	16
B	9	$1s^2 2s^2 2p^5$	2	17
C	12	$[\text{Ne}]3s^2$	3	2
D	20	$[\text{Ar}]4s^2$	4	2

a) El más electronegativo: B (flúor).

La electronegatividad aumenta hacia la derecha y hacia arriba. El flúor está en el extremo superior derecho de los cuatro (periodo 2, grupo 17) y es, de hecho, el elemento más electronegativo de toda la tabla periódica (

3{,}98

en la escala de Pauling).

\chi(\text{F}) = 3{,}98 \;>\; \chi(\text{O}) = 3{,}44 \;>\; \chi(\text{Mg}) = 1{,}31 \;>\; \chi(\text{Ca}) = 1{,}00

b) Menor energía de ionización: D (calcio).

La energía de ionización sigue la tendencia contraria: crece hacia arriba y hacia la derecha, así que el mínimo está en el extremo inferior izquierdo. El calcio es el que está más abajo (periodo 4) y más a la izquierda (grupo 2) de los cuatro: su electrón de valencia está lejos del núcleo y muy apantallado, así que arrancarlo cuesta poco.

EI(\text{Ca}) = 590 \;<\; EI(\text{Mg}) = 738 \;<\; EI(\text{O}) = 1314 \;<\; EI(\text{F}) = 1681\ \text{kJ}\,\text{mol}^{-1}

c) Anión divalente estable: A (oxígeno).

Un anión divalente es

\text{X}^{2-}

, así que hace falta un elemento al que le falten exactamente dos electrones para completar el octeto. Ése es el oxígeno, del grupo 16:

\text{O } (1s^2 2s^2 2p^4) + 2e^- \longrightarrow \text{O}^{2-} \; (1s^2 2s^2 2p^6 = [\text{Ne}])

Los demás no pueden:

El flúor solo necesita uno: forma $\text{F}^-$ , monovalente.
El magnesio y el calcio son metales del grupo 2: pierden dos electrones y forman cationes $\text{Mg}^{2+}$ y $\text{Ca}^{2+}$ , no aniones.

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

Consejo

El apartado c) tiene una trampa fina: el magnesio y el calcio también "tienen que ver con el 2", pero forman cationes divalentes, no aniones. Lee bien el signo que te piden.

Y no confundas al flúor: es el más electronegativo y el de mayor energía de ionización de los cuatro, pero su anión es monovalente. Que un elemento sea muy electronegativo no dice nada sobre cuántos electrones capta.

En a) y b), empieza situando cada elemento por su periodo y su grupo. Con esa tabla escrita, las dos tendencias se leen a golpe de vista y el razonamiento queda justificado.

Paso 1 de 3

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Justifique la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: a) Los iones