QuímicaFácilCuestión · 1,5 pts

Estructura atómica y números cuánticos

Andalucía · 2024 · Junio
Enunciado
Bloque B · B1. Dados los iones F−\text{F}^- y O2−\text{O}^{2-}, justifique la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones:

a) Los dos tienen el mismo número de protones.

b) Los dos tienen la misma configuración electrónica.

c) Son isótopos entre sí.
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Resultado
  a) Falsa (9 y 8 protones)b) Verdadera: ambos [Ne]c) Falsa: distinto Z  \boxed{\;\textbf{a) Falsa (9 y 8 protones)} \qquad \textbf{b) Verdadera: ambos } [\text{Ne}] \qquad \textbf{c) Falsa: distinto } Z\;}
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

Los tres apartados se contestan con dos números por especie: cuántos protones (que es ZZ y no cambia nunca al formarse un ion) y cuántos electrones (que sí cambia). Escríbelos antes de leer las afirmaciones.F (Z=9)  ⟶  F−:9 p+, 10 e−\text{F } (Z = 9) \;\longrightarrow\; \text{F}^-: 9\ p^+,\ 10\ e^-O (Z=8)  ⟶  O2−:8 p+, 10 e−\text{O } (Z = 8) \;\longrightarrow\; \text{O}^{2-}: 8\ p^+,\ 10\ e^-Y ten claro el vocabulario, que es lo que se pregunta: isótopos = mismo ZZ; isoelectrónicos = mismos electrones.
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Desarrollo

a) Falsa.

El número de protones es el número atómico, propio de cada elemento:F−:9 protonesO2−:8 protones\text{F}^-: 9\ \text{protones} \qquad\qquad \text{O}^{2-}: 8\ \text{protones}Ganar electrones no altera el núcleo. Si el número de protones cambiara, dejaríamos de tener flúor y oxígeno: sería otro elemento.

b) Verdadera.

Los dos iones tienen 10 electrones, así que su configuración es la misma:F−:1s2 2s2 2p6O2−:1s2 2s2 2p6(=[Ne])\text{F}^-: 1s^2\,2s^2\,2p^6 \qquad\qquad \text{O}^{2-}: 1s^2\,2s^2\,2p^6 \qquad (= [\text{Ne}])Son especies isoelectrónicas, y también lo son con el neón, el Na+\text{Na}^+ y el Mg2+\text{Mg}^{2+}. Precisamente por alcanzar esa configuración de gas noble se forman estos aniones.

Eso sí, tener la misma configuración no significa tener el mismo radio: el O2−\text{O}^{2-} es mayor, porque sus 8 protones retienen esos 10 electrones con menos fuerza que los 9 del flúor.

c) Falsa.

Los isótopos son átomos del mismo elemento (mismo ZZ) que difieren en el número de neutrones y, por tanto, en el número másico AA. Aquí el número atómico es distinto (9 y 8), así que ni siquiera son el mismo elemento.Isoˊtopos:  mismo Z, distinto A(por ejemplo, 16O, 17O, 18O)\text{Isótopos}: \; \textbf{mismo } Z, \text{ distinto } A \qquad\text{(por ejemplo, } ^{16}\text{O},\ ^{17}\text{O},\ ^{18}\text{O})
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Consejo

Los tres apartados juegan con el mismo malentendido: creer que la carga del ion cambia el núcleo. No lo hace. Al formarse un ion se ganan o se pierden electrones; los protones siguen siendo los del elemento.

Escribe siempre el recuento explícito (ZZ protones y Z±Z \pm carga electrones) antes de contestar: con esos números al lado, las tres respuestas se leen directamente.

Y en b) añade la coletilla de que son isoelectrónicos pero no del mismo tamaño: es un matiz que suma y que enlaza con la comparación de radios iónicos.
Paso 1 de 3
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