QuímicaFácilCuestión · 2 pts

Sistema periódico y propiedades periódicas

Andalucía · 2025 · Reserva 3 · Opción A
Enunciado
Justifique la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones:

a) Los iones S2−\text{S}^{2-} y Cl−\text{Cl}^- son especies isoelectrónicas.

b) El aluminio tiene menor energía de ionización que el azufre.

c) El 11H^{1}_{1}\text{H} y el 24He^{4}_{2}\text{He} son isótopos.

d) Los iones O2−\text{O}^{2-} y S2−\text{S}^{2-} tienen el mismo número de protones.
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Resultado
  a) Verdaderab) Verdaderac) Falsad) Falsa  \boxed{\;\textbf{a) Verdadera} \qquad \textbf{b) Verdadera} \qquad \textbf{c) Falsa} \qquad \textbf{d) Falsa}\;}
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Estrategia

Tres de los cuatro apartados juegan con vocabulario que se confunde con facilidad. Fíjalo antes de empezar:
  • Isoelectrónicas: mismo número de electrones (da igual el elemento).
  • Isótopos: mismo número atómico ZZ (mismo elemento), distinto número másico AA.
  • El número de protones es ZZ y no cambia nunca al formarse un ion: lo que cambia son los electrones.
El apartado b) es la única tendencia periódica de la cuestión: la energía de ionización aumenta hacia la derecha del periodo, porque crece la carga nuclear efectiva sobre una misma capa.
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Desarrollo

a) Verdadera.S (Z=16):16 e−  ⟶  S2−:16+2=18 e−\text{S } (Z = 16): 16\ e^- \;\longrightarrow\; \text{S}^{2-}: 16 + 2 = \mathbf{18}\ e^-Cl (Z=17):17 e−  ⟶  Cl−:17+1=18 e−\text{Cl } (Z = 17): 17\ e^- \;\longrightarrow\; \text{Cl}^-: 17 + 1 = \mathbf{18}\ e^-Los dos iones tienen 18 electrones y la misma configuración, [Ne] 3s23p6=[Ar][\text{Ne}]\,3s^2 3p^6 = [\text{Ar}]: son isoelectrónicos (también lo son con el K+\text{K}^+, el Ca2+\text{Ca}^{2+} o el propio argón).

b) Verdadera.

Los dos están en el tercer periodo: el aluminio en el grupo 13 y el azufre en el grupo 16.Al:[Ne] 3s23p1S:[Ne] 3s23p4\text{Al}: [\text{Ne}]\,3s^2 3p^1 \qquad\qquad \text{S}: [\text{Ne}]\,3s^2 3p^4Al avanzar hacia la derecha aumenta la carga nuclear mientras los electrones siguen en la misma capa: la carga nuclear efectiva crece, los electrones de valencia quedan más retenidos y cuesta más arrancarlos. El azufre, más a la derecha, tiene mayor energía de ionización:EI(Al)=578  <  EI(S)=1000 kJ mol−1EI(\text{Al}) = 578 \;<\; EI(\text{S}) = 1000\ \text{kJ}\,\text{mol}^{-1}c) Falsa.

Son elementos distintos: el hidrógeno tiene Z=1Z = 1 y el helio Z=2Z = 2. Para ser isótopos tendrían que compartir el número atómico y diferir solo en el de neutrones.11H:1 p+, 0 n24He:2 p+, 2 n^{1}_{1}\text{H}: 1\ p^+,\ 0\ n \qquad\qquad ^{4}_{2}\text{He}: 2\ p^+,\ 2\ nEjemplos correctos de isótopos serían 11H^{1}_{1}\text{H}, 12H^{2}_{1}\text{H} y 13H^{3}_{1}\text{H} (protio, deuterio y tritio), todos con Z=1Z = 1.

d) Falsa.

El número de protones es el número atómico, propio de cada elemento y ajeno a la carga del ion:O2−:Z=8  ⇒  8 protonesS2−:Z=16  ⇒  16 protones\text{O}^{2-}: Z = 8 \;\Rightarrow\; 8\ \text{protones} \qquad\qquad \text{S}^{2-}: Z = 16 \;\Rightarrow\; 16\ \text{protones}Lo que sí comparten es la carga (2−2-) y el hecho de haber ganado dos electrones, pero no el número de protones (ni el de electrones: 10 frente a 18).
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Consejo

Los apartados c) y d) son puro vocabulario, y ahí se cae mucha gente por leer deprisa. "Isótopo" es mismo elemento; "isoelectrónico" es mismos electrones; "isóbaro" (más raro) es mismo número másico. Escribe siempre ZZ y el recuento de electrones: con esos números al lado, no hay forma de equivocarse.

En d) la trampa está en que las dos especies "se parecen mucho" (mismo grupo, misma carga). Pero la carga de un ion nunca cambia el número de protones: se gana o se pierden electrones, no protones. Si cambiaran los protones, sería otro elemento.
Paso 1 de 3
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