QuímicaFácilCuestión · 2 pts

Sistema periódico y propiedades periódicas

Andalucía · 2026 · Reserva 2 · Opción A

Enunciado

(2 puntos: 0,5 puntos cada apartado)

Los átomos A, B, C, D y E tienen 2, 9, 11, 17 y 21 protones, respectivamente. Justifique, mediante su configuración electrónica, el elemento que:

a) Es un gas noble.

b) No siendo un gas noble, tiene mayor energía de ionización.

c) Pertenece al grupo 1.

d) Es un metal de transición.

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Resultado

\boxed{\;\textbf{a) A } (1s^2) \qquad \textbf{b) B } (1s^2\,2s^2\,2p^5)\;}

\boxed{\;\textbf{c) C } ([\text{Ne}]\,3s^1) \qquad \textbf{d) E } ([\text{Ar}]\,4s^2\,3d^1)\;}

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Estrategia

El número de protones es el número atómico

Z

y, en un átomo neutro, también su número de electrones. Así que el primer paso es escribir las cinco configuraciones electrónicas siguiendo el orden de llenado (diagrama de Moeller). Con ellas en la mano, todo lo demás se lee directamente:

la capa de valencia (la de mayor $n$ ) dice el periodo y el grupo;
el último subnivel que se llena dice el bloque: $s$ (grupos 1-2), $p$ (grupos 13-18) o $d$ (metales de transición);
la energía de ionización aumenta hacia la derecha y hacia arriba en la tabla.

Ojo: el enunciado pide justificar con la configuración. Decir solo «A es el helio» no basta.

Desarrollo

Configuraciones electrónicas (átomos neutros, tantos electrones como protones):

Átomo	$Z$	Configuración	Periodo	Grupo	Elemento
A	2	$1s^2$	1	18	He
B	9	$1s^2\,2s^2\,2p^5$	2	17	F
C	11	$1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^1 = [\text{Ne}]\,3s^1$	3	1	Na
D	17	$1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5 = [\text{Ne}]\,3s^2\,3p^5$	3	17	Cl
E	21	$1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^1 = [\text{Ar}]\,4s^2\,3d^1$	4	3	Sc

a) Gas noble: A.

\text{A}: 1s^2

. Su única capa (

n = 1

) está completa: el primer nivel solo admite dos electrones. Es la configuración de capa cerrada típica de un gas noble, aunque no termine en

ns^2\,np^6

(en

n = 1

no hay orbitales

p

). Es el helio, grupo 18.

b) Mayor energía de ionización sin ser gas noble: B.

Quedan B, C, D y E. La energía de ionización crece al avanzar en un periodo (aumenta la carga nuclear efectiva y el radio disminuye) y al subir en un grupo (el electrón está más cerca del núcleo).

B ( $2s^2\,2p^5$ ) y D ( $3s^2\,3p^5$ ) están en el mismo grupo (17), a un electrón de completar el octeto: atraen mucho a sus electrones.
B tiene su capa de valencia en $n = 2$ y D en $n = 3$ : el electrón que se arranca de B está más cerca del núcleo y menos apantallado, así que cuesta más quitarlo.
C ( $3s^1$ ) y E ( $4s^2\,3d^1$ ) están a la izquierda de la tabla y en periodos más bajos: pierden electrones con facilidad.

Por tanto, el de mayor energía de ionización es B (flúor).

c) Grupo 1: C.

\text{C}: [\text{Ne}]\,3s^1

. Tiene un solo electrón de valencia en un orbital $s$ : configuración

ns^1

, la de los alcalinos (grupo 1). Es el sodio, periodo 3.

d) Metal de transición: E.

\text{E}: [\text{Ar}]\,4s^2\,3d^1

. Su electrón diferenciador entra en un orbital $d$ (

3d^1

), así que pertenece al bloque $d$ : es un metal de transición. Es el escandio, periodo 4, grupo 3.

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

Consejo

El fallo típico en a) es buscar la terminación $ns^2\,np^6$ y no encontrar ningún gas noble. El helio es la excepción: con $1s^2$ ya tiene su única capa llena.

En b), no te quedes en «B y D son halógenos»: compara los dos y di por qué gana B (capa de valencia más cercana al núcleo, $n = 2$ frente a $n = 3$ ). Ese razonamiento es lo que puntúa.

En d) escribe el $4s$ antes que el $3d$ al rellenar: el $4s$ se llena primero, y el electrón diferenciador del escandio es el $3d^1$ , que es justo lo que lo hace de transición.