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Sistema periódico y propiedades periódicas

Extremadura · 2026 · Julio

Enunciado

Para cada uno de los elementos con la siguiente configuración electrónica:

A)

1s^2\,2s^2\,2p^4

; B)

1s^2\,2s^2

; C)

1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^2

; D)

1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5

a) (0,5 puntos) Identificar el símbolo del elemento, el grupo y el periodo en la tabla periódica.

b) (0,5 puntos) Indicar los estados de oxidación posibles para cada uno de los cuatro elementos.

c) (0,5 puntos) Justificar cuál tendrá mayor radio atómico, A o B.

d) (0,5 puntos) Justificar cuál tendrá mayor electronegatividad, C o D.

e) (0,5 puntos) Razonar cuál tiene mayor y menor energía de ionización.

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Resultado

a) A = O (grupo 16, periodo 2); B = Be (grupo 2, periodo 2); C = Si (grupo 14, periodo 3); D = Cl (grupo 17, periodo 3).
b) O: −2 (−1, +2); Be: +2; Si: +4, −4 (+2); Cl: −1, +1, +3, +5, +7.
c) Mayor radio: B (Be).
d) Más electronegativo: D (Cl).
e) Mayor energía de ionización: A (O); menor: C (Si).

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

Estrategia

Sumando los electrones de cada configuración se obtiene

Z

(los átomos son neutros) y, con él, el elemento. El periodo es el mayor número cuántico principal

n

que aparece y el grupo sale de los electrones de la capa de valencia (

s^2

→ grupo 2;

s^2p^x

→ grupo

12 + x

). Los estados de oxidación se deducen de los electrones que el átomo gana o pierde (o comparte) para acercarse a la configuración de gas noble. Las propiedades periódicas se razonan con dos ideas: el número de capas (

n

) y la carga nuclear efectiva, que crece hacia la derecha en un periodo.

Desarrollo

a) Identificación de los elementos

	Configuración	$Z$	Elemento	Capa de valencia	Grupo	Periodo
A	$1s^2\,2s^2\,2p^4$	8	Oxígeno, $\text{O}$	$2s^2\,2p^4$	16	2
B	$1s^2\,2s^2$	4	Berilio, $\text{Be}$	$2s^2$	2	2
C	$1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^2$	14	Silicio, $\text{Si}$	$3s^2\,3p^2$	14	3
D	$1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5$	17	Cloro, $\text{Cl}$	$3s^2\,3p^5$	17	3

El periodo coincide con la capa más externa (

n = 2

para A y B;

n = 3

para C y D). B es un elemento del bloque

s

(alcalinotérreo) y A, C y D, del bloque

p

(anfígeno, carbonoideo y halógeno).

b) Estados de oxidación

A (O): le faltan dos electrones para la configuración del neón; su estado habitual es $-2$ (óxidos, agua). Además, $-1$ en los peróxidos y $+2$ en el $\text{OF}_2$ , el único compuesto con un elemento más electronegativo que él.
B (Be): pierde sus dos electrones $2s$ y queda con la configuración del helio: solo $+2$ .
C (Si): con cuatro electrones de valencia, $+4$ (en el $\text{SiO}_2$ , combinado con elementos más electronegativos) y $-4$ (en los siliciuros, con metales); también $+2$ , poco frecuente.
D (Cl): $-1$ al ganar un electrón (cloruros). Al combinarse con el oxígeno, más electronegativo, comparte sus electrones de valencia de dos en dos y presenta $+1$ , $+3$ , $+5$ y $+7$ (por ejemplo, en $\text{HClO}$ , $\text{HClO}_2$ , $\text{HClO}_3$ y $\text{HClO}_4$ ).

c) Radio atómico: A (O) frente a B (Be)

Los dos están en el periodo 2: sus electrones de valencia ocupan la misma capa (

n = 2

). Al avanzar en el periodo aumenta la carga nuclear (

Z = 4

en el Be y

Z = 8

en el O) y los electrones que se añaden en la misma capa apantallan poco, así que la carga nuclear efectiva crece y atrae con más fuerza a la nube electrónica, que se contrae.

Por tanto, B (berilio) tiene mayor radio atómico que A (oxígeno). (Valores tabulados: unos

112

pm el Be y

73

pm el O.)

d) Electronegatividad: C (Si) frente a D (Cl)

Están en el mismo periodo (3). El cloro tiene mayor carga nuclear efectiva y menor radio, y le falta un solo electrón para completar el octeto, así que atrae con mucha más fuerza los electrones de un enlace. La electronegatividad crece hacia la derecha en un periodo:

\chi(\text{Si}) \approx 1{,}9 \;<\; \chi(\text{Cl}) \approx 3{,}2

D (cloro) es más electronegativo que C (silicio).

e) Energía de ionización

La energía de ionización es la energía mínima para arrancar el electrón más externo de un átomo gaseoso. Aumenta hacia la derecha en un periodo (mayor carga nuclear efectiva) y hacia arriba en un grupo (el electrón está más cerca del núcleo).

Menor: el silicio (C). Está en el periodo 3, con el electrón de valencia más lejos del núcleo que en O y Be, y a la izquierda del cloro en su periodo (menor carga nuclear efectiva). Frente al Be, el Si arranca un electrón $3p$ , más alejado y más apantallado que el $2s$ del berilio.
Mayor: el oxígeno (A). El O y el Cl son los dos de la derecha de la tabla; el oxígeno es mucho más pequeño (periodo 2), su electrón $2p$ está más cerca del núcleo y cuesta más arrancarlo. El efecto de la capa pesa más que el de estar un grupo más a la derecha.

Valores tabulados (

\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}

), que confirman el orden:

\text{Si}\ (786) < \text{Be}\ (899) < \text{Cl}\ (1251) < \text{O}\ (1314)

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

Consejo

Para el grupo de un elemento del bloque $p$ , suma 10 a sus electrones de valencia: el Cl ( $3s^2\,3p^5$ , 7 electrones) está en el grupo $7 + 10 = 17$ y el Si ( $3s^2\,3p^2$ ), en el $4 + 10 = 14$ . Un error frecuente es dar la numeración antigua («grupo 7», «grupo 4»).

En e) no basta con «crece hacia arriba y hacia la derecha»: entre el O y el Cl las dos tendencias tiran en sentidos opuestos. Decide con el factor que pesa más (la capa) y, si te acuerdas, apóyate en los valores reales.

Paso 1 de 3

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