B1
Los iones e tienen la misma configuración electrónica: . Indique, justificando la respuesta:
a) ¿Cuál es el número atómico de los elementos X e Y?b) ¿Cuál de los dos iones tendrá mayor radio?c) ¿Qué valores tienen los números cuánticos y del electrón que ha ganado el átomo Y para formar el ion ?a) El ion posee 18 electrones. Al tratarse de un catión monopositivo, el átomo neutro X posee un electrón más, es decir, 19 electrones. Dado que en un átomo neutro el número de electrones coincide con el número atómico (), el número atómico de X es . El ion posee 18 electrones. Al ser un anión mononegativo, el átomo neutro Y posee un electrón menos, es decir, 17 electrones. Por tanto, el número atómico de Y es .b) El ion tendrá mayor radio. Los iones y son especies isoelectrónicas, pues ambos poseen 18 electrones distribuidos en los mismos niveles de energía, lo que implica un apantallamiento () similar. El ion tiene un número atómico , mientras que el ion tiene . Al tener una mayor carga nuclear (), la carga nuclear efectiva () que experimentan los electrones de su capa externa es mayor, lo que genera una fuerza de atracción del núcleo sobre la nube electrónica más intensa, provocando una contracción del volumen. En consecuencia, el ion con menor carga nuclear, , presenta un mayor radio.c) Los números cuánticos son valores numéricos que describen las características y la ubicación probable de los electrones en los átomos. El número cuántico principal () indica el nivel energético y el tamaño del orbital, tomando valores enteros positivos (). El número cuántico secundario o azimutal () determina la forma del orbital y depende de (), asociándose a los subniveles (), (), () y ().
El átomo Y tiene un número atómico , por lo que su configuración electrónica es . El electrón que gana para formar el ion se sitúa en el orbital que queda incompleto en el subnivel . Por lo tanto, los valores de los números cuánticos para este electrón son y .