T1: Estructura atómica · Conceptos fundamentales — QUIMICA PEvAU Andaluc%C3%ADa 2020

Conceptos fundamentales

Teoría

2020 · Ordinaria · Titular

Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a) Los átomos neutros de dos isótopos del mismo elemento tienen distinto número de electrones.b) Dos elementos que pertenecen al mismo grupo del sistema periódico presentan propiedades químicas similares.c) El ion

\ce{^{39}_{19}K+}

tiene el mismo número de protones que el átomo

\ce{^{40}_{18}Ar}

IsótoposSistema Periódico

a) Falso. Los isótopos se definen como átomos de un mismo elemento químico que poseen el mismo número atómico (

Z

), que representa el número de protones en el núcleo, pero distinto número másico (

A

) debido a una diferencia en el número de neutrones.

Para que un átomo sea neutro, el número de electrones presentes en su corteza debe ser igual al número de protones de su núcleo. Al tratarse del mismo elemento, ambos isótopos tienen idéntico valor de $Z$ y, por consiguiente, poseen el mismo número de electrones.

b) Verdadero. Las propiedades químicas de los elementos dependen de la configuración electrónica de su capa de valencia, la cual es idéntica para todos los elementos de un mismo grupo.

Al descender en un grupo, aumenta el número atómico ( $Z$ ) y también el nivel de energía de los electrones diferenciadores. Este incremento en el número de capas electrónicas aumenta el apantallamiento ( $S$ ), lo que compensa el aumento de la carga nuclear de modo que la carga nuclear efectiva ( $Z_{ef}$ ) sobre los electrones externos se mantiene relativamente constante. Al presentar una configuración electrónica externa similar y estar sometidos a una $Z_{ef}$ comparable, los elementos del mismo grupo exhiben propiedades químicas análogas.

c) Falso. El número de protones de cualquier especie química viene definido por su número atómico (

Z

), que se indica mediante el subíndice situado a la izquierda del símbolo del elemento en la notación

\ce{^{A}_{Z}X}

Z(\ce{K}) = 19 \implies 19 \text{ protones}

Z(\ce{Ar}) = 18 \implies 18 \text{ protones}

El ion $\ce{^{39}_{19}K+}$ se origina por la pérdida de un electrón respecto al átomo neutro para alcanzar la estabilidad, pero su núcleo permanece inalterado. Por tanto, mientras que el $\ce{^{39}_{19}K+}$ conserva sus 19 protones, el $\ce{^{40}_{18}Ar}$ posee 18 protones, siendo especies con distinto número de partículas nucleares positivas.