B2
Explique razonadamente si son ciertas o no las siguientes afirmaciones:
a) La primera energía de ionización del potasio es menor que la del litio.b) El radio del ion sodio, , es mayor que el radio del átomo neutro.c) La segunda energía de ionización del potasio es menor que la primera.a) Verdadero. El () y el () pertenecen al grupo 1 de la tabla periódica. La configuración del es y la del es . Al descender en el grupo, el nivel de energía del electrón diferenciador aumenta (de para el a para el ). Aunque la carga nuclear () es mayor en el , el apantallamiento () provocado por el mayor número de capas internas hace que la carga nuclear efectiva () sea similar. Al estar el electrón más alejado del núcleo en el , la fuerza de atracción electrostática es menor, por lo que se requiere menos energía para arrancarlo, resultando en una energía de ionización menor.b) Falso. El átomo de sodio neutro posee 11 electrones y 11 protones, con una configuración . El ion se forma mediante la pérdida del electrón del nivel más externo (), pasando a tener solo dos niveles ocupados ( y ). Además, al haber 11 protones atrayendo a solo 10 electrones, la repulsión interelectrónica disminuye y la carga nuclear efectiva () sobre los electrones restantes aumenta, lo que provoca una contracción de la nube electrónica. Por tanto, el radio del ion es menor que el del átomo neutro.c) Falso. De manera general, las energías de ionización sucesivas siempre aumentan () porque cada electrón adicional se retira de un sistema con una carga positiva neta creciente, lo que incrementa la atracción nuclear sobre los electrones restantes. En el caso específico del potasio, la primera energía de ionización retira el electrón del orbital , mientras que la segunda implica retirar un electrón de un nivel de energía inferior () y de una configuración de capa cerrada (), que es extremadamente estable. Por tanto, la segunda energía de ionización del potasio es significativamente mayor que la primera.