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T1: Estructura atómica
Partículas subatómicas y configuración electrónica
Teoría
2020 · Extraordinaria · Reserva
B1
Examen

El ion XX2−\ce{X^{2-}} tiene número másico 3333 y 1717 neutrones.

a) Escriba la configuración electrónica del elemento X en estado fundamental.b) Justifique por qué el XX2−\ce{X^{2-}} es el ion más estable del elemento X.c) ¿De qué elemento se trata? Justifique su posición en el sistema periódico, basándose en su configuración electrónica.
configuración electrónicaiones
a) Para determinar la configuración electrónica del elemento X en estado fundamental, primero calculamos su número atómico ZZ a partir del número másico A=33A = 33 y el número de neutrones n=17n = 17, utilizando la relación A=Z+nA = Z + n. Por tanto, Z=A−n=33−17=16Z = A - n = 33 - 17 = 16. Al tratarse de un átomo neutro, el número de electrones es igual al número atómico. Siguiendo el principio de construcción de Aufbau, la configuración electrónica es:
1s22s22p63s23p41s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4
b) El ion XX2−\ce{X^2-} es el más estable para este elemento porque, al ganar dos electrones, adquiere una configuración electrónica de capa cerrada, coincidente con la del gas noble argón (Ar\ce{Ar}).
1s22s22p63s23p61s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6

Esta configuración de octeto completo en su capa de valencia proporciona una gran estabilidad energética al sistema, minimizando su energía potencial de acuerdo con la regla del octeto.

c) El elemento con Z=16Z = 16 es el azufre (S\ce{S}). Su posición en el sistema periódico se justifica mediante su configuración electrónica de valencia 3s23p43s^2 3p^4:

Pertenece al periodo 3, ya que su nivel de energía principal más externo poblado por electrones (el nivel de valencia) es n=3n = 3.Pertenece al grupo 16 (anfígenos o calcógenos), ya que al terminar en una configuración de tipo p4p^4, se suma el número de electrones del subnivel ss (2), el subnivel pp (4) y los 10 elementos correspondientes a los metales de transición de los orbitales dd, resultando en 2+4+10=162 + 4 + 10 = 16.