Dados los elementos A () y B ():
a) Escriba las configuraciones electrónicas de los elementos neutros en estado fundamental y justifique el grupo y el periodo de cada uno de los elementos.b) Justifique el carácter metálico o no metálico de cada uno de los elementos en base a una propiedad periódica.c) Justifique el ión más estable de los elementos A y B.Para el elemento A ():La configuración electrónica en estado fundamental se obtiene siguiendo el Principio de Aufbau, llenando los orbitales de menor energía primero, y el Principio de Exclusión de Pauli, que establece que dos electrones en el mismo orbital deben tener espines opuestos.
El periodo viene dado por el número cuántico principal más alto ocupado, que en este caso es . Por lo tanto, el elemento A pertenece al Periodo 2.El grupo se determina por el número de electrones de valencia. Este elemento es del bloque p, con electrones en el subnivel y electrones en el subnivel , sumando electrones de valencia. Esto lo sitúa en el Grupo 17 (o Grupo VIA si se usara la numeración antigua), los halógenos.Para el elemento B ():La configuración electrónica en estado fundamental se obtiene siguiendo el Principio de Aufbau y el Principio de Exclusión de Pauli. Además, se aplica la Regla de Hund, que establece que los electrones ocuparán orbitales degenerados individualmente con espines paralelos antes de emparejarse.
El periodo viene dado por el número cuántico principal más alto ocupado, que en este caso es . Por lo tanto, el elemento B pertenece al Periodo 4.El grupo se determina sumando los electrones de los orbitales más externos y los electrones de los orbitales incompletos. Este elemento es del bloque d, con electrones en el subnivel y electrones en el subnivel , sumando electrones. Esto lo sitúa en el Grupo 7.
b) Justifique el carácter metálico o no metálico de cada uno de los elementos en base a una propiedad periódica.Elemento A (): Este elemento es el flúor, que es un no metal.Su carácter no metálico se justifica por su elevada electronegatividad. La electronegatividad es la capacidad de un átomo para atraer electrones en un enlace químico. En el elemento A, los electrones de valencia se encuentran en el segundo nivel de energía (), relativamente cerca del núcleo. Además, experimentan una alta carga nuclear efectiva () y un bajo apantallamiento () por parte de los electrones internos. Esto provoca una fuerte atracción del núcleo sobre los electrones, tanto los propios como los ajenos en un enlace, lo que se traduce en una alta electronegatividad y una gran tendencia a ganar electrones.Elemento B (): Este elemento es el manganeso, que es un metal.Su carácter metálico se justifica por su baja energía de ionización. La energía de ionización es la energía mínima necesaria para arrancar un electrón de un átomo en estado gaseoso. En el elemento B, los electrones de valencia se encuentran en el cuarto nivel de energía (), más alejados del núcleo que en el elemento A. Aunque la carga nuclear efectiva () en estos electrones es significativa, el apantallamiento () por parte de los electrones internos (hasta el ) es considerable. Esto resulta en una atracción relativamente débil del núcleo sobre los electrones de valencia, facilitando su pérdida y confiriéndole un comportamiento metálico.
c) Justifique el ión más estable de los elementos A y B.Para el elemento A ():La configuración electrónica del elemento A es . Para alcanzar una configuración electrónica de gas noble (octeto completo), el elemento A tiene una fuerte tendencia a ganar un electrón. Al ganar un electrón, forma el ión mononegativo ().
Esta configuración es isoelectrónica con la del neón (), un gas noble, lo que le confiere una gran estabilidad energética.Para el elemento B ():La configuración electrónica del elemento B es . Los metales de transición, como el manganeso, tienden a formar iones perdiendo primero los electrones de los orbitales más externos. En este caso, el elemento B pierde los electrones del orbital para formar el ión ().
Este ión posee una configuración , lo que significa que los cinco orbitales están semillenos, cada uno con un electrón. Las subcapas semillenas presentan una estabilidad adicional debido a la simetría y la energía de intercambio, haciendo que el ión sea particularmente estable.





