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Configuración electrónica y propiedades periódicas
Teoría
2026 · Ordinaria · Reserva
1A
Examen

Los átomos A, B, C, D y E tienen 2, 9, 11, 17 y 21 protones, respectivamente. Justifique, mediante su configuración electrónica, el elemento que:

a) Es un gas noble.b) No siendo un gas noble, tiene mayor energía de ionización.c) Pertenece al grupo 1.d) Es un metal de transición.
estructura atómicapropiedades periódicas

Las configuraciones electrónicas de los átomos son:

A (Z=2): 1s2\text{A (Z=2): } 1s^2
B (Z=9): 1s22s22p5\text{B (Z=9): } 1s^2 2s^2 2p^5
C (Z=11): 1s22s22p63s1\text{C (Z=11): } 1s^2 2s^2 2p^6 3s^1
D (Z=17): 1s22s22p63s23p5\text{D (Z=17): } 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5
E (Z=21): 1s22s22p63s23p64s23d1\text{E (Z=21): } 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^1
a) Es un gas noble.

El átomo extbf{A\ce{A}} (Z=2) es un gas noble. Su configuración electrónica 1s21s^2 muestra que tiene una capa de valencia completa, lo que le confiere una gran estabilidad y una baja reactividad química, propiedades características de los gases nobles.

b) No siendo un gas noble, tiene mayor energía de ionización.

El átomo extbf{B\ce{B}} (Z=9) es el que, no siendo un gas noble, tiene mayor energía de ionización. Su configuración electrónica es 1s22s22p51s^2 2s^2 2p^5. Los electrones de valencia se encuentran en el segundo nivel de energía (n=2n=2), que está muy cerca del núcleo. Estos electrones experimentan una alta carga nuclear efectiva (ZefZ_{ef}) y un apantallamiento reducido. La combinación de un radio atómico pequeño y la fuerte atracción del núcleo hace que sea muy difícil arrancar un electrón, resultando en una elevada energía de ionización.

c) Pertenece al grupo 1.

El átomo extbf{C\ce{C}} (Z=11) pertenece al grupo 1. Su configuración electrónica 1s22s22p63s11s^2 2s^2 2p^6 3s^1 indica que posee un único electrón en su capa de valencia (3s13s^1). Esta característica es propia de los metales alcalinos (Grupo 1), que tienden a perder ese electrón para adquirir una configuración electrónica estable de gas noble.

d) Es un metal de transición.

El átomo extbf{E\ce{E}} (Z=21) es un metal de transición. Su configuración electrónica es 1s22s22p63s23p64s23d11s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^1. La presencia de un subnivel dd parcialmente lleno (3d13d^1) es la característica definitoria de los metales de transición, que se encuentran en los bloques dd de la tabla periódica.