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Propiedades periódicas
Teoría
2021 · Extraordinaria · Titular
B4
Examen

Razone si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a) La primera energía de ionización del Ar\ce{Ar} es mayor que la del Cl\ce{Cl}.b) La afinidad electrónica del Fe\ce{Fe} es mayor que la del O\ce{O}.c) El As\ce{As} tiene mayor radio atómico que el Se\ce{Se}.
Energía de ionizaciónAfinidad electrónica
a) Verdadero. Las configuraciones electrónicas de ambos elementos son Ar\ce{Ar}: [Ne] 3s^2 3p^6 y Cl\ce{Cl}: [Ne] 3s^2 3p^5. Ambos átomos tienen sus electrones de valencia en el mismo nivel de energía (n=3n = 3). Al avanzar en un periodo de izquierda a derecha, aumenta el número atómico (ZZ) mientras que el apantallamiento (SS) ejercido por los electrones internos se mantiene prácticamente constante. Como consecuencia, la carga nuclear efectiva (Zef=ZSZ_{ef} = Z - S) aumenta, siendo Zef(Ar)>Zef(Cl)Z_{ef}(\text{Ar}) > Z_{ef}(\text{Cl}). El núcleo de Ar\ce{Ar} ejerce una mayor atracción sobre sus electrones externos, lo que requiere un mayor aporte energético para arrancar uno de ellos, sumado a la estabilidad de su configuración de capa completa.b) Falso. El oxígeno es un no metal de tamaño reducido con electrones de valencia en el nivel n=2n = 2, lo que resulta en una elevada carga nuclear efectiva sobre su periferia, facilitando la captación de electrones externos para ganar estabilidad. Por el contrario, el hierro es un metal de transición con electrones en niveles de energía superiores (n=4n = 4). Debido a su mayor apantallamiento y menor ZefZ_{ef} en comparación con los no metales, los metales tienen una tendencia muy baja a atraer electrones adicionales. Por tanto, la afinidad electrónica (energía desprendida al captar un electrón) es mucho mayor en el O\ce{O} que en el Fe\ce{Fe}.c) Verdadero. El As\ce{As} (Z=33Z = 33) y el Se\ce{Se} (Z=34Z = 34) se encuentran en el mismo periodo, por lo que sus electrones de valencia ocupan el nivel de energía n=4n = 4. Al aumentar el número atómico en un periodo, el incremento de protones en el núcleo no se ve compensado por el apantallamiento (SS) de los nuevos electrones, que se sitúan en la misma capa. Esto provoca que la carga nuclear efectiva aumente del As\ce{As} al Se\ce{Se} (Zef(Se)>Zef(As)Z_{ef}(\text{Se}) > Z_{ef}(\text{As})). Una mayor ZefZ_{ef} implica una atracción más intensa del núcleo sobre la nube electrónica, contrayendo el volumen atómico. Por ello, el radio atómico del As\ce{As} es mayor que el del Se\ce{Se}.