T2: Enlace químico · Propiedades de los enlaces y energía de ionización

T2: Enlace químico

Propiedades de los enlaces y energía de ionización

Teoría

2023 · Extraordinaria · Reserva

Los átomos A, B, C y D corresponden a elementos del segundo periodo y tienen 2, 3, 5 y 7 electrones de valencia, respectivamente. Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:

a) ¿Qué fórmula tendrá el compuesto formado por A y D?b) El compuesto formado por C y D ¿presentará enlace iónico o covalente?c) ¿Qué elemento tiene la energía de ionización más alta?

Enlace iónicoEnlace covalenteEnergía de ionización

a) El elemento A pertenece al segundo periodo y tiene 2 electrones de valencia, por lo que su configuración electrónica de la capa externa es

2s^2

. Para alcanzar la configuración de gas noble, tiende a perder estos dos electrones formando el catión

A^{2+}

. El elemento D, también del segundo periodo, tiene 7 electrones de valencia (

2s^2 2p^5

), por lo que tiende a ganar un electrón para completar su octeto, formando el anión

D^-

. Para que el compuesto resultante sea neutro, se requieren dos aniones de D por cada catión de A.

\ce{AD2}

b) El compuesto formado por C y D presentará un enlace covalente. El elemento C tiene 5 electrones de valencia (grupo 15) y el elemento D tiene 7 electrones de valencia (grupo 17). Al ser ambos elementos no metálicos con elevadas electronegatividades, ninguno tiene la tendencia de ceder electrones completamente al otro para formar un enlace iónico. En su lugar, comparten pares de electrones para que ambos alcancen la configuración de gas noble (octeto).c) El elemento con la energía de ionización más alta es D.

Al pertenecer todos los elementos al mismo periodo ( $n=2$ ), los electrones de valencia se encuentran en el mismo nivel energético. A medida que nos desplazamos hacia la derecha en el periodo (de A hacia D), el número atómico ( $Z$ ) aumenta. Dado que el efecto de apantallamiento ( $S$ ) ejercido por los electrones internos se mantiene prácticamente constante, la carga nuclear efectiva ( $Z_{ef} = Z - S$ ) sobre los electrones periféricos aumenta significativamente. Como D es el elemento con mayor $Z$ de la serie, experimenta la mayor $Z_{ef}$ , lo que se traduce en una mayor fuerza de atracción del núcleo sobre los electrones y, por tanto, en una mayor energía necesaria para arrancar un electrón.