T1: Estructura atómica · Configuración electrónica y propiedades periódicas

T1: Estructura atómica

Configuración electrónica y propiedades periódicas

Teoría

2025 · Ordinaria · Reserva

Los números atómicos de los elementos X e Y son 20 y 34, respectivamente.

a) Razone a qué grupo y periodo pertenece cada uno de ellos.b) Escriba las configuraciones electrónicas de los iones

\ce{X^{2+}}

\ce{Y^{2-}}

.c) Justifique cuál de los dos elementos será más electronegativo.d) Explique cuál de los dos elementos tendrá menor radio.

Configuración electrónicaPropiedades periódicas

Configuraciones electrónicas y propiedades periódicas de los elementos X e Y

a) Escriba la configuración electrónica de los elementos X (Z = 20) e Y (Z = 34).

Para el elemento $\ce{X}$ ( $Z=20$ ), siguiendo el principio de Aufbau (orden creciente de energía), el principio de exclusión de Pauli y la regla de máxima multiplicidad de Hund, los electrones se distribuyen de la siguiente forma:

1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2

Para el elemento $\ce{Y}$ ( $Z=34$ ), aplicando los mismos principios de configuración electrónica, se obtiene:

1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^4

b) Determine la posición de cada elemento en la tabla periódica.

El elemento $\ce{X}$ tiene su electrón diferenciador en el orbital $4s$ , por lo que pertenece al periodo 4 y al grupo 2 (alcalinotérreos). El elemento $\ce{Y}$ tiene su configuración de valencia en $4s^2 4p^4$ , lo que lo sitúa en el periodo 4 y en el grupo 16 (anfígenos).

c) Justifique la variación del radio atómico entre ambos elementos.

Ambos elementos se encuentran en el mismo periodo ( $n=4$ ), por lo que sus electrones de valencia están en el mismo nivel de energía principal. Al pasar de $\ce{X}$ ( $Z=20$ ) a $\ce{Y}$ ( $Z=34$ ), el número de protones en el núcleo aumenta considerablemente. Aunque el número de electrones también aumenta, el apantallamiento ( $S$ ) de los electrones internos y del mismo nivel no compensa el incremento de la carga nuclear ( $Z$ ). Como consecuencia, la carga nuclear efectiva ( $Z_{ef} = Z - S$ ) que experimentan los electrones de valencia es mayor en $\ce{Y}$ que en $\ce{X}$ . Esta mayor $Z_{ef}$ provoca una atracción más fuerte del núcleo sobre la nube electrónica, resultando en un menor radio atómico para $\ce{Y}$ . Por lo tanto, el radio atómico de $\ce{X}$ es mayor que el de $\ce{Y}$ .