T1: Estructura atómica

Configuraciones electrónicas

Teoría

2023 · Ordinaria · Suplente

Dadas las configuraciones electrónicas: $A = 1s^2 2s^2 2p^5$ ; $B = 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10} 4s^2$ y $C = 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$

a) Justifique el grupo y el periodo de los elementos A y B.b) Explique el carácter metálico o no metálico de los elementos A y C.c) Indique los iones más estables de los elementos A y C, escribiendo sus correspondientes configuraciones electrónicas.

Configuración electrónicaSistema periódico

a) Para determinar el grupo y el periodo, se analiza la configuración electrónica siguiendo el principio de Aufbau, que establece el llenado de orbitales por orden creciente de energía.

Elemento A: su configuración es $1s^2 2s^2 2p^5$ . El nivel de energía más externo ocupado (capa de valencia) es $n=2$ , por lo que pertenece al periodo 2. Al poseer 7 electrones de valencia ( $2s^2 2p^5$ ), se clasifica en el grupo 17 de la tabla periódica (halógenos).Elemento B: su configuración es $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10} 4s^2$ . El nivel de energía más externo con electrones es $n=4$ , por lo que se encuentra en el periodo 4. Al tener el subnivel $3d$ completo y finalizar en $4s^2$ , pertenece al grupo 12.

b) El carácter metálico se define por la tendencia de un átomo a perder electrones, lo cual depende de la carga nuclear efectiva (

Z_{ef}

) y del apantallamiento (

S

El elemento A tiene una $Z_{ef}$ elevada para su periodo y un radio atómico reducido, lo que implica una gran fuerza de atracción del núcleo sobre los electrones. Esto favorece la ganancia de electrones en lugar de su pérdida, otorgándole un carácter no metálico.El elemento C presenta la configuración $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$ . Los electrones de valencia se encuentran en el nivel $n=3$ , más alejados del núcleo que en A, y sufren un mayor apantallamiento ( $S$ ) por las capas internas. Esto resulta en una baja energía de ionización, facilitando la pérdida de electrones y confiriéndole un carácter metálico.

c) Los iones más estables se forman cuando los átomos adquieren una configuración electrónica de gas noble (capa cerrada), cumpliendo con la regla del octeto para alcanzar la máxima estabilidad.

El elemento A ( $2s^2 2p^5$ ) tiende a ganar un electrón para completar su segundo nivel de energía. El ion más estable es el anión $\ce{A-}$ .

\ce{A-} : 1s^2 2s^2 2p^6

El elemento C ( $3s^2$ ) tiende a ceder sus dos electrones de valencia para adquirir la configuración del gas noble anterior (Neón). El ion más estable es el catión $\ce{C^2+}$ .

\ce{C^2+} : 1s^2 2s^2 2p^6