T1: Estructura atómica · Configuración electrónica y sistema periódico

T1: Estructura atómica

Configuración electrónica y sistema periódico

Teoría

2023 · Extraordinaria · Reserva

Sean los elementos $X (Z = 16)$ e $Y (Z = 53)$ :

a) Escriba las configuraciones electrónicas de los dos elementos en estado fundamental.b) Razone a qué grupo y período del Sistema Periódico pertenecen cada uno de ellos.c) Justifique para cada uno de los elementos su ion más estable.

Configuración electrónicaSistema periódico

a) Las configuraciones electrónicas en estado fundamental se determinan siguiendo el principio de Aufbau, que establece el llenado de orbitales por orden creciente de energía, respetando el principio de exclusión de Pauli y la regla de máxima multiplicidad de Hund.

Para el elemento X ( $Z = 16$ ):

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

Para el elemento Y ( $Z = 53$ ):

1s^2 \, 2s^2 \, 2p^6 \, 3s^2 \, 3p^6 \, 4s^2 \, 3d^{10} \, 4p^6 \, 5s^2 \, 4d^{10} \, 5p^5

b) El período de un elemento está definido por el valor del número cuántico principal más alto (

n

) de su configuración electrónica. El grupo se determina según el número de electrones en su capa de valencia.

Para el elemento X, el máximo nivel energético es $n = 3$ , por lo que pertenece al período 3. Al terminar su configuración en $3s^2 \, 3p^4$ , posee 6 electrones de valencia en el bloque p, lo que corresponde al grupo 16.Para el elemento Y, el máximo nivel energético es $n = 5$ , por lo que pertenece al período 5. Su configuración de valencia es $5s^2 \, 5p^5$ , presentando 7 electrones de valencia en el bloque p, lo que lo sitúa en el grupo 17.

c) Los elementos tienden a formar iones adquiriendo la configuración electrónica del gas noble más cercano en la tabla periódica para alcanzar la máxima estabilidad (regla del octeto).

El elemento X ( $3s^2 \, 3p^4$ ) tiene 6 electrones de valencia. Para completar el octeto ( $ns^2 \, np^6$ ), necesita captar dos electrones, adquiriendo la configuración de gas noble del argón. Por tanto, su ion más estable es el anión bivalente $\ce{X^2-}$ .El elemento Y ( $5s^2 \, 5p^5$ ) tiene 7 electrones de valencia. Para completar su última capa, necesita captar un único electrón y así alcanzar la configuración del xenón. Por ello, su ion más estable es el anión monovalente $\ce{Y^-}$ .