Ejercicio 1 - Estructura atómica y propiedades periódicas · Química PAU Castilla y León Extraordinaria 2022

a. Configuración electrónica del elemento A (Z = 20)

Solución: $1s^2\, 2s^2\, 2p^6\, 3s^2\, 3p^6\, 4s^2$ / $[\mathrm{Ar}]\, 4s^2$

a. Configuración electrónica del elemento B (Z = 35)

Solución: $1s^2\, 2s^2\, 2p^6\, 3s^2\, 3p^6\, 4s^2\, 3d^{10}\, 4p^5$ / $[\mathrm{Ar}]\, 3d^{10}\, 4s^2\, 4p^5$

a. Configuración electrónica del elemento C (Z = 23)

Solución: $1s^2\, 2s^2\, 2p^6\, 3s^2\, 3p^6\, 4s^2\, 3d^3$ / $[\mathrm{Ar}]\, 3d^3\, 4s^2$

a. Configuración electrónica del elemento D (Z = 39)

Solución: $1s^2\, 2s^2\, 2p^6\, 3s^2\, 3p^6\, 4s^2\, 3d^{10}\, 4p^6\, 5s^2\, 4d^1$ / $[\mathrm{Kr}]\, 4d^1\, 5s^2$

b. Ion más estable del elemento A (Z = 20)

Solución: $\mathrm{A}^{2+}$ / $\mathrm{Ca}^{2+}$

b. Ion más estable del elemento B (Z = 35)

Solución: $\mathrm{B}^-$ / $\mathrm{Br}^-$

b. Razone cuál será el ion más estable de los elementos A y B

Solución: El elemento A tiende a perder los 2 electrones del orbital $4s$ para adquirir configuración de gas noble (Ar), formando $\mathrm{A}^{2+}$. El elemento B tiende a ganar 1 electrón para completar su capa $4p$ y adquirir configuración de gas noble (Kr), formando $\mathrm{B}^-$.

d. Defina energía de ionización

Solución: Es la energía mínima necesaria para arrancar un electrón de un átomo neutro, en estado gaseoso y en su estado fundamental.

d. ¿Qué elemento de los dados presenta la mayor energía de ionización?

Solución: B

d. Justificación razonada de la mayor energía de ionización

Solución: La energía de ionización aumenta hacia la derecha en un periodo (mayor carga nuclear efectiva y menor radio) y disminuye al descender en un grupo (mayor apantallamiento y radio). El elemento B se encuentra a la derecha del 4º periodo (halógeno), teniendo menor radio y mayor carga nuclear efectiva que los metales A, C y D.