Problema 2 · Química PAU Extremadura Ordinaria 2024

a) Escribir la configuración electrónica de A (Z = 11) en su estado fundamental

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

a) Indicar el grupo y nivel al que pertenece A

Solución: Nivel 3, grupo 1 (alcalinos)

a) Escribir la configuración electrónica de B (Z = 16) en su estado fundamental

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

a) Indicar el grupo y nivel al que pertenece B

Solución: Nivel 3, grupo 16 (anfígenos / calcógenos)

b) Indicar cuál es el elemento de mayor energía de ionización

Solución: B (Z = 16)

b) Justificar cuál es el elemento de mayor energía de ionización

Solución: B tiene mayor energía de ionización porque, al encontrarse más a la derecha en el mismo periodo, tiene mayor carga nuclear efectiva y menor radio atómico, por lo que atrae con mayor fuerza sus electrones.

c) Indicar cuál es el ion más estable de A

Solución: $\mathrm{A}^+$ / $\mathrm{Na}^+$

c) Indicar cuál es el ion más estable de B

Solución: $\mathrm{B}^{2-}$ / $\mathrm{S}^{2-}$

c) Razonar por qué son los iones más estables

Solución: Al perder un electrón A y ganar dos electrones B, ambos adquieren configuración electrónica de gas noble (octeto completo en su última capa), que confiere máxima estabilidad.

d) Relación entre el radio del ion más estable de A y su átomo neutro

Solución: Menor ($\mathrm{A}^+ < \mathrm{A}$)

d) Relación entre el radio del ion más estable de B y su átomo neutro

Solución: Mayor ($\mathrm{B}^{2-} > \mathrm{B}$)

d) Explicar por qué el radio varía de esa forma en cada ion

Solución: El catión $\mathrm{A}^+$ pierde su capa externa y los electrones restantes experimentan mayor atracción nuclear efectiva, reduciendo su radio ($\mathrm{A}^+ < \mathrm{A}$). En el anión $\mathrm{B}^{2-}$ la adición de dos electrones incrementa las repulsiones electrón-electrón para la misma carga nuclear, provocando la expansión de la nube electrónica ($\mathrm{B}^{2-} > \mathrm{B}$).