Ejercicio 1A · Química PAU Murcia Extraordinaria 2025

Tema: Estructura atómica y propiedades periódicas · Del examen Extraordinaria (2025)

Enunciado

BLOQUE 1. ESTRUCTURA ATÓMICA Y ENLACE QUÍMICO

1A Considere los iones 19F−^{19}\text{F}^- y 16O2−^{16}\text{O}^{2-} y conteste a las siguientes cuestiones:

a)

Copie la siguiente frase, completándola con dos de los términos que se proponen: [0,50 puntos]

«isotópicos», «isotónicos», «isoelectrónicos», «protones», «neutrones», «electrones»

«Se trata de dos iones

,

que tienen el mismo número de

.»

b)

Escriba la configuración electrónica de ambos iones e indique con qué gas noble coincide. [0,40 puntos]

c)

Indique qué catión monopositivo posee la misma configuración electrónica que dichos iones. [0,25 puntos]

d)

Razone brevemente cuál de los dos iones, F−\text{F}^- y O2−\text{O}^{2-}, tendrá un radio menor. [0,40 puntos]

F−\text{F}^-

O2−\text{O}^{2-}

e)

Considere el proceso de formación de los aniones F−\text{F}^- y O2−\text{O}^{2-} a partir de los átomos neutros, siendo AE1\text{AE}^1 la primera afinidad electrónica y AE2\text{AE}^2 la segunda afinidad electrónica de cada elemento:

F→AE1(F)+1 e−F−O→AE1(O)+1 e−O−→AE2(O)+1 e−O2−\text{F} \xrightarrow[\text{AE}^1(\text{F})]{+1\,\text{e}^-} \text{F}^- \qquad\qquad \text{O} \xrightarrow[\text{AE}^1(\text{O})]{+1\,\text{e}^-} \text{O}^- \xrightarrow[\text{AE}^2(\text{O})]{+1\,\text{e}^-} \text{O}^{2-}

Explique razonadamente a cuál de las tres afinidades electrónicas, AE1(F)\text{AE}^1(\text{F}), AE1(O)\text{AE}^1(\text{O}) y AE2(O)\text{AE}^2(\text{O}) corresponderá cada uno de los tres siguientes valores: [0,45 puntos]

+780 kJ⋅mol−1;−328 kJ⋅mol−1;−141 kJ⋅mol−1+780\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}; \quad -328\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}; \quad -141\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}

Enunciado: Ejercicio 1A · Química PAU Murcia Extraordinaria 2025

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Copie la siguiente frase, completándola con dos de los términos que se proponen: «Se trata de dos iones ______, que tienen el mismo número de ______.»

Solución: «Se trata de dos iones isoelectrónicos, que tienen el mismo número de electrones.»

b) Escriba la configuración electrónica de ambos iones

Solución: 1s22s22p61s^2 2s^2 2p^6 / [He] 2s22p6[\text{He}]\,2s^2 2p^6

b) Indique con qué gas noble coincide

Solución: Ne / Neón

c) Indique qué catión monopositivo posee la misma configuración electrónica que dichos iones

Solución: Na+\text{Na}^+

d) Cuál de los dos iones, F- y O2-, tendrá un radio menor

Solución: F−\text{F}^-

d) Razone brevemente cuál de los dos iones tendrá un radio menor

Solución: El radio de los iones y átomos isoelectrónicos disminuye al aumentar el número atómico, porque hay más protones en el núcleo para los mismos electrones en la corteza. El F- tiene 9 protones frente a los 8 del O2-, por lo que atrae con mayor fuerza la corteza y tiene menor radio.

e) Explique a cuál de las tres afinidades electrónicas corresponderá cada uno de los valores

Solución: AE1(F)=−328 kJ⋅mol−1\text{AE}^1(\text{F}) = -328\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}; AE1(O)=−141 kJ⋅mol−1\text{AE}^1(\text{O}) = -141\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}; AE2(O)=+780 kJ⋅mol−1\text{AE}^2(\text{O}) = +780\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}

e) Justificación razonada de la asignación de las afinidades electrónicas

Solución: Las primeras afinidades electrónicas son negativas (proceso exotérmico al captar un electrón un átomo neutro). La segunda afinidad electrónica siempre es positiva debido a la repulsión electrostática entre el anión O- y el electrón entrante. Entre los dos valores negativos, el F tiene mayor afinidad en valor absoluto que el O por encontrarse más a la derecha en la tabla periódica.

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