Pregunta 1 · Química Selectividad Cataluña Juny Serie 1 2024

a) Configuració electrònica de l'element Z = 11

Solución: $1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^1$

a) Període de l'element Z = 11

Solución: 3

a) Grup de l'element Z = 11

Solución: 1

a) Bloc de l'element Z = 11

Solución: s

a) Configuració electrònica de l'element Z = 35

Solución: $1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^6\ 4s^2\ 3d^{10}\ 4p^5$

a) Període de l'element Z = 35

Solución: 4

a) Grup de l'element Z = 35

Solución: 17

a) Bloc de l'element Z = 35

Solución: p

a) Quin nombre atòmic correspon a A?

Solución: 35

a) Quin nombre atòmic correspon a B?

Solución: 11

a) Justificació d’acord amb les propietats del bloc i configuracions electròniques

Solución: L'element amb $Z = 11$, al ser del grup 1, si perd un sol electró es convertirà en un catió i aconseguirà la configuració de gas noble ($2s^2\ 2p^6$). Serà el catió del compost iònic $AB$. L'element amb $Z = 35$, al ser del grup 17, pot guanyar un electró i aconseguir la configuració de gas noble ($4s^2\ 3d^{10}\ 4p^6$). Serà l'anió del compost iònic $AB$. L'element amb $Z = 35$, al ser del grup 17, és un no-metall que pot formar enllaços covalents per compartició d'electrons. Serà el compost $A_2$. Per tant: $A$ és $Z = 35$ (no-metall, halogen) i $B$ és $Z = 11$ (metall alcalí).

b) Definiu el terme energia d’ionització d’un element i raoneu quin signe té

Solución: L'energia d'ionització és la quantitat d'energia que cal subministrar a un àtom en estat gasós per arrencar un electró: $$\mathrm{A(g)} \rightarrow \mathrm{A^+(g)} + 1\,\mathrm{e^-} \quad (E_i,\text{ energia d'ionització})$$ En condicions normals, un àtom mai desprèn energia de manera espontània per alliberar un electró. Per tant, és un procés endotèrmic i és una magnitud amb signe positiu.

b) Energia d'un fotó de la radiació

Solución: $3{,}315 \times 10^{-15}$ J

b) Es podria ionitzar l'àtom d'hidrogen amb una radiació de longitud d'ona de 6·10^-11 m?

Solución: Sí

b) Justificació comparant l'energia de la radiació amb l'energia d'ionització de l'hidrogen

Solución: Canvi d'unitats de l'energia d'ionització de l'hidrogen: $$1318\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1} \cdot \frac{1000\text{ J}}{1\text{ kJ}} \cdot \frac{1\text{ mol}}{6{,}02\times 10^{23}\text{ àtoms}} = 2{,}189\times 10^{-18}\text{ J/àtom}$$ L'energia de la radiació és $3{,}315\times 10^{-15}\text{ J}$ per cada fotó, que és superior a $2{,}189\times 10^{-18}\text{ J/àtom}$. Per tant, l'àtom d'hidrogen sí que es podrà ionitzar amb una radiació de $\lambda = 6\times 10^{-11}\text{ m}$.