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Energía de ionización, radio atómico y sistema periódico.-J2009C1

Aurora Lucas — Mon, 03 May 2010 17:53:12 +0000

La primera y segunda energía de ionización para el átomo A, cuya configuración electrónica es 1s² 2s¹ son 520kJ y 7300 kJ/mol respectivamente.

a) Indica qué elemento es A así como el grupo y periodo al que pertenece

b) Define el término energía de ionización. Justifica la gran diferencia existente entre los valores de la primera y la segunda energía de ionización del átomo A.

c) Ordena las especies A, A⁺, A²⁺ de menor a mayor tamaño. Justifica la respuesta.

d) ¿Qué elemento presenta la misma configuración electrónica que la especie iónica A⁺?

Solución:

a) Por la configuración electrónica del elemento, sabemos que se encuentra en el grupo 1 (alcalinos), periodo 2 y por lo tanto corresponde al Litio (Li)

b) La energía de ionización: es la energía mínima que es necesario aportar a un átomo en estado gaseoso en su estado fundamental para arrancarle un electrón.

La gran diferencia entre la 1ª y 2ª energía de ionización de este átomo radica en que, al arrancar el primer electrón, el átomo adquiere la configuración del gas noble más cercano y por lo tanto, la estabilidad. Quitarle un 2º electrón, implica hacerle inestable y por lo tanto, requerirá un aporte alto de energía.

c) La única diferencia en estos átomos es el número de electrones en sus capas externas, puesto que el número de protones en el núcleo es el mismo. A mayor número de electrones, mayor será la repulsión eléctrica entre ellos y por lo tanto, mayor el radio atómico, de modo que el orden según radio atómico será: A > A⁺ > A²⁺

d) Si A ha perdido un electrón, queda con una configuración electrónica de 1s², que corresponde con el primero de los gases nobles: He

Ciclo de Born-Haber.-S1998C1

Aurora Lucas — Sun, 02 May 2010 19:01:46 +0000

a) Diseña un ciclo de Born-Haber para el MgCl₂
b) Define, al menos, cuatro de los siguientes conceptos: energía de ionización, energía de disociación, afinidad electrónica, energía reticular, calor de formación y calor de sublimación

Solución

a) El ciclo de Born-Haber? nos permite calcular la energía reticular asociada a la formación de una red cristalina iónica. Consiste en aplicar la ley de Hess al proceso de formación del cristal:

Mg(s) + Cl₂ (g) ↔ MgCl₂ (s) ΔQ_R

1. Mg(s) → Mg(g) E. de sublimación de Mg
2. Cl₂(g) → 2Cl(g) E. de disociación del Cl₂
3. Mg(g) → Mg⁺ + 1e E. de 1º ionización del Mg
4. Mg⁺ → Mg⁺² + 1e E. de 2º ionización del Mg
5. 2Cl(g) + 2e → 2Cl^- 2 x E. electroafinidad del Cl
6. Mg⁺² + 2Cl^- → MgCl₂ + U

ΔQ_R = E₁ + E₂ + E₃ + E₄ + 2E₅ + U

b) Energía de ionización: energía mínima necesaria para arrancar un electrón de un átomo gaseoso en su estado fundamental.
Energía de disociación: energía necesaria para romper una molécula y obtener así sus elementos constituyentes.
Afinidad electrónica: energía necesaria para que un átomo gaseoso en su estado fundamental incorpore un electrón libre.
Energía reticular: energía que se desprende al formarse un mol de cristal iónico a partir de sus iones componentes en estado gaseoso.
Calor de formación: calor que se absorbe o se desprende cuando se forma un mol de compuesto a partir de sus elementos en sus estados de agregación más estables a 25ºC y 1atm.
Calor de sublimación: calor necesario para que un mol de una sustancia que se encuentra en estado sólido pase a estado gaseoso

Configuración electrónica y propiedades

Aurora Lucas — Mon, 23 Nov 2009 08:09:54 +0000

Dados los elementos A, B, C y D cuyo número atómico es, respectivamente, 12, 15, 19, 35, 36:
a) Escribe la configuración electrónica de cada uno de ellos
b) Determina el periodo, grupo, columna y familia a los que pertenecen
c) Determina el ion más estable que tenderán a formar
d) Determina su carácter metálico o no metálico
e) Ordénalos en orden decreciente de electronegatividad, radio atómico y energía de ionización

Solución

Para conocer la configuración electrónica de los elementos que nos permitirá contestar a todo lo demás, debemos utilizar el diagrama de Möeller:

1s²
2s² 2p⁶
3s² 3p⁶ 3d¹⁰
4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴
5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 5f¹⁴
…

configuración

grupo

periodo

columna

familia

ion

metal

A Z=12

3s²

alcalinotérreos

A²⁺

metal

B Z=15

3p³

nitrogenoideos

B^3-

no metal

C Z=19

4s¹

alcalino

C⁺

metal

D Z=35

4p⁵

VII

halógenos

D^-

no metal

E Z=36

4p⁶

VIII

gas noble

–

gas noble

e) El valor de la electronegatividad, radio atómico y energía de ionización depende de la posición que los elementos ocupan en el sistema periódico.

La electronegatividad es la tendencia que tiene un átomo a atraer hacia sí el par de electrones compartido en un enlace covalente. Crece hacia la derecha en un periodo y hacia arriba en un grupo, siendo este el orden en el que hay que mirarlo. Cabe decir que no es posible hablar de electronegatividad en el caso de los gases nobles, puesto que estos no dan lugar a enlaces.
La energía de ionización es la energía que hay que suministrarle a un átomo gaseoso y aislado de un elemento para arrancarle el electrón más externo. Crece hacia la derecha en un periodo y hacia arriba en un grupo, siendo este el orden en el que hay que mirarlo.
El radio atómico es la distancia que hay entre el centro del núcleo atómico y el electrón más externo del átomo. Crece hacia abajo en un grupo y hacia la izquierda en un periodo, siendo este el orden en el que hay que mirarlo.

Atendiendo a esto, el orden sería

radio atómico

electronegatividad

energía de ionización

C>D>E>A>B

E>D>B>A>C

D>B>A>C