1

Modelo 2018. Pregunta 1B.- Considere los cuatro elementos con la siguiente configuración electrónica en los

niveles de energía más externos: A: 2s2 2p

4; B: 2s

2; C: 3s

2 3p

2; D: 3s

2 3p

5.

a) Identifique los cuatro elementos con nombre y símbolo. Indique grupo y periodo al que pertenecen.

b) Indique un catión y un anión que sean isoelectrónicos con A2–

.

c) Justifique si la segunda energía de ionización para el elemento A es superior o inferior a la primera.

Datos. h = 6,62×10−34

J·s; NA = 6,023×1023

; c = 3,00×108 m·s

−1.

Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a.

Configuración Nombre Símbolo Grupo Periodo

A 2s2 2p

4 Oxígeno O 16 o VI B (Anfígenos) 2º

B 2s2 Berilio Be 2 o II A (Alcalinoterreos) 2º

C 3s2 3p

2 Silicio Si 14 o IV B (Carbonoideos) 3º

D 3s2 3p

5 Cloro Cl 17 o VII B (Halógenos 3º

b. Las especie isoelectrónicas son aquellas que tienen el mismo número de electrones. La especie A2‒

tiene 10

electrones y serán isoelectronicos con el F‒ (anión fluoruro), N

3‒ (anión nitruro), Na

+ (catión sodio), Mg

2+ (catión

magnesio).

c. La segunda energía de ionización de un átomo es superior a la primera debido a que la fuerza nuclear se

reparte entre menos electrones y disminuye el apantallamiento, aumentando la fuerza de atracción del núcleo sobre

sus electrones.

Septiembre 2017. Pregunta B1.- Dados los siguientes elementos: A (Z = 11), B (Z = 17) y C (Z = 20).

a) Para cada uno de ellos, escriba su configuración electrónica e indique el nombre y el símbolo del elemento

que está situado en el mismo grupo y en el periodo anterior.

b) Justifique qué ión, B− o C

2+, tiene menor radio.

d) ¿Cuál de los elementos dados necesita más energía para convertirse en un ión monopositivo? Razone su

respuesta. Puntuación máxima por apartado: 1 punto

Solución.

a. ( )( )( ) MagnesioMgs4;p3;s3;p2;s2;s120ZCa

FluorFp3;s3;p2;s2;s115ZCl

LitioLis3;p2;s2;s111ZNa

anterior periodo

y grupo mismo del

elemento Nombre

anterior periodo

y grupo mismo del

elemento Símbolo

aelectrónic

ión Comfigurac

símbolo

y

atómico ºn

262622

52622

1622

=

=

=

b. Por tratarse de especies isoelectrónicas (tienen el mismo número de electrones) a mayor número atómico,

mayor carga nuclear, mayor fuerza de atracción sobre los electrones y por tanto menor radio.

( ) ( )−+ < BRCR 2

d. El cloro (B). Entre dos metales, Na y Ca, y un no-metal Cl, tiene mayor energía de ionización el no metal

debido a que el cloro tiene tendencia a ganar un electrón para adquirir configuración de gas noble y los metales por

el contrario su tendencia es a perder electrones.

Septiembre 2016. Pregunta 1A.- Los números atómicos de los elementos A, B y C son Z, Z+1 y Z+2,

respectivamente. Si B es el gas noble que se encuentra en el tercer periodo, conteste razonadamente a las siguientes

cuestiones:

a) Identifique dichos elementos con el nombre y el símbolo.

b) Escriba sus configuraciones electrónicas e indique en qué grupo y periodo se encuentran A y C.

d) ¿Cuál es el elemento más electronegativo de los tres y cuál es el ión más estable que forma cada uno de

ellos? Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a. A ≡ Halógeno del 3º periodo. Cloro (Cl)

B ≡ Gas noble del 3º periodo. Argón (Ar)

2

C ≡ Metal alcalino del 4º periodo. Potasio (K)

b. A ≡ Cl: 52622 p3,s3;p2,s2;s1 Pertenece al 3º periodo y al grupo 17 (VIIA), halógenos

B ≡ Ar: 62622 p3,s3;p2,s2;s1 Pertenece al 3º periodo y al grupo 18 (VIIIA), gases nobles

C ≡ K: 162622 s4;p3,s3;p2,s2;s1 Pertenece al 4º periodo y al grupo 1 (IA), metales alcalinos

d. La electronegatividad es la tendencia de un átomo de atraer hacia si el par electrónico compartido en un

enlace covalente. De los tres elementos, el mas electronegativo es el A (Cl).

El ión mas estable que forma cada uno de ellos es:

+

−

potasioCatión K:C

iones forma NoAr:B

cloruroIón Cl:A

Modelo 2016. Pregunta 1B.- En la tabla adjunta se recogen las dos primeras energías de ionización (E.I., en

kJ·mol–1

) y las electronegatividades (EN) de tres elementos pertenecientes al tercer periodo: cloro, magnesio y

sodio.

a) Defina los conceptos de energía de ionización y de

electronegatividad.

b) Escriba las configuraciones electrónicas de los tres

elementos mencionados en el enunciado.

c) Utilizando las energías de ionización, justifique cuáles

son cada uno de los elementos X, Y y Z.

d) Justifique los valores de las electronegatividades de la tabla. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución. Energía de ionización (Ei): es la mínima energía necesaria para separar un electrón de un átomo neutro

gaseoso en su estado fundamental.

( ) ( ) −+ +→+ egXEgX i

Electronegatividad: es la tendencia de los átomos de atraer los electrones que comparte con otro elemento

en un enlace.

b. Cl: 1s2 2s

22p

6 3s

23p

5

Mg: 1s2 2s

22p

6 3s

2

Na: 1s2 2s

22p

6 3s

1.

c. Teniendo en cuenta la configuración electrónica de los átomos, y fijándonos en el número de electrones que

deberían ganar o perder para alcanzar la configuración de gas noble, podremos diferenciar para cada átomo su

energía de ionización.

El Na (1s2 2s

22p

6 3s

1) tiene un solo electrón en el nivel 3 por lo que su 1ª E.I. será baja, pero su 2ª E.I. será

muy elevada, debido a dos razones, el catión Na+ tiene configuración electrónica de gas noble y el siguiente electrón

que se se arrancaría seria de un nivel inferior y por tanto mas fuertemente unido al núcleo, por lo tanto se identifica

con el elemento X.

El Mg (1s2 2s

22p

6 3s

2) tiene dos electrones en el último nivel que no le costaría mucho perder para alcanzar

la configuración electrónica de gas noble y por tanto tendrá las dos primeras energías de ionización bajas, en la

tercera será donde aparezca un salto brusco por razones análogas al sodio, se identifica con el elemento Y.

El Cl (1s2 2s

22p

6 3s

23p

5) su tendencia es a ganar, por lo que todas sus energías de ionización serán altas, lo

identificamos con el elemento Z.

d. Los tres elementos están en el mismo periodo. Los no metales, tienen mayor electronegatividad que los

metales. Dos son metales, Na y Mg, y el Cl no metal. Por sus configuraciones electrónicas, el cloro (Z) tiene

tendencia a ganar electrones que el sodio o el magnesio, cuya tendencia es a perderlos, por lo tanto, la

electronegatividad del cloro es mayor que la del sodio y magnesio. Entre sodio y el magnesio, el sodio tiene menor

electronegatividad ya que su núcleo es menor Tiene menos carga positiva) que el del magnesio y por tanto tendrá

menos fuerza de atraer hacia si los electrones compartidos en un enlace, en cualquier caso, sus valores de

electronegatividad serán bastante bajos.

ELEMENTO 1ª E.I. 2ª E.I. EN

X 495,8 4562 0,93

Y 737,7 1451 1,31

Z 1251 2298 3,16

3

Modelo 2016. Pregunta 1A.- Considere los siguientes elementos: A es el alcalinotérreo del quinto periodo, B

es el halógeno del cuarto periodo, C es el elemento de número atómico 33, D es el kriptón y E es el elemento cuya

configuración electrónica de la capa de valencia es 5s1.

a) Indique el grupo al que pertenece cada uno de los átomos.

b) Justifique cuántos electrones con m = −1 posee el elemento E.

c) Razone cuáles son los iones más estables que forman los elementos B y E.

d) Indique razonadamente si el radio del ión A2+

es mayor que el del ión B−.

Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a. A ≡ Sr

B ≡ Br. Grupo 17 (Halógenos)

C ≡ As. Grupo 15 (Nitrogenoideos)

D ≡ Kr. Grupo 18 (gases Nobles)

E ≡ Rb. Grupo 1 (Alcalinos)

b. Para que m = ‒1, l ≥ 1, en la configuración electrónica del rubidio los electrones con m = ‒1 estarán en los

subniveles 2p, 3p, 3d, y 4p, y en cada uno de ellos habrá dos electrones, por lo tanto en total habrá 8 electrones con

que cumplan esta condición (2, 1, ‒1, ±½); (3, 1, ‒1, ±½); (3, 2, ‒1, ±½); (4, 1, ‒1, ±½).

c. Los iones más estables de un átomo son los que alcanzan estructura electrónica de gas noble.

• Br: [Ar]; 4s2; 3d

10; 4p

5 → −Br : [Ar]; 4s

2; 3d

10; 4p

6 (Octeto completo)

• Rb: [Kr]; 5s1 → +Rb : [Kr] (Octeto completo)

d. Los iones +2Sr y −Br son especies isoelectrónicos (igual número de electrones), por lo que la diferencia

del su radio se deberá a la carga nuclear, el ión de mayor carga, tendrá menor radio debido a que sus electrones

estarán mas fuertemente atraídos. El ión con mayor número atómico será el que tenga mayor número de protones,

mayor carga nuclear y menor tamaño.

( ) ( ) ( ) ( )+−−+ >⇒=>= 22 SrRBrR 35BrZ38SrZ

Septiembre 2015. Pregunta 1A.- Un elemento tiene como número atómico Z = 26.

a) Escriba su configuración electrónica.

b) Indique el grupo y el periodo al que pertenece.

c) Se sabe que una muestra de 7,00 g de este elemento puro contiene 7,55×1022

átomos de dicho elemento.

Calcule su masa atómica.

d) Justifique el enlace que presenta este elemento como sustancia pura.

Dato: NA = 6,022×1023

mol–1

. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a. [ ] 6262622 d3;s4p3;s3;p2;s2;s126ZFe ≡= No piden identificarlo.

b. Grupo: 8 ó VIIIB.

Período: 4º.

c. A partir del número de moles:

( )

==

molg

Mm

gm

Avogadroºn

atºnn ;

( )mol

g8,55

at1055,7

molat10022,6g 7

atºn

Avogadroºngm

molg

Mm22

23

=×

×⋅=

⋅=

d. Por tratarse de un elemento metálico (Fe), la sustancia pura presentara enlace metálico

4

Junio 2015. Pregunta 1A.- Considere los elementos siguientes: Ti (Z = 22), Mn (Z = 25), Ni (Z = 28) y Zn

(Z = 30).

a) Escriba sus configuraciones electrónicas.

b) Indique el grupo y el periodo a los que pertenece cada uno de los elementos.

c) Justifique si alguno de ellos presenta electrones desapareados.

d) Justifique si alguno de ellos conduce la electricidad en estado sólido.

Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a. - Ti (Z = 22): 2262622 d3 ;s4 ;p3 s3 ;p2 s2 ;s1

- Mn (Z = 25): 5262622 d3 ;s4 ;p3 s3 ;p2 s2 ;s1

- Ni (Z = 28): 8262622 d3 ;s4 ;p3 s3 ;p2 s2 ;s1

- Zn (Z = 30): 10262622 d3 ;s4 ;p3 s3 ;p2 s2 ;s1

b.

ELEMENTO GRUPO PERIODO

Zn 4 ó IV B Cuarto

Mn 7 ó VII B Cuarto

Ni 10 ó VIII B Cuarto

Zn 12 ó II B Cuarto

c. Siguiendo el principio de máxima multiplicidad de Hund, todos los elementos que no tengan completo el

último subnivel, presentarán electrones desapareados. Teniendo en cuenta lo anterior, el titanio, el manganeso y el

níquel tienen electrones desapareados

Ti: presenta dos electrones desapareados en el subnivel 3d

Mn: presenta cinco electrones desapareados en el subnivel 3d

Ni: presenta dos electrones desapareados en el subnivel 3d

d. Por ser metales, todos conducen la electricidad.

Modelo 2015. Pregunta 1B.- El uranio es un elemento con Z = 92. En la naturaleza se encuentra

mayoritariamente como 238

U, con una pequeña cantidad de 235

U, que es el que se emplea en reactores nucleares.

a) Explique la diferencia entre las configuraciones electrónicas del 238

U y el 235

U.

b) Calcule el número de neutrones en un núcleo de 235

U.

c) Escriba la configuración electrónica del 235

U.

d) Escriba los números cuánticos posibles para los electrones más externos del 235

U. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución. a. Se trata de isótopos de un mismo elemento, por lo tanto tienen el mismo número atómico y el mismo

número de electrones por lo que no habrá ninguna diferencia en su estructura electrónica

b. El número de neutrones de un elemento es la diferencia entre su número másico (A) y su número atómico

(Z).

( ) 14392235ZAnºn =−=−=

c. Partiendo del gas noble anterior:

[ ] 4223592 f5 ;s7 ; RnU =

d. Los posibles números cuánticos de los electrones de subnivel 5f son:

• n = 5

• l = 3

• m = ±3, ±2, ±1, 0

• s = ±1/2

5

Septiembre 2014. Pregunta 1A.- Considere las cuatro configuraciones electrónicas siguientes:

(A) 1s22s

22p

7, (B) 1s

22s

3, (C) 1s

22s

22p

63s

23p

64s

23d

5, y (D) 1s

22s

22p

63s

2.

a) Razone cuál(es) no cumple(n) el principio de exclusión de Pauli.

b) Indique el grupo y el periodo de los elementos a los que pertenecen las configuraciones que sí lo cumplen e

indique su carácter metálico o no metálico.

c) Escriba las posibles combinaciones de números cuánticos para un electrón situado en un orbital 3d.

d) Justifique cuál será el ión más estable del elemento D. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a. (A): Incumple el principio de Pauli. El número máximo de electrones que puede albergar un subnivel p es

seis. En un subnivel p:

( )( )( )

±

±

±−

→

=

=

−=

→=

21 ,1 ,1 ,n

21 ,0 ,1 ,n

21 ,1 ,1 ,n

1m

0m

1m

1lcoselectróni

Estados

, el séptimo electrón deberá repetir al menos

un número cuántico, incumpliendo el principio de exclusión de Pauli

(B): Incumple el principio de Pauli. El número máximo de electrones que puede albergar un subnivel s es

dos. En un subnivel s: ( ){

± →=→= 21 ,0 ,0 ,n0m0lcoselectróni

Estados

, el tercer electrón deberá repetir al menos un

número cuántico, incumpliendo el principio de exclusión de Pauli

b. (C) 1s22s

22p

63s

23p

64s

23d

5:

VIIA ó 7 Grupo

nivel o Periódo 4º Metal de transición.

(D) 1s22s

22p

63s

2:

IIA ó 2 Grupo

nivel ó Periódo 3º Metal alcalinotérreo.

c. 3d:

( )( )( )( )( )

±

±

±

±−

±−

→

=

=

=

−=

−=

→=→=

21 ,2 ,2 ,3

21 ,1 ,2 ,3

21 ,0 ,2 ,3

21 ,1 ,2 ,3

21 ,2 ,2 ,3

2m

1m

0m

1m

2m

2l3ncoselectróni

Estados

d. Metal alcalinotérreo, su tendencia es a peder los electrones de su última capa y adquirir estructura de gas

noble.

( ) +≡ 2DcatiónIón

Junio 2014. Pregunta 1B.- Considere un elemento X del grupo de los alcalinotérreos y un elemento Y del

grupo de los halógenos. Conteste razonadamente a las siguientes preguntas:

a) Si X e Y se encuentran en el mismo periodo, ¿cuál tiene mayor radio atómico?

b) Si X e Y se encuentran en el mismo periodo, ¿cuál tiene mayor afinidad electrónica?

c) Si X se encuentra en el periodo siguiente a Y, ¿qué iones de ambos elementos tienen la misma

configuración electrónica?

d) ¿Cuál de los dos iones del apartado c) tiene mayor radio atómico? Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos

Solución. a. En un mismo periodo, y sin tener en cuenta la repulsión electrónica, el radio disminuye al aumentar el

número atómico (hacia la derecha), debido al aumento de la fuerza que ejerce el núcleo sobre los electrones externos

ya que va aumentando el número de protones del núcleo y con ello su carga, por la tanto será mayor el radio del

alcalinotérreo que del halógeno.

( ) ( )YRXR >

b. Los halógenos tienen mayor tendencia a captar electrones que los alcalinotérreos, por lo tanto será mayor la

afinidad electrónica del halógeno que la del alcalinotérreo. En un periodo la afinidad electrónica aumenta al

aumentar el número atómico (hacia la derecha).

6

( ) ( )X.E.AY.E.A >

c. El catión de alcalinotérreo ( )+2X y el anión del halógeno ( )−Y . La configuración electrónica será: 62pns

d. Siendo ambos iones isoelectrónicos, tendrá menor radio el que tenga mayor número de protones, debido a

que tendrá mayor carga nuclear y por tanto será mayor la fuerza de atracción del núcleo sobre los electrones

externos. El Catión X2+

tiene tres protones más que el anión X‒.

( ) ( )−+ < YRXR 2

Junio 2014. Pregunta 1A.- Considere los elementos de números atómicos 3 y 18:

a) Escriba sus configuraciones electrónicas e identifíquelos con su nombre y símbolo.

b) Justifique cuál tiene el primer potencial de ionización mayor.

c) Justifique qué tipo de enlace presentaría el posible compuesto formado por estos dos elementos.

d) Justifique qué tipo de enlace presentaría el compuesto formado por los elementos con Z= 3 y Z=17. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a. Z = 3: 12

s2;s1 . Litio ≡ Li

Z = 18: 62622 p3s3;p2s2;s1 . Argón ≡ Ar

b. Potencial de ionización. Energía que hay que aportar a un átomo gaseoso para arrancarle un electrón de su

estado fundamental. En los elementos de la tabla periódica pertenecientes a un mismo periodo, aumenta al aumentar

el número atómico (hacia la derecha) debido al aumento de la carga nuclear y por consiguiente, aumenta la fuerza de

atracción del núcleo sobre los electrones. En un grupo, aumenta al disminuir el número atómico (hacia arriba)

debido a que disminuye la distancia entre el núcleo y el electrón más externo, aumentando por tanto la fuerza de

atracción. De los dos elementos propuestos, tiene mayor 1º potencial de ionización el argón, gas noble.

c. Por ser al argón un gas noble, no forma enlaces, no se puede formar ningún compuesto entre el litio y el

argón.

d. Por tratarse de un metal (Li) y un no metal (Cl), formarán un compuesto iónico (LiCl ≡ Cloruro de litio)

Modelo 2014. Pregunta 1A.- Cuando una muestra de átomos del elemento con Z = 19 se irradia con luz

ultravioleta, se produce la emisión de electrones, formándose iones con carga +1.

a) Escriba la configuración electrónica del átomo, indicando su grupo y periodo.

b) Razone si el segundo potencial de ionización de estos átomos será mayor o menor que el primero.

Datos. me = 9,11×10−31

kg; h = 6,626×10−34

J·s; c = 3×108 m·s

−1; NA = 6,022×10

23 mol

−1.

Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos apartados a) y b).

Solución.

a. Z = 19. 162622 s4;p3;s3;p2;s2;s1 . El elemento pertenece al 4º periodo y al grupo 1(metales alcalinos).

b. Al perder un electrón, el ión adquiere configuración de gas noble, por lo tanto, el 2º potencial de ionización

corresponderá a un electrón de un nivel inferior, con configuración de gas noble, por lo tanto será mucho mayor.

Esta afirmación será válida para cualquier elemento del grupo.

Septiembre 2013. Pregunta A1.- Se tienen los elementos de números atómicos 12, 17 y 18. Indique

razonadamente:

a) La configuración electrónica de cada uno de ellos.

b) Los números cuánticos del último electrón de cada uno de ellos.

c) ¿Qué ión es el más estable para cada uno de ellos? ¿Por qué?

d) Escriba los elementos del enunciado en orden creciente de primer potencial de ionización, justificando su

respuesta. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a. Z = 12. Mgs3 ;p2 s2 ;s1 2622 ≡

Z = 17. Clp3 s3 ;p2 s2 ;s1 52622 ≡

Z = 18. Arp3 s3 ;p2 s2 ;s1 62622 ≡

7

b. Z = 12. Su electrón diferenciador esta situado en el subnivel 3s → ( )21 ,0 ,0 ,3 ±

Z = 17. Su electrón diferenciador esta situado en el subnivel 3p →

( )( )( )

±

±

±−

21 ,1 ,1 ,3

21 ,0 ,1 ,3

21 ,1 ,1 ,3

Z = 18. Su electrón diferenciador esta situado en el subnivel 3p →

( )( )( )

±

±

±−

21 ,1 ,1 ,3

21 ,0 ,1 ,3

21 ,1 ,1 ,3

c. +2Mg . Metal alcalinotérreo, su único ión es un catión divalente que le permite obtener configuración

noble.

−Cl . No metal, halógeno. Su ión más estable es el anión cloruro que obtiene configuración noble ganando

un electrón.

Ar. Gas Noble, forma iones.

d. El potencial de ionización es la energía que hay que aportar a un átomo en estado gaseoso para quitarle un

electrón de su estado fundamental y convertirlo en un anión. En un periodo aumenta al aumentar el número atómico

debido a que aumenta la carga nuclear y por tanto la fuerza de atracción sobre el electrón.

Mg < Cl < Ar

Junio 2013. Pregunta 1A.- Considere los elementos de números atómicos 9 y 11:

a) Identifíquelos con nombre y símbolo, y escriba sus configuraciones electrónicas.

b) Justifique cuál tiene mayor el segundo potencial de ionización.

c) Justifique cuál es más electronegativo.

d) Justifique qué tipo de enlace presentaría el compuesto formado por estos dos elementos. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a. Z = 9 ≡ Flúor. 522 p2s2;s1F =

Z = 11 ≡ Sodio. 1622 s3;p2s2;s1Na =

b. 2º Potencial de ionización del sodio > 2º Potencial de ionización del F:

i. El Na+ tiene configuración de gas noble, configuración que no pose el F

+.

ii. Para ionizar el F+ o el Na

+, se debe arrancar un electrón del mismo nivel (2º), y el núcleo del Na,

formado por 11 protones, genera un campo eléctrico mayor que el formado por los 9 protones del F,

por lo tanto los electrones del Na+, son atraídos con mayor fuerza que los del F

+.

c. El más electronegativo es el F, por tener mayor potencial de ionización y mayor afinidad electrónica que el

sodio. Los no-metales, tienen mayor electronegatividad que los metales.

d. Iónico. Metal(Na) / No-Metal(F)

Modelo 2013. Pregunta 1B.- Sean dos átomos X e Y. Los números cuánticos posibles para el último electrón de

cada uno de ellos en su estado fundamental son: X = (4, 0, 0, ±1/2), Y = (3, 1, 0 ó ±1, ±1/2). Justifique:

a) El periodo y los grupos posibles a los que pertenece cada uno de ellos.

b) Cuál de ellos es más electronegativo.

c) Cuál tiene menor radio atómico.

d) Si X conduce la electricidad en estado sólido. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución. a. X = (4, 0, 0, ±1/2): El número cuántico principal (n), indica el nivel del electrón, si n = 4, el átomo se

encuentra en el cuarto periodo. El número cuántico secundario o azimutal (l), indica el subnivel del electrón, si l = 0,

la configuración electrónica externa puede ser 4s1 o 4s

2, por tanto el átomo puede pertenecer a los grupos AI(metales

alcalinos) o AII(metales alcalinotérreos).

8

Y = (3, 1, 0 ó ±1, ±1/2): n = 3, el átomo se encuentra en el tercer periodo. l = 1, la configuración electrónica

externa puede ser desde 3p1 hasta 3p

6, por lo tanto el átomo puede pertenecer a los grupos AIII(térreos),

AIV(carbonoideos), AV(nitrogenoideos), AVI(anfígenos), AVII(halonenos) y AVIII(gases nobles).

b. Teniendo en cuenta que la electronegatividad en un grupo aumenta hacia arriba y en un periodo hacia la

derecha, el más electronegativo es el átomo Y, por pertenecer a un periodo inferior y por estar situado más a la

derecha que el átomo X.

c. El primer factor a tener en cuenta para comparar el tamaño de dos átomos es el número de capas de

electrones que tienen, a menor número de capas, menor radio atómico. El átomo Y(n = 3) es de menor radio que el

átomo X(n = 4).

d. Por tratarse de un metal alcalino o alcalinotérreo, presentara enlace metálico y por tanto conduce la

corriente eléctrica.

Septiembre 2012. Pregunta A1.- Considere los elementos A (Z = 11), B (Z = 17), C (Z = 12) y D (Z = 10).

a) Escriba sus configuraciones electrónicas e identifique los cuatro elementos. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a. Z = 11: ( )SodioNa1 Grupo

Nivel º3s 3;p2 ;s2 ;s11622

≡

≡

Z = 17: ( )CloroCl17 Grupo

Nivel º3p3 ;s 3 ;p2 ;s2 ;s1

52622≡

≡

Z = 12: ( )MagnesioMg2 Grupo

Nivel º3s 3;p2 ;s2 ;s1

2622≡

≡

Z = 10: ( )NeonNe18 Grupo

Nivel º2p2 ;s2 ;s1

622≡

≡

Junio 2012. Pregunta lA.- Considere los elementos de número atómico Z = 7, 9, 11 y 16.

a) Escriba sus configuraciones electrónicas, el símbolo y grupo del Sistema Periódico al que pertenecen.

b) Justifique cuál tendrá mayor y cuál tendrá menor primer potencial de ionización.

c) Indique el compuesto formado entre los elementos de Z = 9 y Z = 11. Justifique el tipo de enlace

d) Escriba la configuración electrónica del ión más estable del elemento Z = 16, e indique el nombre y el

símbolo del átomo isoelectrónico. Puntuación máxima por apartado: 0.5 puntos.

Solución.

a.

Z Conf. Electrónica Nombre Símbolo Grupo

7 1s2 2s

2 2p

3 Nitrógeno N XV (nitrogenoideos)

9 1s2 2s

2 2p

5 Flúor F XVII (halógenos)

11 1s2 2s

2 2p

6 3s

1 Sodio Na I (Alcalinos)

16 1s2 2s

2 2p

6 3s

2 3p

4 Azufre S XVI (Anfígenos)

b. El potencial de ionización es la energía necesaria para arrancar un electrón del estado fundamental de un

átomo en estado gaseoso. En un periodo aumenta al aumentar la carga nuclear (aumentar Z), debido a que aumenta

la fuerza de atracción del núcleo sobre los sus electrones, en un grupo aumenta al disminuir el radio, (disminuir Z),

al disminuir la distancia al núcleo aumenta la fuerza de atracción.

Los metales tienen menor potencial de ionización que los no metales, y entre los no metales, el de mayor

potencial de ionización es el F.

Menor ≡ Na Mayor ≡ F

c. Fluoruro de sodio (NaF). Enlace iónico (Metal / No-Metal)

d. Anión Sulfuro S2‒

: 1s2 2s

2 2p

6 3s

2 3p

6 Isoelectrónico con el Argón (Ar).

9

Septiembre 2011. Pregunta lA.- Para los elementos A, B, C y D, de números atómicos 3, 10, 20 y 35,

respectivamente:

a) Escriba la configuración electrónica de cada uno de ellos.

b) Indique su situación en la tabla periódica (periodo y grupo).

c) Justifique si los siguientes números cuantiaos pueden corresponder a los electrones mas externos de alguno

de ellos, indicando a cual: (2, 1, 0, +1/2); (3, 0, 1, +1/2); (3, 2, 1, +1/2); (4, 1, 1, +1/2).

d) Justifique cual de estos elementos tiene la menor reactividad química. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a. - Z = 3: 1s2 2s

1 ≡ Litio (Li)

- Z = 10: 1s2 2s

2 2p

6 ≡ Neón (Ne)

- Z = 20: 1s2 2s

2 2p

6 3s

2 3p

6 4s

2 ≡ Calcio (Ca)

- Z = 35: 1s2 2s

2 2p

6 3s

2 3p

6 4s

2 3d

10 4p

5 ≡ Bromo (Br)

b. - Z = 3 (Litio). 2º Periodo, grupo 1 (Metales alcalinos).

- Z = 10 (Neón) 2º Periodo, grupo 18 (Gases nobles)

- Z = 20 (Calcio) 4º Periodo, grupo 2 (Metales alcalinoterreos)

- Z = 35 (Bromo) 4º Periodo, grupo 17 (Halógenos)

c. - (2, 1, 0, +1/2) Subnivel 2p, puede corresponder a los electrones externos del Neón

- (3, 0, 1, +1/2) Subnivel 3s, no corresponde a ninguno de los elementos.

- (3, 2, 1, +1/2) Subnivel 3d, no corresponde a ninguno de los elementos.

- (4, 1, 1, +1/2) Subnivel 4p, puede corresponder a los electrones externos del Bromo.

d. El gas noble es el que menos tendencia tiene a reaccionar debido a que ya tiene completa la capa de

valencia, y por tanto no tiene tendencia ni a ganar ni a perder electrones.

Junio 2011. Pregunta lA.- Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando en cada

caso su respuesta:

e) La configuración electrónica 1s2 2s

2 2p

6 3s

2 3p

6 4s

2 3d

1 corresponde al estado fundamental de un átomo.

f) La configuración electrónica 1s2 2s

2 2p

7 3s

1 es imposible.

g) Las configuraciones electrónicas 1s2 2s

2 2p

6 3s

1 3p

1 y 1s

2 2s

2 2p

5 2d

1 3s

2 corresponden a dos estados

posibles del mismo átomo.

h) La configuración electrónica 1s2 2s

2 2p

6 3s

2 3p

6 4s

2 3d

1 corresponde a un elemento alcalinotérreo.

Puntuación máxima por apartado: 0.5 puntos.

Solución.

a. Verdadera. Configuración electrónica fundamental del primer elemento del grupo III, ordenada por

energía creciente.

b. Verdadera. (2p7) En un subnivel p solo existen 6 estados electrónicos posibles ( 6 electrones) según las

reglas de los número cuánticos (tres posibles valores de m y dos posibles valores de s para cada valor de m).

máximo nº e‒ en un subnivel = 4 l + 2 ; nº cuántico secundario o azimutal

p (l =1); (nº e‒)máx = 4 l + 2 = 4 · 1 + 2 = 6

c. Falsa. En el nivel dos (n = 2), no puede existir un subnivel d.

Para ( )

=

=−==

p Subnivel : 1

s Subnivel : 0:1n ... 1, ,0:2nl

ll

d. Falsa. La configuración de la capa de valencia de los elementos del grupo II (alcalinotérreos) (III) es ns2.

10

Modelo 2011. Cuestión 1A. Para el segundo elemento alcalinotérreo y para el tercer elemento del grupo de los

halógenos:

a) Escriba su configuración electrónica.

b) Escriba los cuatro números cuánticos de su último electrón.

c) ¿Cual de los dos elementos tendrá mayor afinidad electrónica, en valor absoluto? Justifique la respuesta.

d) ¿Cual de los dos elementos es más oxidante? Justifique la respuesta Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución. a. - Segundo elemento alcalinotérreo: Magnesio (Mg) 1s

2 2s

2p

6 3s

2

- Tercer elemento halógeno: Bromo (Br) 1s2 2s

2p

6 3s

2p

6 4s

2 3d

10 4p

5

b. Electrón diferenciador del Mg: n = 3; l = 0; m = 0; s = ±½

Electrón diferenciador del Br: n = 4: l = 1; m = −1, 0, 1; s = ±½

c. Afinidad electrónica. Es la energía que se desprende cuando un átomo gaseoso en su estado elemental capta

un electrón y se convierte en un ión negativo gaseoso. En el sistema periódico la Ae aumenta de izquierda a derecha

y de abajo arriba.

X(g) + e− → X(g)− + Ae

El halógeno tiene mayor afinidad electrónica, ya que según su configuración electrónica tiene tendencia a captar un

electrón para formar un anión muy estable.

Ae (Br) > Ae (Mg)

d. El poder oxidante de un elemento es la capacidad que tiene para capta electrones y reducirse. El halógeno,

por su tendencia a captar un electrón reduciéndose y pasando al correspondiente anión estable Br−.

Septiembre 2011. FM. Cuestión 1B.- Considerando los elementos Na, Mg, Si y Cl:

a) Indique los números cuánticos del electrón más externo del Na.

b) Ordene los elementos por orden creciente de radio atómico y justifique la respuesta.

c) Ordene los elementos por orden creciente de su primer potencial de ionización y justifique la respuesta.

d) Escriba la configuración electrónica de la especies Na+, Mg

2+, Si y Cl

‒

Puntuación máxima por apartado: 0.5 puntos.

Solución. a. Configuración electrónica del Na: 1s

2; 2s

2 2p

6; 3s

1.

Números cuánticos del electrón ubicado en el orbital 3s1:

• Número cuántico principal: n = 3

• Número cuántico secundario o azimutal: l = 0

• Número cuántico magnético: m = 0

• Número cuántico del spin: 2

1s ±=

3s1: ( )

21 0, 0, 1, ±

b. Radio atómico: es la mitad de la distancia entre los núcleos de dos átomos idénticos que están unidos. En

los periodos cortos el radio atómico disminuye al aumentar Z, desde el elemento alcalino hasta el halógeno,

aumentando al pasar al gas noble inmediato y al periodo siguiente. Esto se debe al aumento progresivo de la carga

nuclear, que atrae cada vez con más fuerza a los electrones periféricos, provocando la correspondiente contracción a

lo largo del periodo. Todos los elementos pertenecen a un mismo periodo (n = 3, periodo corto). Cl < Si < Mg < Na

c. Se denomina primera energía de ionización, Ei, a la energía mínima necesaria para separa un electrón de un

átomo neutro gaseoso en su estado fundamental.

X(g) + Ei → X(g)+ + e

En un periodo, la energía de ionización aumenta al aumentar el número atómico (de izquierda a derecha) debido al aumento de la carga nuclear y por consiguiente, de la fuerza de atracción del núcleo sobre sus electrones

externos. En un grupo, aumenta al disminuir el número atómico (hacia arriba), cuanto menor sea el número

atómico, más próximos estarán los electrones externos del núcleo y mayor será la fuerza de atracción sobre ellos.

Na < Mg < Si < Cl

d. - Na+: 1s

2; 2s

2 2p

6; 3s

0 - Mg

2+: 1s

2; 2s

2 2p

6; 3s

0

11

- Si: 1s2; 2s

2 2p

6; 3s

2 3p

2 - Cl

‒: 1s

2; 2s

2 2p

6; 3s

2 3p

6

Septiembre 2011. FG. Cuestión lA.- Considerando el elemento alcalinotérreo del tercer periodo y el segundo

elemento del grupo de los halógenos:

a) Escriba sus configuraciones electrónicas.

b) Escriba los cuatro números cuánticos posibles para el último electrón de cada elemento.

c) ¿Qué tipo de enlace corresponde a la unión química de estos dos elementos entre sí? Razone su respuesta.

d) Indique los nombres y símbolos de ambos elementos y escriba la fórmula del compuesto que forman. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a. La configuración electrónica de la capa de valencia de los elementos del grupo de los alcalinotérreos (grupo

2) es ns2, siendo n el nivel o periodo del elemento, para los halógenos es ns

2 p

5, teniendo en cuenta que el primer

halógeno aparece el nivel 2

- Alcalinotérreo del tercer periodo: 1s2; 2s

2 p

6; 3s

2

- Halógeno del tercer periodo (2º elemento de los halógenos): 1s2; 2s

2 p

6; 3s

2 p

5

b. - Alcalinotérreo del tercer periodo (3s2): n = 3; l = 0; m = 0; s = ±1/2

(3, 0, 0, ±½)

- Halógeno del tercer periodo (3p5): n = 3; l = 1; m = −1, 0, 1; s = ±1/2

(3, 1, −1, ±½); (3, 1, 0, ±½); (3, 1, 1, ±½)

c. Por tratarse de un metal (alcalinotérreo) y un no-metal (halógeno), enlace iónico.

d. Alcalinotérreo del tercer periodo: Magnesio (Mg)

Segundo elemento del grupo de los halógenos: Cloro (Cl)

Junio 2010. FG. Cuestión 1A. El elemento de número atómico 12 se combina fácilmente con el elemento de

número atómico 17. Indique:

a) La configuración electrónica de los dos elementos en su estado fundamental.

b) El grupo y periodo al que pertenece cada uno.

c) El nombre y símbolo de dichos elementos y del compuesto que pueden formar.

d) El tipo de enlace y dos propiedades del compuesto formado.

Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a. Z = 12: 1s2; 2s

2p

6; 3s

2

Z = 1s2; 2s

2p

6; 3s

2p

5

b. Z = 12:

3:Periodo

Terreos 2:Grupo

Z = 17:

3:Periodo

Halogenos 17:Grupo

c. Z = 12: Magnesio (Mg).

Z = 17: Cloro (Cl).

Cloruro magnésico (MgCl2).

d. Compuesto formado por enlace iónico. A temperatura ambiente es un sólido formado por cristales iónicos,

es duro, frágil, con temperatura de fusión elevada, soluble en agua y en disolventes polares y es conductor de 2ª

especie, es decir, conduce la corriente en disolución o fundido pero no la conduce en estado sólido.

Junio 2009. Cuestión 1.- La primera y segunda energía de ionización para el átomo A, cuya configuración

electrónica es 1s2 2s

l, son 520 y 7300 kJ· mol

-1, respectivamente:

a) Indique qué elemento es A, así como el grupo y periodo a los que pertenece.

b) Defina el término energía de ionización. Justifique la gran diferencia existente entre los valores de la

primera y la segunda energía de ionización del átomo A

c) Ordene las especies A, A+ y A

2+ de menor a mayor tamaño. Justifique la respuesta.

12

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

Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a. Litio (Li):

)(Alcalinos 1 :Grupo

2 :Periodo

b. Es la energía mínima necesaria que hay que aportar para separar un electrón de un átomo gaseoso en su

estado fundamental.

( ) ( ) −+ +→+ egXEgX i

La 1ª energía de ionización separa un electrón situado en el nivel 2, obteniendo el ión una configuración

electrónica de He (gas noble). La 2ª energía de ionización separa un electrón situado en el nivel 1, más próximo al

núcleo, y por tanto más fuertemente atraído por este.

Se puede concluir que 2ª energía de ionización es muy superior a la 1ª por las siguientes razones:

i. La 2ª Ei de un átomo es más elevada que la primera ya que el exceso de carga positiva del núcleo da

origen a una mayor fuerza de atracción sobre los electrones restantes.

ii. La fuerza de atracción del núcleo sobre el electrón es inversamente proporcional al cuadrado de la

distancia que los separa. La 1ª Ei separa un e− del nivel 2 mientras que la 2ª Ei separa un e

− del nivel 1,

más cercano y por tanto con mayor fuerza de atracción sobre él.

iii. La 2ª Ei en el caso del Li debe superar la estabilidad de una estructura electrónica estable (capa llena),

por lo que será superior.

c. Las tres especies A, A+

y A2+

, tienen el mismo núcleo y solo se diferencian en el número de electrones, por

lo tanto a mayor exceso de carga positiva mayor es la fuerza de atracción sobre los electrones restantes y menor será

su radio.

A2+

< A+ < A

d. El Helio (Z = 2). He: 1s2

Modelo 2009. Cuestión 1.- Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

a. Los metales alcalinos no reaccionan con los halógenos.

b. Los metales alcalinos reaccionan vigorosamente con el agua.

c. Los halógenos reaccionan con la mayoría de los metales, formando sales iónicas.

d. La obtención industrial de amoniaco a partir de hidrógeno y nitrógeno moleculares es un proceso rápido a

temperatura ambiente, aunque no se utilicen catalizadores. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución. a. FALSO. Los metales alcalinos si reaccionan con los halógenos, por la elevada tendencia de los metales

alcalinos a formar cationes y de los halógenos a formar aniones, resultando haluros de alquilo iónicos.

2M + X2 → 2 MX

b. VERDADERO. Se trata de una reacción redox, donde el metal alcalino se oxida pasando catión y el

hidrógeno del agua se reduce para dar hidrógeno molecular (H2), produciendo además hidróxido del

metal.

2 M(s) + 2 H2O → 2 MOH (aq) + H2(g)

c. VERDADERO. Los halógenos reaccionan fácilmente con los metales debido a la gran tendencia que

tienen los haógenos a formar aniones y los metales a formar cationes, formando haluros iónicos.

d. FALSO. Es una reacción muy lenta debido a su elevada energía de ionización, consecuencia de la gran

estabilidad de la molécula de N2 ( )NN ≡ . Se resuelve utilizando catalizadores y aumentando la

presión.

13

Septiembre 2008. Cuestión 1.- A las siguientes especies: X−, Y y Z

+, les corresponden los números atómicos 17,

18 y 19, respectivamente.

a) Escriba la configuración electrónica de cada una de ellas.

b) Ordene razonadamente, de menor a mayor, las diferentes especies según su tamaño y su energía de

ionización.

c) ¿Qué especies son X− e Y?

d) ¿Qué tipo de enlace presenta ZX? Describa brevemente las características de este enlace. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución. a. Para hacer la configuración electrónica de los iones habrá que tener en cuenta la carga del ión. Para cationes

(+), el número de electrones será Z − q, para aniones (−), el número de electrones será Z − |q|.

• X− (Z = 17): 1s

2; 2s

2p

6; 3s

2p

5+1 = 1s

2; 2s

2p

6; 3s

2p

6

• Y (Z = 18): 1s2; 2s

2p

6; 3s

2p

6

• Z+ (Z = 19): 1s

2; 2s

2p

6; 3s

2p

6; 4s

1−1 = 1s

2; 2s

2p

6; 3s

2p

6

b. Por tratarse de especies isoelectrónicas (igual número de electrones), ambas propiedades dependerán de la

carga número protones del núcleo (Z), a mayor Z mayor carga nuclear y por tanto mayor fuerza de atracción sobre

los electrones, por lo tanto menor tamaño y mayor energía para extraerlos

• Radio atómico: Z+ < Y < X

−

• Energía de ionización: Z+ < Y < X

−

c. Según el número atómico, y en el caso de ión su carga, corresponden a:

• X− (Z = 17) ≡ Cl

− (Cloruro)

• Y (Z = 18) ≡ Ar (Argón)

d. KCl. Enlace iónico, caracterizado porque la fuerza atractiva es de tipo electrostático. Los átomos que

forman el enlace ceden y captan electrones convirtiéndose en iones de diferente signo que quedan unidos por fuerzas

del tipo Coulomb. A temperatura ambiente son sólidos, forman redes cristalinas, son duros pero frágiles, tienen

puntos de fusión y ebullición elevados y son conductores de segunda clase, es decir, solo conducen la electricidad

fundidos o disueltos.

Junio 2008. Cuestión 1.- Dados los elementos Na, C, Si y Ne:

a) Escriba sus configuraciones electrónicas.

b) ¿Cuántos electrones desapareados presenta cada uno en su estado fundamental?

c) Ordénelos de menor a mayor primer potencial de ionización. Justifique la respuesta.

d) Ordénelos de menor a mayor tamaño atómico. Justifique la respuesta.

Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a.

Elemento nº Atómico (Z) Configuración electrónica

Na 11 1s2; 2s

2p

6; 3s

1

C 6 1s2; 2s

2p

2

Si 14 1s2; 2s

2p

6; 3s

2p

2

Ne 10 1s2; 2s

2p

6

b.

Elemento Capa de valencia e−−−− desapareados

Na 3s1 1

C 2s2 px

1 py

1 2

Si 3s2 px

1 py

1 2

Ne 2s2 p

6 0

c. Potencial de ionización es la energía necesaria para arrancar un electrón del estado fundamental de un

átomo en estado gaseoso. En un periodo, aumenta al aumentar el número atómico ya que aumenta la carga

nuclear y por tanto la fuerza de atracción del núcleo sobre él. En un grupo aumenta al disminuir el número

14

atómico ya que disminuye su distancia al núcleo y por tanto aumenta la fuerza de atracción.

Na < Si < C < Ne

d. En un periodo, si se desprecie el efecto de repulsión que ejercen los electrones entre si, el tamaño del átomo

disminuye al aumentar el número atómico debido a que aumenta la carga del núcleo y por tanto la fuerza

de atracción sobre los electrones externos. En un grupo, el tamaño aumenta al aumentar el número atómico

ya que aumenta el número de capas de electrones que rodean al núcleo.

Ne < C < Si < Na

Modelo 2008. Cuestión 1.- Para cada uno de los elementos con la siguiente configuración electrónica en los

niveles de energía más externos: A = 2s2 2p

4 B = 2s

2; C = 3s

2 3p

2; D = 3s

2 3p

5

a) Identifique el símbolo del elemento, el grupo y el periodo en la Tabla Periódica.

b) Indique los estados de oxidación posibles para cada uno de esos elementos.

c) Justifique cuál tendrá mayor radio atómico, A o B.

d) Justifique cuál tendrá mayor electronegatividad, C o D. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución. a.

Configuración electrónica Símbolo Grupo Periodo A 2s

2 2p

4 O 16 Anfígenos 2

B 2s2 Be 2 Alcalinotérreos 2

C 3s2 3p

2 Si 14 Carbonoideos 3

D 3s2 3p

5 Cl 17 Halógenos 3

b.

Elemento Valencia Ión Conf. electrónica

O −2 O2−

2s2 2p

6

Be +2 Be2+

2s0

−4 Si4−

3s2 3p

6 Si

+4 Si4+

3s0 3p

0

−1 Cl1−

3s2 3p

6

+1 Cl1+

3s0 3p

6

+3 Cl3+

3s1 3p

3

+5 Cl5+

3s2 3p

0

Cl

+7 Cl5+

3s0 3p

0

c. En un periodo, si no se tiene en cuenta la repulsión entre los electrones, el radio atómico disminuye al

aumentar el número atómico debido al aumento de la carga nuclear, y por tanto, la fuerza de atracción del núcleo

sobre los electrones.

R (Be) > R (O)

d. La electronegatividad es la tendencia que tiene un átomo de atraer hacia si el par de electrones compartido

en un enlace. Es directamente proporcional a la afinidad electrónica y al potencial de ionización. La

electronegatividad en un periodo aumenta al aumentar el número atómico.

χ (Si) < χ (Cl)

15

Junio 2007. Cuestión 1.- Dados los siguientes elementos: F, P, Cl y Na,

a) Indique su posición (periodo y grupo) en el sistema periódico.

b) Determine sus números atómicos y escriba sus configuraciones electrónicas.

c) Ordene razonadamente los elementos de menor a mayor radio atómico.

d) Ordene razonadamente los elementos en función de su primera energía de ionización. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a)

Elemento F P Cl Na

PERIODO 2 3 3 3

GRUPO VII-B ó 17 V-B ó 15 VII-B ó 17 I-A ó 1

b)

Elemento Z ( nº atómico) Configuración electrónica

F 9 1s2; 2s

2p

5

P 15 1s2; 2s

2p

6; 3s

2p

3

Cl 17 1s2; 2s

2p

6; 3s

2p

5

Na 11 1s2; 2s

2p

6; 3s

1

c) En un grupo el radio atómico aumenta al descender en él debido a que aumentan el número de capas. En

un periodo se combinan dos efectos, por un lado al aumentar el número atómico aumenta la carga del núcleo y con

ella el campo eléctrico, los e− son atraídos con mayor fuerza produciendo una disminución del radio, por otro lado,

al final de cada periodo los electrones se repelen entre si debido a la elevada densidad electrónica, lo que produce, al

final de cada periodo, que el radio atómico aumente.

De menor a mayor radio: F < P < Cl < Na.

Se admite también: F < Cl < P < Na. No se tiene en cuenta la repulsión electrónica al final de cada periodo.

d) Energía necesaria para arrancar un e− en estado fundamental a un átomo en estado gaseoso. En la tabla

periódica aumenta de abajo a arriba y de izquierda a derecha.

De menor a mayor energía de ionización: Na < P < Cl < F.

Modelo 2007. Cuestión 1.- Dadas las siguientes configuraciones electrónicas de los niveles de energía más

externos, identifique el grupo de la Tabla Periódica al que pertenecen. Indique el símbolo, el número atómico y el

periodo del primer elemento de dicho grupo.

a) ns2 np

4

b) ns2

c) ns2 np

l

d) ns2 np

5

Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos

Solución.

Todos los elementos que pertenecen a un mismo grupo (columna) de la tabla periódica tienen igual

estructura electrónica en la capa de valencia, por lo tanto la estructura electrónica externa nos permite identificar el

grupo. El número atómico (Z), es el número de protones, que por tratarse de átomos neutros coincide con el de

electrones.

a) ns2 np

4 . Grupo VIA ó 16 (anfígenos). El primer elemento del grupo aparece en el 2º periodo (n = 2),

corresponde al oxígeno (O), su configuración electrónica es 1s2; 2s

2p

4, Z = 8.

b) ns2. Grupo IIA ó 2 (metales alcalinotérreos). El primer elemento del grupo aparece en el 2º periodo (n =

2), corresponde al berilio (Be), su configuración electrónica es 1s2; 2s

2, Z = 4.

c) ns2 np

l. Grupo IIIA ó 3 (térreos). El primer elemento del grupo aparece en el 2º periodo (n = 2),

corresponde al boro (B), su configuración electrónica es 1s2; 2s

2p

1, Z = 5.

d) ns2 np

5. Grupo VIIA ó 17 (halógenos). El primer elemento del grupo aparece en el 2º periodo (n = 2),

16

corresponde al fluor (F), su configuración electrónica es 1s2; 2s

2p

5, Z = 9.

Septiembre 2006. Cuestión 1.- La configuración electrónica del último nivel energético de un elemento es 4s2

4p3. De acuerdo con este dato:

a) Deduzca la situación de dicho elemento en la tabla periódica.

b) Escriba los valores posibles de los números cuánticos para su último electrón.

c) Deduzca cuántos protones tiene un átomo de dicho elemento.

d) Deduzca los estados de oxidación más probables de este elemento. Puntuación máxima por apartado: 0’5 puntos.

Solución.

a. Por la configuración electrónica de la capa de valencia es un elemento del grupo del nitrógeno, por el valor

de n, del cuarto nivel (As):

VB ó 15:Grupo

4:Periódo

b. Número cuántico principal: n = 4

Número cuántico secundario ó azimutal correspondiente al subnivel p: l = 1

Número cuántico magnético: m = −1, 0, 1

Número cuántico de spin: s = ±½

(4, 1, −1, ½); (4, 1, −1, −½); (4, 1, 0, ½); (4, 1, 0, −½); (4, 1, 1, ½); (4, 1, 1, −½)

c. El número de protones (Número atómico Z) coincide con el número de electrones por tratarse de un átomo.

El número de electrones es la suma de los electrones que hay en cada capa ó nivel, viniendo este determinado por la

expresión 2n2, correspondiendo n al nivel

Nivel Estado nº de electrones

1 Completo 2·12 = 2

2 Completo 2·22 = 8

3 Completo 2·32 = 18

4 Incomplet0 5

nº e− = nº p

+ = Z = 2 + 8 + 18 + 5 = 33

d. - As3−

: [Ar]; 4s2 p

6

- As3+

: [Ar]; 4s2 p

0

- As5+

: [Ar]; 4s0 p

0

Nota: [Ar] ≡ representa la configuración electrónica del Argón (Gas noble anterior al elemento).

Junio 2006. Cuestión 1.- Sabiendo que el boro es el primer elemento del grupo trece del Sistema Periódico,

conteste razonadamente si las siguientes afinaciones son verdaderas o falsas:

a) La energía de ionización es la energía que desprende un átomo, en estado gaseoso, cuando se convierte en

ión positivo.

b) La energía de ionización del boro es superior a la del litio (Z = 3).

c) La configuración electrónica del boro le permite establecer tres enlaces covalentes.

d) El átomo de boro en el BH3 tiene un par de electrones de valencia.

Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a. Falso. La energía de ionización es la energía que debe captar un átomo en estado gaseoso para desprenderse

de un electrón y transformarse en un ión positivo (catión).

b. Verdadero. La energía de ionización aumenta en un periodo con el número atómico (de izquierda a

derecha). B(Z = 5) > Li(Z = 3).

17

c. Verdadero. El átomo de B puede desaparear sus electrones de valencia promocionando un electrón del

subnivel 2s al 2p y de esta forma formar tres orbitales híbridos sp2 de geometría trigonal plana con ángulos de enlace

de 120º.

d. Falso. El boro tiene tres electrones de valencia y es hipovalente (Completa capa con 6 e−)

Modelo 2006. Cuestión 1.- Para el elemento alcalino del tercer periodo y para el segundo elemento del grupo de

los halógenos:

a) Escriba sus configuraciones electrónicas.

b) Escriba los cuatro números cuánticos del último electrón de cada elemento.

c) ¿Qué elemento de los dos indicados tendrá la primera energía de ionización menor? Razone la respuesta.

d) ¿Cuál es el elemento que presenta mayor tendencia a perder electrones? Razone la respuesta

Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a. - Elemento alcalino del tercer periodo ( ) 1622 s3;ps2;s1:11ZNa =

- Segundo elemento del grupo de los halógenos ( ) 52622 ps3;ps2;s1:17ZCl =

b. - ( )21 ,0 ,0 ,3:Na ±

- ( )21 ,1 ,1 ,3:Cl ±− o ( )21 ,0 ,1 ,3 ± o ( )21 ,1 ,1 ,3 ±

c. 1ª Energía de ionización. Es la energía necesaria para arrancarle el electrón más externo en estado

fundamental a un átomo gaseoso. En el sistema periódico aumenta de izquierda (metales) a derecha (no metales) y

de abajo a arriba. Por lo tanto tendría menor energía de ionización el Na. El sodio solo tiene un electrón de valencia

y es relativamente más sencillo quitarle ese electrón para convertirlo en un catión con estructura de gas noble

d. Tiene mayor tendencia a perder e− el Na que el Cl. Si el Na pierde un electrón, adquiere configuración de

gas noble, mientras que en el cloro es al contrario si gana un e− adquiere configuración de gas noble.

Modelo 2005. Cuestión 1.- Dados los elementos A, B y C, de números atómicos 6, 11 y 17 respectivamente,

indique:

a. La configuración electrónica de cada uno de ellos.

b. Su situación en la tabla periódica (grupo y período).

c. El orden decreciente de electronegatividad.

d. Las fórmulas de los compuestos formados por C con cada uno de los otros dos, A y B, Y el tipo de enlace

que presentan al unirse.

Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a. A (Z = 6): 1s2; 2s

2 p

2. Carbono

B (Z = 11): 1s2; 2s

2 p

6; 3s

1. Sodio

C (Z = 17): 1s2; 2s

2 p

6; 3s

2 p

5. Cloro

b.

Z (Elemento) Grupo Periodo

C (Z = 6): 14 ó IV B ó Carbonoideos 2

Na (Z = 11) 1 ó I A ó Alcalinos 3

Cl (Z = 17) 17 ó VII B ó Halógenos

c. Electronegatividad. Tendencia de atraer hacia si el par de electrones compartido en un enlace covalente. En

la tabla periódica aumenta de izquierda a derecha y de abajo a arriba, excluyendo a lo gases nobles por no formar

enlaces. El elemento más electronegativo es el fluor y el menos el cesio.

Orden decreciente de electronegatividad:

Cl (Z = 17) > C (Z = 6) > Na (Z = 11)

d. AC4 (CCl4). Enlace covalente con hibridación sp3 en el átomo de carbono.

18

BC (NaCl). Enlace iónico.

Junio 2004. Cuestión 1. Considere los elementos con números atómicos 4, 11, 17 y 33:

a) Escriba la configuración electrónica señalando los electrones de la capa de valencia.

b) Indique a que grupo del sistema periódico pertenece cada elemento y si son metales o no metales.

c) ¿Cuál es el elemento más electronegativo y cuál el menos electronegativo?

d) ¿Qué estados de oxidación serán los más frecuentes para cada elemento? Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución.

a.

Nº atómico Z Configuración electrónica Elemento Capa de valencia Nº e−−−− de valencia

4 1s2; 2s

2 Be 2s

2 2

11 1s2; 2s

2p

6; 3s

1 Na 3s

1 1

17 1s2; 2s

2p

6; 3s

2p

5 Cl 3s

2p

5 7

33 1s2; 2s

2p

6; 3s

2p

6d

10; 4s

2p

3 As 4s

2p

3 5

b. - Be. Metal alcalinotérreo. Grupo IIA

- Na. Metal Alcalino. Grupo IA.

- Cl. No metal. Halógeno. Grupo VIIB ó XVII

- As. Semimetal. Nitrogenoideo. Grupo VB ó XV

c. La electronegatividad es la tendencia a atraer hacia si el par de electrones compartido en un enlace

covalente. Aumenta de abajo a arriba y de izquierda a derecha, siendo el elemento menos electronegativo el Cs, y el

más el F.

De los cuatro elementos propuestos:

- El más electronegativo es el Cl.

- El menos electronegativo es el Na.

d. El estado de oxidación más frecuente es el que le permite obtener al elemento la configuración de gas

noble.

- Be: +2

- Na: +1

- Cl: −1

- As: −3

Junio 2003. Cuestión 1. Dado el elemento A (Z = 17), justifique cuál o cuáles de los siguientes elementos, B(Z =

19), C (Z = 35) y D (Z = 11):

a) Se encuentra en su mismo periodo.

b) Se encuentra en su mismo grupo.

c) Son más electronegativos.

d) Tienen menor energía de ionización. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

Solución. Las configuraciones de los elementos propuestos son:

A (Z = 17) = 1s2; 2s

2p

6; 3s

2p

5. Correspondiente al Cl

B (Z = 19) = 1s2; 2s

2p

6; 3s

2p

6; 4s

1. Correspondiente al K

C (Z = 35) = 1s2; 2s

2p

6; 3s

2p

6; 4s

2; 3d

10; 4p

5. Correspondiente al Br

D (Z = 11) = 1s2; 2s

2p

6; 3s

1. Correspondiente al Na

a) Los elementos situados en el mismo periodo, tienen los e− de valencia situados en el mismo nivel. El Cl y el

Na pertenecen al periodo 3.

b) Los elementos situados en el mismo grupo, tienen igual configuración de valencia. El Cl y el Br pertenecen

al grupo de los halógenos cuya configuración electrónica característica es: ns2p

5.

c) Electronegatividad. Tendencia del elemento a quedarse con el par de e− compartidos en un enlace

covalente. En un periodo aumenta con el número atómico y en un grupo aumenta al disminuir el número

atómico. Para los elementos propuestos, el orden de electronegatividad en forma creciente es:

K < Na < Br < Cl

por lo que B, C, D son menos electronegativos que A.

19

d) La energía de ionización es la energía que desprende un átomo gaseoso al captar un e-. En la tabla varía

igual que la electronegatividad, es decir aumenta hacia la derecha y hacia arriba. En orden creciente:

K < Na < Br < Cl

por lo que B, C y D tienen menor afinidad electrónica que A.

Septiembre 2002. Cuestión 1.- Explique razonadamente por qué se producen los siguientes hechos:

a. El elemento con Z = 25 posee más estados de oxidación estables que el elemento con Z = 19.

b. Los elementos con Z = 10, Z = 18 y Z = 36 forman pocos compuestos.

c. El estado de oxidación más estable del elemento Z = 37 es + 1.

d. El estado de oxidación +2 es menos estable que él +1 para el elemento Z = 11. Puntuación máxima por apartado: 0,5

Solución. a. A partir de la configuración electrónica de los elementos:

Z = 25(Mn): 1s2; 2s

2p

6; 3 s

2p

6; 4s

2; 3d

5

Z = 19(Na): 1s2; 2s

2p

6; 3 s

2p

6, 3s

1

se observa que el elemento con Z = 25 tiene 7 e− de valencia en los subniveles 4s y 3d(metal) que le permite tener

valencias +2, +3, +4, +6 y +7. El elemento Z = 19 tiene un único e− en el subnivel s (metal alcalino) por lo que solo

le es posible el estado de oxidación +1.

b. Tomando como referencia su configuración electrónica:

Z = 10(Ne): 1s2; 2s

2p

6

Z = 18(Ar): 1s2; 2s

2p

6; 3s

2p

6

Z = 36(Kr): 1s2; 2s

2p

6; 3 s

2p

6; 4s

2; 3d

10; 4p

6

Se observa que tienen estructura de octete electrónico en su última capa, por lo que no tienen tendencia ni a ganar ni

a perder electrones, ya que su configuración electrónica es la más estable.

c. A partir de su configuración electrónica:

Z = 37(Rb): 1s2; 2s

2p

6; 3 s

2p

6; 4s

2; 3d

10; 4p

6; 5s

1

Se observa que perdiendo un e−, adquiere configuración de gas noble. Estable

d. Tomando como referencia su configuración electrónica:

Z = 11(Na): 1s2; 2s

2p

6; 3s

1

Al perder un e−, el sodio pasa a Na

+, adquiriendo configuración de gas noble(Ne), estable. Para pasar a Na

2+, debería

perder la configuración de octete electrónico, que va en contra de los principios de estabilidad, y requiere mucha

energía.

Junio 2002. Cuestión 3.- Las energías de ionización sucesivas para el berilio (Z = 4), dadas en eV, son: E1 = 9,3;

E2 = 18,2; E3 = 153,4; ...

a) Defina “primera energía de ionización” y represente el proceso mediante la ecuación química

correspondiente.

b) Justifique el valor tan alta de la tercera energía de ionización. Puntuación máxima por apartado: 1,0

Solución. a. Es la energía necesaria para quitar un electrón a un átomo neutro en estado gaseoso.

M(g) + Ei → M+ + 1e

−

b. Las dos primera energías de ionización llevan al átomo de Berilio a obtener configuración de gas

noble(He).

Be + E → Be2+

+ 2e−

La tercera energía de ionización supondría quitar al catión Be2+

un electrón de una capa anterior a la de

valencia con lo que al estar el e− más cerca de núcleo supondría emplear más energía, pero además, implicaría

romper una estructura electrónica muy estable(gas noble).

20

Septiembre 2001. Cuestión 1.- Teniendo en cuenta los elementos Z = 7, Z = 13 y Z = 15, conteste

razonadamente:

(a) ¿cuáles pertenecen al mismo período?

(b) ¿cuáles pertenecen al mismo grupo?

(c) ¿cuál es el orden decreciente de radio atómico?

(d) de los dos elementos Z = 13 y Z = 15 ¿cuál tiene el primer potencial de ionización mayor? Puntuación máxima por apartado: 0,5

Solución. Para poder contestar las cuestiones propuestas, hace falta conocer la estructura electrónica de los elementos

Z = 7: 1s2 2s

2 p

3 N(Nitrógeno)

Z = 13: 1s2 2s

2 p

6; 3s

2 p

1 Al(Aluminio)

Z = 15: 1s2 2s

2 p

6; 3s

2p

3 P(Fósforo)

a. Los elementos que están en el mismo periodo tienen sus e− de valencia situados en el mismo nivel. Z = 13 y

Z = 15. Sus electrones de valencia están en el tercer nivel.

b. Los elementos que están en el mismo grupo tienen igual estructura en el nivel de valencia.

Z = 15 y Z = 7 ⇒ ns2 np

3

c. El radio atómico disminuye con n(número cuántico principal), es decir, en un grupo disminuye hacia arriba.

En un periodo la variación es mucho más compleja, aunque en primera aproximación, se puede considerar que

disminuye hacia la derecha debido al aumento de la carga nuclear y sin tener en cuenta la repulsión entre los e− a

medida que se va rellenando el nivel. Teniendo en cuenta esto, en orden decreciente es:

Al(Z = 13) > P(Z = 15) > N(Z = 7)

d. Potencial de ionización: Energía necesaria para arrancar un electrón a un átomo en estado gaseoso.

Aumenta de izquierda a derecha en un periodo y de abajo arriba en un grupo.

Pi (Z = 15) > Pi (Z = 13)

Pi (P) > Pi (Al)

Junio 2001. Cuestión 1. Puntuación máxima por apartado: 1

Considere las configuraciones electrónicas en el estado fundamental:

1. 1s2 2s

2 2p

7;

2. 1s2 2s

3;

3. 1s2 2s

2 2p

5;

4. 1s2 2s

2 2p

6 3s

1.

a. Razone cuáles cumplen el principio de exclusión de Pauli.

b. Deduzca el estado de oxidación más probable de los elementos cuya configuración sea correcta.

Puntuación máxima por apartado: 1 punto.

Solución.

a. Principio de exclusión de Pauli. “En la estructura electrónica de un átomo no pueden existir dos electrones

que tengan iguales los cuatro números cuánticos”.

1s2 2s

2 2p

7; Incumple el principio de exclusión de Pauli. En un orbital tipo p el máximo número de

electrones que entran es 6((n, 1, −1, ½), (n, 1, −1, −½), (n, 1, 0, ½), (n, 1, 0, −½), (n, 1, 1, ½), (n, 1, 1, −½)), por lo

que en este caso al menos dos e− de la última capa deberán tener los cuatro números cuánticos iguales.

1s2 2s

3; Incumple el principio de exclusión de Pauli. En un orbital tipo s el máximo número de electrones

que entran es 2((n, 0, 0, ½), (n, 0, 0, −½)), por lo que en este caso al menos dos e− del nivel 2 deberán tener los

cuatro números cuánticos iguales.

1s2 2s

2 2p

5; cumple el principio de exclusión de Pauli.

1s2 2s

2 2p

6 3s

1; cumple el principio de exclusión de Pauli.

b. 1s2 2s

2 2p

5; halógeno, (−1). Ganando un electrón adquiere configuración de gas noble

1s2 2s

2 2p

6 3s

1, alcalino, (+1). Perdiendo un electrón adquiere configuración de gas noble

21

Septiembre 2000. Cuestión 1.- Dados los elementos de números atómicos 19, 23 y 48,

a) Escriba la configuración electrónica en el estado fundamental de estos elementos.

b) Explique si el elemento de número atómico 30 pertenece al mismo periodo y/o al mismo grupo que los

elementos anteriores.

c) ¿Qué característica común presentan en su configuración electrónica los elementos de un mismo grupo?

Solución a. Z = 19(K): 1s

2:2s

2p

6:3s

2p

6:4s

1

Z = 23(V): 1s2:2s

2p

6:3s

2p

6:4s

2:3d

3

Z = 48(Cd): 1s2:2s

2p

6:3s

2p

6:4s

2:3d

10:4p

6:5s

2:4d

10

b. Z = 30(Zn): 1s2:2s

2p

6:3s

2p

6:4s

2:3d

10. El elemento Z = 30 pertenece al mismo periodo que los elementos Z =

19 y Z = 23, ya que sus e− de valencia se encuentra en el mismo nivel(n = 4).

El elemento Z = 30 pertenece al mismo periodo que el elemento Z = 48, ya que tiene igual configuración

electrónica en la capa de valencia pero en distinto nivel.

c. Tienen igual configuración electrónica en su capa de valencia, y por tanto tienen propiedades químicas

parecidas.