Contexto y objetivos de la tarea

Contexto:

Atendiendo al estudio de la estructura interna del átomo que hemos realizado, nos queda por averiguar cómo podemos identificar las partículas elementales, la posición de los átomos y la variación de sus propiedades físico-químicas.

En esta tarea aprenderás a:

Comprender las estructuras electrónicas de átomos en el estado fundamental y en estados excitados.
Identificar los números cuánticos para un electrón según en el orbital en el que se encuentre.
Relacionar la estructura electrónica con la posición en la tabla periódica (zonas de la tabla, grupo y periodo, configuración en la capa más externa) y con las propiedades periódicas.
Reconocer los iones más estables de los elementos, en base a sus configuraciones electrónicas.
Entender cómo varían las propiedades periódicas conforme nos movemos por el sistema periódico.

Descripción de la tarea

Responde a las siguientes actividades que se plantean:

1. Justifica la covalencia (electrones que puede compartir) y electrovalencia (electrones que puede ganar o perder) del átomo de Bromo (Z=35). Utiliza para ello su configuración electrónica.

2. Justificar, de un modo razonado, si pueden existir en un átomo, electrones cuyos números cuánticos sean:

( 2,-1,1,1/2)
(2,1,-1,1/2)
(1,1,0,-1/2)
(3,1,1,-1/2)
(3,2,2,-1/2)

3. En el ejercicio anterior, para las posibles combinaciones de números cuánticos que sean válidas, contesta a las siguientes cuestiones:

Identifica la configuración electrónica de cada uno de ellos. Para ello debes tener en cuenta las leyes relacionadas con la configuración electrónica
¿De qué elemento se trata en cada caso?
Ordena estos orbitales según su energía.

4. Atendiendo a las siguientes configuraciones electrónicas de átomos en estado fundamental, indica si son correctas o incorrectas.
a) 1s² 2p⁵ 3s²; b) 1s² 2s¹ 2p⁶ 3s² ; c) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d²; d) 1s³ 2s² 2p⁴

5. Dados los siguientes elementos: Na, K, Cs, Ca, Sc y Mg, deduce las configuraciones electrónicas de éstos, y justifica y razona:

Los elementos con propiedades similares.
Los elementos con propiedades crecientes o decrecientes.

6. Escribe las configuraciones electrónicas del Mg(Z=12), Li (Z=3), O (Z=8) y Cl (Z=17) y justifica a partir de la configuración de su última capa, cuáles de estos iones es probable que se formen y cuáles no: Mg⁺² ; Li⁺² , O^-2 , Cl^-2.

7. Conociendo la posición de los elementos en la Tabla Periódica, indica lo correspondiente a cada apartado:

menor radio atómico, K o Ca
mayor electronegatividad, Se o Br
mayor energía de ionización, Mg o Ba
mayor carácter metálico, Ga o K
menor radio, K o Cs
mayor carácter metálico, K o Cs

8. Ordenar los elementos según su radio atómico creciente: O, Li y Na. Explica dicho orden en función de la variación de su carga nuclear efectiva y capas electrónicas. Explica qué especie tendrá un radio mayor: O o O^-² . ¿Y en el caso de Li y Li⁺?

9. Explica estos casos relacionados con la energía de ionización:

La energía de ionización del magnesio es mayor que la del calcio. ¿Qué significa esta afirmación?¿Cómo puede explicarse?
La energía de ionización del Br es mayor que la del Ca. ¿Cuál puede ser la razón?

10.Ordena los siguientes elementos según su electronegatividad creciente: F,Na,Cs y Ne. Razona dicho ordenamiento mediante la variación de los factores, carga nuclear efectiva y capa electrónica.