(TEMA 6) 8. De las siguientes propiedades, ¿cuáles aumentan (en general) hacia la derecha y arriba en la tabla periódica?
(A). El radio atómico y el poder oxidante
(B). La energía de ionización y la afinidad electrónica
(C). El poder reductor y el carácter metálico
(D). La electronegatividad y la densidad
Solución: B. La densidad va aumentando hacia la derecha hasta alcanzar un máximo dentro de los metales de transición para después disminuir, experimentando una disminución muy abrupta al final de cada periodo por encontrarnos con especies gaseosas. Por lo tanto, no podríamos decir que aumenta hacia la derecha. En cuanto a los grupos, la densidad aumenta de arriba abajo (el grupo del carbono es un ejemplo: el carbón es claramente menos denso que el plomo). El poder oxidante aumenta hacia la derecha y hacia arriba, pero el radio atómico aumenta hacia abajo. El poder reductor y el carácter metálico son mayores hacia la izquierda y hacia abajo.
(TEMA 6) 9. Se han medido las 10 primeras energías de ionización (potenciales de ionización) de un elemento y se han representado sus valores en el siguiente gráfico (el eje X indica si se trata de la primera, segunda, tercera… energías de ionización). ¿A qué elemento de los que se mencionan pueden corresponder los datos representados?
(A). N
(B). Ne
(C). Al
(D). Cl
Solución: D. Obsérvese que las 7 primeras energías de ionización del elemento tienen valores que se diferencian entre sí en una cantidad aproximadamente constante. Y lo mismo la octava, novena y décima entre sí. Pero se produce un fuerte salto entre la séptima y la octava. Eso es un claro indicio de que el elemento tiene 7 electrones en su última capa. Suponiendo que sea así, vamos a explicar por qué los valores de las energías de ionización siguen ese hábito.
Conforme vayamos arrancando esos 7 electrones, uno a uno, necesitaremos cada vez más energía de ionización porque los que vayan quedando estarán más atraídos por el núcleo. Ahora bien, podemos esperar que el aumento de la energía de ionización sea aproximadamente lineal, como se observa en el gráfico. Sin embargo, cuando hayamos quitado los 7 electrones de la capa de valencia, tendremos al elemento fuertemente ionizado y con configuración de gas noble. Por eso, quitar el 8º electrón, bastante más próximo al núcleo que los 7 anteriores (ya que estará en una capa más interna que la de valencia) y que forma parte de una estructura muy estable de capa llena, requeriría mucha energía.
De los elementos dados, el que cumple estos requerimientos es el Cl, pues su configuración electrónica es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5. Como se ve, tiene 7 electrones en la tercera capa. Al quitarlos, nos quedamos con un átomo con 8 electrones en su capa anterior, más interna (configuración de gas noble, muy estable, por lo que será muy difícil quitar un electrón más).
Por otro lado, el N no puede ser porque solo tiene 7 electrones en total; por tanto, no se le pueden quitar 10. El Ne (1s2 2s2 2p6) tiene 10, 2 en una primera capa y 8 en la segunda. Quitar sus 8 primeros electrones requerirá energías que seguirán aproximadamente una pauta lineal, como en el Cl, pero una vez quitados nos quedará el Ne con dos electrones en una primera capa completa próxima al núcleo y fuertemente atraída por este. Por eso, quitar el electrón número 9 será muy difícil. El salto de energías de ionización en el Ne lo observaríamos entre la 8ª y la 9ª. En cuanto al aluminio (1s2 2s2 2p6 3s2 3p1), por análogos argumentos, el salto estará entre la 3ª y la 4ª.
