ma a r g o r P l a n o i rofes P o c i n Téc A C I M Í QU Teoría atómica III: tabla periódica y propiedades periódicas Nº Ejercicios PSU 1. En la tabla periódica, los elementos están ordenados según un valor creciente de su MC A) masa atómica. D) número atómico. B) radio atómico. E) volumen atómico. C) número másico. 2. Los orbitales f están presentes en todos los elementos MC A) alcalinos. D) de transición. B) halógenos. E) de transición interna. C)representativos. 3. En un sistema periódico muy simplificado, como el que se muestra en la figura, los llamados MC elementos de transición se sitúan en la zona señalada con el número GUICTC003TC33-A16V1 A)1 B)2 C)3 D)4 E)5 1 2 3 4 5 4. La configuración electrónica ns2 np2 para la última capa corresponde a elementos neutros del MC grupo A) IA B) IIB C) IIA D) IVB E) IVA Cpech 1 QUÍMICA 5. La configuración electrónica de un elemento es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5. Esto indica que el MC elemento pertenece al período A) 2 B)3 C)4 D)5 E)7 6. A continuación se muestra la configuración electrónica de un determinado elemento: MTP [Kr] 5s2 4d10 5p5 Al respecto, es correcto afirmar que dicho elemento A) B) C) D) E) es de transición. se ubica en el periodo 4 del sistema periódico. pertenece al grupo VIIA. posee 17 electrones en su último nivel energetico. es un metal alcalino. 7. En relación al siguiente fragmento del sistema periódico, MTP B es correcto afirmar que A) B) C) D) E) 2 2 Cpech incluye elementos comprendidos entre los grupos IIIA y VIIA. corresponde a elementos que conducen bien la electricidad y el calor. incluye elementos representativos y de transición. contiene elementos de los 5 primeros periodos. abarca todos los elementos gaseosos del sistema periódico. GUÍA 8. El potencial de ionización es la energía necesaria para arrancar el electrón más débilmente MC retenido a un atómo en estado gaseoso (X (g) + P.I → X (g)+ + e–). El siguiente gráfico muestra la variación del primer potencial de ionización para distintos elementos en función de su número atómico. Primer potencial de ionización (kJ/mol) 2500 He Ne 2000 Grupo Periodo Ar 1500 Kr Xe 1000 IA 1 IIA IIIA 5 2 Litio Berilio Li 0 Na 10 K 20 3 Rb 30 40 Sodio Magnesio B Boro 13 500 0 VIIIA Al Boro IVA 6 C VA 7 N VIA VIIA 8 O Carbono Nitrógeno Oxígeno 14 Si Silicio 15 P Fósforo 16 S Azufre 9 Helio F Ne Flúor Neón 17 Cl Cloro Argón 50 Nº Atómico Del análisis del gráfico y observando el sistema periódico, es posible afirmar que I) II) III) los elementos del grupo VIII A presentan una elevada capacidad para formar iones negativos. el potencial de ionización prácticamente no varía en un mismo periodo. los elementos del grupo IA pierden con facilidad el último electrón. Es (son) correcta(s) A) B) C) solo I. solo II. solo III. D) E) solo II y III. I, II y III. 9. ¿Cuál(es) de las siguientes flechas indica(n) correctamente la variación creciente de la MC electronegatividad, dentro de un período o un grupo en la tabla periódica? I) II) III) ↑ ↓ ← A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Solo I y III E) Solo II y III Cpech 3 QUÍMICA 10. El radio atómico de los elementos N, B y O aumenta en el orden MC A) B) C) O, B y N O, N y B B, N y O D) E) B, O y N N, O y B 11. El potencial de ionización se puede relacionar con la formación de MC A) aniones. D)enlaces. B)cationes. E)compuestos. C)electrones. 12. El calcio presenta menor potencial de ionización que el berilio. Esto significa que MC A) el berilio cede con mayor facilidad sus electrones. B) el calcio acepta con mayor facilidad sus electrones. C) el berilio necesita mayor cantidad de energía para ceder sus electrones. D) se necesita más energía para producir un catión de calcio. E) se necesita más energía para producir un anión de berilio. 4 4 Cpech GUÍA 13. En la figura, se presenta la posición de algunos elementos químicos en una tabla periódica parcial. MC Na K Al Cl Sc El elemento más electronegativo es el A) Na B)K C)Sc D) Al E)Cl 14. En la figura, se representan los modelos moleculares de tres halógenos, numerados como 1, 2 y MC3. 1 2 3 Los halógenos representados podrían ser 1 2 Flúor Cloro A) Bromo Cloro B) Cloro Bromo C) D) Cloro Flúor E) Bromo Flúor 3 Bromo Flúor Flúor Bromo Cloro Cpech 5 QUÍMICA 15. El siguiente gráfico representa la variación de una determinada propiedad periódica frente al MTP número atómico: 5 F 4 Cl Br 3 I At 2 1 0 Na Li 0 He Ne K Rb Ar 20 Kr 40 Xe 60 Número atómico (Z) I) II) III) esta propiedad aumenta a lo largo de un periodo y disminuye en un grupo. el gráfico describe correctamente la variación de la electronegatividad. el gráfico describe correctamente la variación del potencial de ionización. A) B) C) Solo I Solo II Solo III D) E) Solo I y II Solo II y III 17. El punto de ebullición aumenta cuando MC I) aumenta la cantidad de calor proporcionado. II) disminuye la presión atmosférica. III) aumenta la presión atmosférica. Es (son) correcta(s) A) B) C) 6 Cpech 80 Rn Al respecto, es correcto afirmar que 16. El punto de fusión de una sustancia se define como la MC A) temperatura a la que el sólido cambia a líquido. B) presión a la que el sólido cambia a líquido. C) temperatura a la que el líquido cambia a sólido. D) presión a la que el líquido cambia a gas. E) temperatura a la que el sólido cambia a gas. 6 Cs solo I. solo II. solo III. D) E) solo I y II. solo I y III. GUÍA 18. Según el siguiente esquema de los cambios de estado, MTP n So lid ific ac ió si ó Fu 1 n ió ac n im ió bl ac Su i m sa bl er Su inv n 2 Evaporación 3 Condensación los números 1, 2 y 3, corresponden a los estados A) B) C) D) E) 1 sólido sólido líquido líquido gaseoso 2 líquido gaseoso sólido gaseoso sólido 3 gaseoso líquido gaseoso sólido líquido Cpech 7 QUÍMICA 19. La siguiente figura representa los seis primeros periodos del sistema periódico: MTP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Y 1 Y 2 X X X X Y Y Y Y 3 X X X X X X Y Y 4 X X X X X X X X X X X X X X X X Z Y 5 X X X X X X X X X X X X X X X X X Y 6 X X X X X X X X X X X Z X X X X X Y Considerando condiciones normales de presión y temperatura, las letras X, Y y Z pueden indicar, respectivamente, A) B) C) D) E) X metal no metal bloque s sólido sólido Y no metal metal bloque p líquido gaseoso Z metaloide metaloide bloque d gaseoso líquido 20. La siguiente tabla muestra los puntos de fusión y ebullición de cinco elementos a 1 atm: MTP Elemento Punto de fusión (°C) Punto de ebullición (°C) Litio (Li) 181 1342 Bromo (Br) –7 59 Cloro (Cl) –102 –34 Hidrógeno (H) –259 –253 Mercurio (Hg) –39 357 A partir de la tabla, ¿cuál de las siguientes conclusiones es correcta? A) B) C) D) E) 8 8 Cpech El litio es líquido en condiciones normales de presión y temperatura. A 25 °C, el único elemento líquido es el mercurio. El hidrógeno y el cloro son gases a 0 °C. Por encima de los 1342 °C todos los elementos de la tabla son líquidos. Por debajo de los –259°C todos los elementos de la tabla son gaseosos. GUÍA Tabla de corrección Ítem Alternativa Habilidad 1 Reconocimiento 2 Reconocimiento 3 Reconocimiento 4 Comprensión 5 Comprensión 6 Aplicación 7 ASE 8 ASE 9 Comprensión 10 Comprensión 11 Comprensión 12 Comprensión 13 ASE 14 ASE 15 ASE 16 Reconocimiento 17 Comprensión 18 Comprensión 19 ASE 20 ASE Cpech 9 QUÍMICA Resumen de contenidos Tabla periódica La tabla periódica de los elementos fue propuesta, en 1869 por Dimitri Mendeléiev, quien se basó en estudios sobre la variación de las propiedades químicas y físicas que presentaban los 64 elementos conocidos en esa época con respecto a la variación experimentada por sus masas atómicas. Más adelante se incluyeron en la tabla los gases nobles, las tierras raras y los elementos radiactivos. Actualmente, los elementos del sistema periódico están colocados en orden creciente con respecto a su número atómico (Z). La tabla periódica se organiza en grupos y períodos. Los grupos son las 18 columnas verticales y los períodos corresponden a las 7 filas horizontales que se observan en la siguiente imagen. Clasificación de los elementos en la Tabla Periódica Período 1 IA 2 II A 1 18 0 Metales 13 14 15 16 17 III A IV A V A VI A VII A No metales Gases nobles 2 3 4 6 7 5 III B IV B V B VI B VII B 3 8 9 10 VIII B 11 IB 12 II B 4 5 6 88 85 7 Fr 103 Ra Lr 57 6 La 89 7 Ac Períodos (filas horizontales) → están formados por un conjunto de elementos que, teniendo propiedades químicas diferentes, presentan igual número de niveles electrónicos en su envoltura, correspondiendo el número de período al total de niveles o capas. Grupos (columnas verticales) → los elementos que forman un mismo grupo tienen propiedades físicas y químicas similares. Presentan la misma configuración electrónica del último nivel energético. 10 10 Cpech GUÍA Grupos IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA Nombres Alcalinos Alcalinotérreos Térreos Carbonados Nitrogenados Calcógenos o anfígenos Halógenos Gases nobles Configuración electrónica ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ns2np6 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 2p 3p 4p 5p 6p 3d 4d 5d 6d Bloque s Bloque p Bloque d Bloque f 4f 5f Propiedades periódicas Son propiedades que presentan los elementos químicos y que varían progresivamente en la tabla periódica. Por la ubicación de un elemento en esta tabla, podemos deducir si dichas propiedades presentarán valores altos o bajos relativos a otros elementos, así como su comportamiento químico. • Radio atómico se define como la mitad de la distancia entre dos núcleos atómicos adyacentes. El radio atómico aumenta al descender en un grupo y disminuye al avanzar en un período. • Radio iónico: depende de la carga nuclear, del número de electrones que posee el ion y de su ubicación en los orbitales de la capa más externa. - Cationes (X+): son más pequeños que los átomos de origen, ya que al perder electrones manteniendo constante la carga nuclear, se reduce la repulsión electrón - electrón y se contrae la nube electrónica. - Aniones (X-): son más grandes que los átomos de origen debido a que la carga nuclear es la misma en ambos casos y al aumentar el número de electrones en la capa más externa, crece también la repulsión entre ellos, aumentando el tamaño de la nube electrónica. En general, para iones de la misma carga, el radio aumenta al bajar en un grupo. Cpech 11 QUÍMICA • Energía de ionización (EI): la primera energía de ionización es la energía necesaria para arrancar el electrón más externo de un átomo en estado gaseoso, en su estado fundamental. La EI disminuye al descender en un grupo, ya que la carga nuclear aumenta y también se incrementa el número de capas electrónicas, por lo que el electrón a separar, que está en el nivel energético más externo, sufre menos la atracción de la carga nuclear (por estar más apantallado) y necesita menos energía para ser separado del átomo. En un período, la EI aumenta de izquierda a derecha debido al aumento de la carga nuclear. • Afinidad electrónica (AE): es el cambio de energía que se produce cuando un átomo en estado gaseoso acepta un electrón, formando un ion negativo. La afinidad electrónica puede ser negativa cuando se libera energía o positiva, cuando se absorbe. La mayoría de los átomos neutros, al adicionar un electrón, desprenden energía, siendo los halógenos los que más liberan y los alcalinotérreos los que absorben más. La AE aumenta al avanzar a lo largo de un período, debido a que se incrementa la carga nuclear, atrayendo más fuertemente al nuevo electrón. En un grupo la AE disminuye de arriba hacia abajo. • Electronegatividad: es la tendencia que tienen los átomos de un elemento de atraer hacia sí los electrones de enlace cuando se combinan con átomos de otro elemento. Por tanto, es una propiedad de los átomos enlazados. La electronegatividad aumenta con el número atómico en un período y disminuye en un grupo. Poder reductor Carácter metálico Poder oxidante Electronegatividad Energía de ionización Afinidad electrónica Radio atómico Poder reductor Carácter metálico Radio atómico Energía de ionización Afinidad electrónica Electronegatividad Poder oxidante Comportamiento propiedades periódicas Registro de propiedad intelectual de Cpech. Prohibida su reproducción total o parcial. 12 12 Cpech