Configuración Electrónica y Enlace Iónico: Ejercicios Resueltos de Química Inorgánica

Resolución de Problemas de Química Inorgánica

Problema 1: Propiedades y Enlace de Calcio y Bromo

a) Configuraciones Electrónicas

A: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
B: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁵

b) Identificación en la Tabla Periódica

A: Calcio (Ca), pertenece al Grupo IIA (o 2) de los *alcalinotérreos*, ya que tiene 2 electrones en la capa más externa (4s²). Se encuentra en el cuarto periodo.
B: Bromo (Br), pertenece al Grupo VIIA (o 17) de los *halógenos*, pues tiene 7 electrones en la capa más externa (4s² 4p⁵). Se encuentra en el cuarto periodo.

c) Potencial de Ionización

Si tenemos en cuenta que el *potencial de ionización* se define como la energía mínima para arrancar un electrón de un átomo gaseoso en su estado fundamental, transformándolo en un ion positivo, este potencial será cada vez mayor a medida que nos desplazamos hacia la derecha en un periodo de la tabla periódica, puesto que aumenta la carga nuclear efectiva. Por lo tanto, se requerirá menos energía para arrancar un electrón al calcio que al bromo. Es decir, el bromo tiene un mayor *potencial de ionización*, lo que significa que será más difícil arrancarle un electrón, ya que le es más favorable ganar un electrón para adquirir la configuración estable de gas noble.

d) Tipo de Enlace Químico

El enlace formado entre los elementos A y B será un *enlace iónico*. Esto se debe a que el elemento A (Calcio) cede dos electrones a dos átomos del elemento B (Bromo) para adquirir la configuración estable de gas noble. A su vez, a cada átomo del elemento B le faltará un electrón para adquirir esa configuración de gas noble. La fórmula resultante será AB₂.

Problema 2: Configuración, Grupos y Enlace Iónico

a) Determinación de Configuraciones y Grupos

a.1) Configuraciones Electrónicas

A (Z=19) = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹
B (Z=17) = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
C (Z=12) = 1s² 2s² 2p⁶ 3s²

a.2) Identificación de Grupos

El elemento A tiene 1 electrón (4s¹) en el nivel más externo (capa de valencia), por lo tanto, será un elemento del Grupo 1A (alcalinos).
El elemento B tiene 7 electrones (3s² 3p⁵) en el nivel más externo y, por lo tanto, pertenece al Grupo VIIA (halógenos).
Finalmente, el elemento C, al poseer 2 electrones (3s²) en el nivel más externo, pertenecerá al Grupo IIA (alcalinotérreos).

b) Formación de Iones y Enlace Iónico

El elemento A, al poseer un electrón en el nivel más externo, tenderá a cederlo. De esta manera, adquiere la configuración de gas noble (3s² 3p⁶), que es más estable en la capa anterior, formándose un catión A⁺. En lo que respecta al elemento B, al poseer siete electrones en el nivel más externo, tenderá a adquirir un electrón y de esta forma alcanzar la configuración de gas noble (3s² 3p⁶), formándose un anión B⁻. Estos dos iones de distinto signo tenderán a atraerse mediante fuerzas atractivas de tipo Coulomb, por lo cual el tipo de enlace que presentarán estos elementos será un *enlace iónico*.