Propiedades Químicas y Estructura Molecular: Ejercicios Resueltos de Química General

Conceptos Fundamentales de Enlace y Polaridad

Las moléculas PH3, H2S y CH3OH son **polares** por no anularse, debido a la geometría de las moléculas, la resultante de los momentos dipolares de enlace. Por el contrario, la molécula BeI2, debido a su geometría lineal, es **apolar** por anularse la resultante de los momentos dipolares de enlace.

Cuestiones Resueltas sobre Elementos y Enlaces

Cuestión 1: Propiedades de los Elementos A (Z = 12) y B (Z = 17)

Considere los elementos A (Z = 12) y B (Z = 17). Conteste razonadamente:

1. ¿Cuáles son las configuraciones electrónicas de A y de B?
2. ¿Cuál es el grupo, el periodo, el nombre y el símbolo de cada uno de los elementos?
3. ¿Cuál tendrá mayor su primera energía de ionización?
4. ¿Qué tipo de enlace se puede formar entre A y B? ¿Cuál será la fórmula del compuesto resultante? ¿Será soluble en agua?

Solución a la Cuestión 1

1. Configuraciones electrónicas:

   • A (Z = 12): 1s22s22p63s2
   • B (Z = 17): 1s22s22p63s23p5

2. Ubicación en la Tabla Periódica:

   • A: Periodo 3. Grupo 2 (Alcalinotérreos). Nombre: **Magnesio** (Mg).
   • B: Periodo 3. Grupo 17 (Halógenos). Nombre: **Cloro** (Cl).

3. Energía de Ionización:

   El elemento **B (Cloro)** tendrá mayor primera energía de ionización. Esto se debe a que solo le falta un electrón para alcanzar la configuración de gas noble (octeto completo) y porque su **radio atómico es menor** que el de A, ya que tiene más protones en el núcleo y los electrones de la capa 3 están más atraídos.

4. Enlace y Solubilidad:

   • Tipo de enlace: **Iónico** (formado entre un metal, A, y un no metal, B).
   • Fórmula del compuesto: **MgCl2**.
   • Solubilidad en agua: **Sí**, el compuesto será soluble en agua por ser iónico.

Cuestión 2: Identificación de Grupos por Configuración Externa

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.

Configuraciones y Soluciones

1. ns2np4

   Pertenecen al **Grupo VIA (16)**, también conocidos como anfígenos. El primer elemento del grupo tendrá n = 2, se encontrará en el segundo periodo. Su configuración electrónica completa es 1s22s22p4, que corresponde con Z = 8 y es, por tanto, el **O (Oxígeno)**.

2. ns2

   Pertenecen al **Grupo IIA (2)**, también conocidos como alcalinotérreos. El primer elemento del grupo tendrá n = 2, se encontrará en el segundo periodo. Su configuración electrónica completa es 1s22s2; así, su número atómico es Z = 4, es decir, el **Be (Berilio)**.

3. ns2np1

   Pertenecen al **Grupo IIIA (13)**, también conocidos como térreos. El primer elemento del grupo tendrá n = 2, se encontrará en el segundo periodo. Su configuración es 1s22s22p1, tendrá Z = 5 y será el **B (Boro)**.

4. ns2np5

   Pertenecen al **Grupo VIIA (17)**, también conocidos como halógenos. El primer elemento del grupo tendrá n = 2, se encontrará en el segundo periodo. Su configuración electrónica completa es 1s22s22p5, que corresponde con Z = 9 y es, por tanto, el **F (Flúor)**.