¿Qué ocurrirá si, en condiciones estándar, introducimos una lámina de plata en una disolución de sulfato de hierro (II)? ¿Y si hiciéramos burbujear cloro, Cl2 (g), por la disolución de sulfato de hierro (II)?
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
a) Por ser los átomos neutros, tienen el mismo número de electrones y protones, y ser el número
atómico los protones del núcleo, la configuración electrónica de los átomos de los elementos A, B y C es:
A (Z = 13) → 1s2
2s2
2p6
3s2
3p1
; B (Z = 17) → 1s2
2s2
2p6
3s2
3p5
.
C (Z = 20) → 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s2
.
b) Dependiendo de la configuración electrónica, la formación de un ión se produce por perdida o
ganancia de electrones del átomo correspondiente, para así conseguir configuración electrónica estable de
gas noble anterior o siguiente.
Un átomo del elemento A (Al) pierde, según su configuración, los tres electrones de valencia
más externos para convertirse en el ión A3 +, (Al3+) siendo su configuración electrónica 1s2
2s2
2p6
, la del
gas noble anterior, Ne.
Un átomo del elemento B (Cl) gana un electrón para convertirse en el ión B−
, (Cl−
) presentando
la configuración electrónica: 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
, la del gas noble posterior, Ar.
Un átomo del elemento C (Ca) pierde los dos electrones 4s para dar el ión C2 +, (Ca2+) cuya
configuración electrónica es: 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
, la del gas noble anterior, Ar.
c) El ión Al3 +, por tener un nivel energético menos que los otros dos, tiene los electrones más
cerca del núcleo y, por tanto, más fuertemente atraídos por los protones, siendo el de menor radio iónico.
Los otros dos iones Cl−
y Ca2 +, son isoelectrónicos, tienen el mismo número de electrones en la
corteza. El ión B−
tiene un electrón más en la corteza que protones en el núcleo, por lo que, las fuerzas
repulsivas entre los electrones, al ser grande, provoca un incremento del radio iónico. Por el contrario, el
ión C2 + presenta una situación inversa, es decir, tiene dos electrones menos en la corteza que protones en
el núcleo, por lo que, la fuerza atractiva protones−electrones es más intensa y el radio iónico disminuye.
Por tanto, el orden creciente de los radios iónicos de estos iones es:
radio de Al3 + < radio de Ca2 + < radio de Cl