Ejercicios: La configuración electrónica

Los electrones de un átomo se distribuyen en niveles de energía alrededor del núcleo, y cada nivel puede alojar un número máximo de electrones que se calcula con la expresión $2n^2$, donde $n$ es el número del nivel. Calculá cuántos electrones caben como máximo en el nivel $1$, en el nivel $2$ y en el nivel $3$.

El sodio ($Z = 11$) es uno de los componentes de la sal de mesa que usamos todos los días para condimentar las comidas. Escribí su distribución de electrones por niveles, con el formato $2, 8, \dots$, e indicá cuántos electrones tiene en su último nivel.

El argón ($Z = 18$) es un gas que se usa para llenar algunas lamparitas, porque casi no reacciona con otras sustancias. Escribí su distribución de electrones por niveles e indicá en qué período de la tabla periódica se encuentra, sabiendo que el período coincide con la cantidad de niveles ocupados.

El aluminio ($Z = 13$) es el metal de las latas de gaseosa y de los marcos de muchas ventanas.

1. a) Escribí la distribución de sus electrones por niveles.
2. b) Indicá en qué período y en qué grupo de la tabla periódica se ubica, sabiendo que el número de electrones del último nivel permite determinar el grupo (1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 o 18).

El calcio ($Z = 20$) es el mineral que forma parte de los huesos y de los dientes, y está presente en la leche y sus derivados.

1. a) Escribí su distribución de electrones por niveles.
2. b) Un estudiante propone que la distribución es $2, 8, 10$, porque el tercer nivel admite hasta $18$ electrones según $2n^2$. Explicá por qué esa distribución no es la correcta para el calcio en el modelo que estudiamos en el curso y escribí la que corresponde.

El oxígeno ($Z = 8$) es el gas que respiramos, y el ion óxido, $\text{O}^{2-}$, aparece en muchos minerales, como los de las rocas de las Sierras de Córdoba.

1. a) Escribí la distribución de electrones del átomo neutro de oxígeno.
2. b) Calculá cuántos electrones tiene el ion $\text{O}^{2-}$ y escribí su distribución por niveles.
3. c) Explicá qué cambió en el último nivel al formarse el ion.

Una estudiante de un laboratorio escolar de La Plata recibe tres átomos neutros sin rótulo. Sabe que sus distribuciones electrónicas son:

• Átomo X: $2, 8, 1$

• Átomo Y: $2, 8, 8$

• Átomo Z: $2, 8, 7$

1. a) Determiná el número atómico $Z$ de cada uno y el período y el grupo en que se ubican.
2. b) Ordenalos de menor a mayor según su tendencia a reaccionar y justificá tu orden a partir del último nivel de cada uno.
3. c) Indicá qué ion es esperable que forme el átomo X y escribí su distribución electrónica.

El magnesio ($Z = 12$) se usa en las aleaciones livianas y también en los fuegos artificiales, porque arde con una llama blanca muy brillante. El potasio ($Z = 19$) es un nutriente que se encuentra en las bananas. Ambos pueden formar iones positivos.

1. a) Escribí la distribución electrónica de los átomos neutros de magnesio y de potasio.
2. b) Escribí la distribución electrónica del ion $\text{Mg}^{2+}$ y la del ion $\text{K}^{+}$, indicando cuántos electrones perdió cada átomo.
3. c) Comparando las distribuciones de los dos iones con la de algún átomo neutro de $Z \le 20$, analizá qué tienen en común y explicá por qué esa característica hace que estos iones sean estables.