Configuració, taula periòdica i propietats

La taula periòdica s'assembla a la prestatgeria d'una biblioteca: cada fila és un període i cada columna és un grup, com es mostra a la figura.

Explica què tenen en comú les configuracions electròniques dels elements d'un mateix grup i quina informació dona el nombre del període sobre la configuració d'un element.

L'alumini de les llaunes de refresc té la configuració electrònica $1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^1$.

1. a) En quin període de la taula es troba? (Pista: fixa't en el nivell més alt que té electrons.)
2. b) Quants electrons de valència té?
3. c) L'alumini està en el grup $13$: quina relació observes entre aquest nombre de grup i els electrons de valència?

El liti ($Z = 3$) i el sodi ($Z = 11$) són metalls alcalins tan reactius que al laboratori es conserven submergits en oli, perquè no toquin l'aire.

1. a) Escriu la configuració electrònica de cadascun.
2. b) Assenyala què tenen en comú les seves capes de valència i en quin grup de la taula estan.

Els caps dels llumins contenen sofre, la configuració electrònica del qual és $1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^4$.

1. a) Dedueix en quin període i en quin grup de la taula està el sofre.
2. b) Quants electrons li falten per completar el seu últim nivell?
3. c) Prediu quin ió formarà i indica la seva càrrega.

El fluor ($Z = 9$) d'alguns dentifricis i el clor ($Z = 17$) de les piscines pertanyen al grup $17$, el dels halògens.

1. a) Escriu les configuracions electròniques dels dos elements.
2. b) Explica, a partir d'aquestes, per què estan en el mateix grup.

Un element està situat en el grup $2$ i en el període $3$ de la taula periòdica.

1. a) Escriu la seva configuració electrònica.
2. b) De quin element es tracta? (Pista: crema amb una llum blanca molt intensa i s'usa en bengales i focs d'artifici.)
3. c) Prediu l'ió que forma amb facilitat i escriu el seu símbol amb la càrrega corresponent.

L'alumini (grup $13$) i el clor (grup $17$) formen el compost $\text{AlCl}_3$, present en alguns antitranspirants.

1. a) Prediu l'ió que forma cada element, raonant-ho a partir dels seus electrons de valència.
2. b) Utilitzant les càrregues d'aquests ions, justifica per què la fórmula és $\text{AlCl}_3$ i no pas $\text{AlCl}$.

El sodi i el clor estan en el període $3$, però l'àtom de sodi és força més gran que el de clor, com es mostra a la figura.

1. a) Escriu les configuracions electròniques dels dos elements i comprova que els seus electrons de valència ocupen el mateix nivell.
2. b) Explica per què l'àtom de clor és més petit, comparant el nombre de protons que atrauen aquesta capa d'electrons en cada cas.

Un element X té la configuració electrònica $1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^6\ 4s^1$.

1. a) Identifica'l amb l'ajuda de la taula periòdica i dedueix el seu període i el seu grup.
2. b) És un metall o un no-metall? Quin ió formarà amb facilitat?
3. c) Prediu la fórmula del compost que forma amb l'oxigen, que dóna ions $\text{O}^{2-}$, i justifica-la.

El radi de l'àtom de sodi és d'uns $0,190\ \text{nm}$, mentre que el del seu ió $\text{Na}^+$ és de només $0,098\ \text{nm}$. En canvi, l'àtom de clor fa $0,099\ \text{nm}$ i el seu ió $\text{Cl}^-$ fa $0,181\ \text{nm}$, com es mostra a la figura.

1. a) Indica com canvia la mida de cada element en convertir-se en ió.
2. b) Explica els dos canvis comparant el nombre de protons i d'electrons abans i després de formar-se els ions (pots ajudar-te de les configuracions electròniques).