Configuración, tabla periódica y propiedades

La tabla periódica se parece a la estantería de una biblioteca: cada fila es un periodo y cada columna es un grupo, como se muestra en la figura.

Explica qué tienen en común las configuraciones electrónicas de los elementos de un mismo grupo y qué información da el número del periodo sobre la configuración de un elemento.

El aluminio de las latas de refresco tiene la configuración electrónica $1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^1$.

1. a) ¿En qué periodo de la tabla se encuentra? (Pista: fíjate en el nivel más alto que tiene electrones.)
2. b) ¿Cuántos electrones de valencia tiene?
3. c) El aluminio está en el grupo $13$: ¿qué relación observas entre ese número de grupo y los electrones de valencia?

El litio ($Z = 3$) y el sodio ($Z = 11$) son metales alcalinos tan reactivos que en el laboratorio se conservan sumergidos en aceite, para que no toquen el aire.

1. a) Escribe la configuración electrónica de cada uno.
2. b) Señala qué tienen en común sus capas de valencia y en qué grupo de la tabla están.

Las cabezas de las cerillas contienen azufre, cuya configuración electrónica es $1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^4$.

1. a) Deduce en qué periodo y en qué grupo de la tabla está el azufre.
2. b) ¿Cuántos electrones le faltan para completar su último nivel?
3. c) Predice qué ion formará e indica su carga.

El flúor ($Z = 9$) de algunas pastas de dientes y el cloro ($Z = 17$) de las piscinas pertenecen al grupo $17$, el de los halógenos.

1. a) Escribe las configuraciones electrónicas de los dos elementos.
2. b) Explica, a partir de ellas, por qué están en el mismo grupo.

Un elemento está situado en el grupo $2$ y en el periodo $3$ de la tabla periódica.

1. a) Escribe su configuración electrónica.
2. b) ¿De qué elemento se trata? (Pista: arde con una luz blanca muy intensa y se usa en bengalas y fuegos artificiales.)
3. c) Predice el ion que forma con facilidad y escribe su símbolo con la carga correspondiente.

El aluminio (grupo $13$) y el cloro (grupo $17$) forman el compuesto $\text{AlCl}_3$, presente en algunos antitranspirantes.

1. a) Predice el ion que forma cada elemento, razonándolo a partir de sus electrones de valencia.
2. b) Usando las cargas de esos iones, justifica por qué la fórmula es $\text{AlCl}_3$ y no $\text{AlCl}$.

El sodio y el cloro están en el periodo $3$, pero el átomo de sodio es bastante mayor que el de cloro, como se muestra en la figura.

1. a) Escribe las configuraciones electrónicas de los dos elementos y comprueba que sus electrones de valencia ocupan el mismo nivel.
2. b) Explica por qué el átomo de cloro es más pequeño, comparando el número de protones que atraen a esa capa de electrones en cada caso.

Un elemento X tiene la configuración electrónica $1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^6\ 4s^1$.

1. a) Identifícalo con ayuda de la tabla periódica y deduce su periodo y su grupo.
2. b) ¿Es un metal o un no metal? ¿Qué ion formará con facilidad?
3. c) Predice la fórmula del compuesto que forma con el oxígeno, que da iones $\text{O}^{2-}$, y justifícala.

El radio del átomo de sodio es de unos $0,190\ \text{nm}$, mientras que el de su ion $\text{Na}^+$ es de solo $0,098\ \text{nm}$. En cambio, el átomo de cloro mide $0,099\ \text{nm}$ y su ion $\text{Cl}^-$ mide $0,181\ \text{nm}$, como se muestra en la figura.

1. a) Indica cómo cambia el tamaño de cada elemento al convertirse en ion.
2. b) Explica los dos cambios comparando el número de protones y de electrones antes y después de formarse los iones (puedes ayudarte de las configuraciones electrónicas).