a) El número atómico representa el número de protones del átomo que coincide, si el átomo es neutro, con el número de electrones. La configuración electrónica es la distribución de los electrones del átomo en sus niveles energéticos y orbitales. Concretamente:

A (Z = 11)  →  1s2 2s22p6 3s1

B (Z = 13)  →  1s2 2s22p6 3s23p1

C (Z = 17)  →  1s2 2s22p6 3s23p5

D (Z = 20)  →  1s2 2s22p6 3s23p6 4s2

 

b) A partir de la configuración electrónica se puede saber el grupo y periodo del que forma parte el elemento. La última capa electrónica es aquella que contiene los electrones más allá de la última configuración electrónica de gas noble (ns2np6)

A (Z = 11)  →  1s2 2s22p6 3s1 → Estructura de la última capa: 3s1

El número cuántico principal n = 3, indica que el elemento pertenece al tercer periodo.

El orbital que se está llenando es el s, que contiene un electrón. El orbital s empieza a llenarse en el grupo 1 (alcalinos).

El elemento es el tercer alcalino, el sodio (siempre que consideremos el hidrógeno como el primer alcalino).

B (Z = 13)  →  1s2 2s22p6 3s23p1 → Estructura de la última capa: 3s23p1

El número cuántico principal n = 3, indica que el elemento pertenece al tercer periodo.

El orbital que se está llenando es el p, que contiene un electrón. El orbital p empieza a llenarse en el grupo 13 (térreos).

El elemento es el segundo térreo, el aluminio.

C (Z = 17)  →  1s2 2s22p6 3s23p5 → Estructura de la última capa: 3s23p5

El número cuántico principal n = 3, indica que el elemento pertenece al tercer periodo.

El orbital que se está llenando es el p, que contiene cinco electrones. El orbital p empieza a llenarse desde el grupo 13 en adelante, por lo que el quinto electrón corresponde al grupo 17 (halógenos).

El elemento es el segundo halógeno, el cloro.

D (Z = 20)  →  1s2 2s22p6 3s23p6 4s2 → Estructura de la última capa: 4s2

El número cuántico principal n = 4, indica que el elemento pertenece al cuarto periodo.

El orbital que se está llenando es el s, que contiene dos electrones, es decir, está completamente lleno. El orbital s se llena en el grupo 2 (alcalino-térreos).

El elemento es el tercer alcalino-térreo, el calcio.

 

c) Dependiendo de la configuración electrónica de un átomo, la formación de un ion se produce por pérdida o por ganancia de electrones del átomo correspondiente para conseguir así una configuración electrónica más estable. El caso más relevante es aquel en el que la nueva configuración electrónica coincide con la del gas noble más próximo en la tabla periódica, que conformará la configuración electrónica del ión más estable.

A (Z = 11)  →  1s2 2s22p6 3s1 → El sodio tiende a perder un electrón de su última capa y adquirir así la misma configuración electrónica que el neón. El ion más estable es el catión monovalente A+ (Na+) cuya configuración electrónica es 1s2 2s22p6.

B (Z = 13)  →  1s2 2s22p6 3s23p1 → El aluminio tiende a perder 3 electrones de su última capa y adquirir así la misma configuración electrónica que el neón. El ion más estable es el catión trivalente B3+ (Al3+).

C (Z = 17)  →  1s2 2s22p6 3s23p5 → El cloro tiende a ganar un electrón para adquirir así la misma configuración electrónica que el argón. El ion más estable es el anión monovalente C- (Cl-).

D (Z = 20)  →  1s2 2s22p6 3s23p6 4s2 → El calcio tiende a perder 2 electrones de su última capa y adquirir así la misma configuración electrónica que el argón. El ion más estable es el catión divalente D2+ (Ca2+).

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