SOLUCIÓN EXAMEN QUÍMICA 4ESO B 15-16

1)      Sabiendo los valores de la electronegatividad de los siguientes átomos: N-3, P-2’2, As-2’2, Sb-2’1, Bi-2’0, F-4, Cl-3’2, Br-2’9, I-2,7, At-2,2. Construye dos gráficas distintas que muestren cómo varía la electronegatividad a lo largo de cada grupo. ¿Qué conclusión podemos sacar? [0,5 gráfica correcta; 0,5 limpieza; 1 conclusión bien redactada]

La relación de elementos químicos tiene asociada por medio de un guión el valor de la electronegatividad. Construimos una tabla con la electronegatividad en ordenadas. Reunimos los elementos en dos series según su pertenencia a cada grupo de la Tabla Periódica, los 5 primeros son los pertenecientes al grupo del N, y los cinco siguientes son los halógenos. Así obtenemos dos gráficas:

Podemos comprobar que a lo largo de cada grupo, la electronegatividad desciende según bajamos en el grupo de la Tabla Periódica. El elemento situado más arriba en la columna tiene el valor más alto de electronegatividad.

2)      Dibuja un átomo de Oxígeno, que además de los protones tendría 9 neutrones y 8 electrones, según el modelo de THOMSON y compáralo con el modelo de Rutherford por medio de otro dibujo. [0,5 dibujos con Leyendas explicativa; 0,5 limpieza; 0,5 cada dibujo correcto; 0,5 la comparación descrita con palabras] Indica la máxima capacidad electrónica de los niveles s, p, d y f y cita el modelo en el que podemos incluirlos.[1 punto]

El átomo de Thomson no entiende de protones y neutrones, para él no hay más que una esfera compacta con una carga positiva que compensa a los 8 electrones. Estos se encuentran empotrados dentro de ella.

En cambio en el modelo de Rutherford, nos encontramos con un minúsculo núcleo que asumimos que está formado por protones y neutrones, (en realidad los protones y neutrones fueron descubiertos después, nos tomamos esta licencia histórica), y a su alrededor a grandes distancias están girando los electrones. El dibujo del modelo de Rutherford no está hecho a escala.

En la esfera naranja del centro es donde se encuentran los 8 protones y los nueve neutrones. No los he dibujado porque simplemente no caben en el dibujo.

La máxima capacidad de los subniveles es la siguiente: 2 electrones en los "s", 6 electrones en los "p", 10 electrones en los "d" y 14 electrones en los "f". Estos subniveles son los propios del modelo cuántico, pero que nosotros en este curso los hemos incluido dentro del modelo de Böhr, ya que no podemos describir el modelo cuántico debido a que se escapa de nuestros objetivos.


3)      A- Escribe la configuración electrónica de la capa de valencia de los siguientes átomos. [1 todo bien; 0,5 un fallo] As, F, K, B, O, Fe.

B- Indica el tipo de enlace presente en los siguientes compuestos químicos: [1 todo bien; 0,5 un fallo] KF, O₂, F₂, AsB, FeF₂, K₃B, Fe.

C- Describe por medio de diagramas de Lewis como es el enlace en O₂ y en K₂O. [1 punto en cada caso absolutamente correcto]

D- De las anteriores sustancias químicas señala aquellas que nunca conducen la electricidad, [0,5 todo correcto], y las más duras sin tener en cuenta los compuestos metálicos. [0,5 todo correcto]

Con ayuda de la tabla periódica que está impresa en la hoja de examen, situamos a los átomos que están en esa lista. Nos fijamos en los bloques a los que pertenecen. Al bloque "s" pertenece el K. Los átomos del bloque "s" tienen una capa de valencia del tipo ns^x. Siendo n la fila en la que se encuentra el átomo y x la columna dentro de su bloque. En el caso del potasio es la 4ª fila y la primera columna. Por tanto es 4s¹
Al bloque "p" pertenecen el As, F, B, y O. Los átomos del bloque "p" tienen una capa de valencia del tipo ns² np^x . Siendo n la fila en la que se encuentra el átomo y x la columna dentro de su bloque. En el caso del Flúor es la 2ª fila y la quinta columna. Por tanto es 2s²2p⁵. En el caso del Oxígeno es la 2ª fila y la cuarta columna. Por tanto es 2s²2p⁴. En el caso del Boro es la 2ª fila y la primera columna. Por tanto es 2s²2p¹. Y finalmente en el caso del arsénico es la 4ª fila y la tercera columna. Por tanto es 4s²4p³.

B)     Para elegir el tipo de enlace nos fijamos en los elementos que forman parte del mismo. Si son dos metales es un enlace metálico, como en el Fe;  si son dos no metales es covalente caso del O₂, F₂, y si son un metal y un no metal es un iónico. Serán iónicos: KF, AsB, FeF₂ , K₃B.

C)     Descripción por Lewis para el O2. Del apartado (A) sabemos que el oxígeno tiene 6 electrones en la capa de valencia, y del (B) que se trata de un enlace covalente, deben tratar de llegar a tener 8 electrones por compartición de electrones: