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368 CAPÍTULO 8 Relaciones periódicas entre los elementos

ticas físicas que se esperaría que tuviera este halógeno. a) Gas amarillo pálido Nitrógeno (N 2 )
Prediga los productos de la reacción entre el astaturo de que reacciona con el agua. Boro (B)
sodio (NaAt) y el ácido sulfúrico. (Sugerencia: El ácido b) Metal blando que reacciona Aluminio (Al)
sulfúrico es un agente oxidante.) con agua para producir Flúor (F 2 )
8.126 Como se estudió en el capítulo, la masa atómica del hidrógeno. Sodio (Na)
argón es mayor que la del potasio. Esta observación c) Metaloide de consistencia
generó un problema en los inicios del desarrollo de la dura y que tiene un punto
tabla periódica porque signifi caba que el argón debía de fusión elevado.
colocarse después que el potasio. a) ¿Cómo se resolvió d) Gas incoloro e inodoro.
esta difi cultad? b) A partir de los siguientes datos, cal- e) Metal más reactivo
cule la masa atómica promedio para el argón y el pota- que el hierro, pero que no
sio: Ar-36 (35.9675 uma; 0.337%), Ar-38 (37.9627 experimenta corrosión en
uma; 0.063%), Ar-40 (39.9624 uma; 99.60%); K-39 el aire.
(38.9637 uma; 93.258%), K-40 (39.9640 uma; 8.136 Escriba un reporte sobre la importancia de la tabla
0.0117%), K-41 (40.9618 uma; 6.730%). periódica. Haga énfasis en lo importante de la posición
8.127 Calcule la longitud de onda máxima de luz (en nanóme- de un elemento en la tabla y cómo se relaciona la posi-
tros) que se requiere para ionizar un solo átomo de ción con las propiedades físicas y químicas del elemen-
sodio. to.
8.128 Prediga el número atómico y la confi guración electró- 8.137 En el mismo diagrama, grafi que la carga nuclear efec-
nica fundamental del siguiente miembro de los metales tiva (vea la página 336) y el radio atómico (vea la fi gura
alcalinos, después del francio. 8.5) contra el número atómico para los elementos del
segundo periodo: Li a Ne. Explique las tendencias.
8.129 ¿Por qué los elementos que tienen altas energías de
ionización también tienen afi nidades electrónicas más 8.138 Un alótropo de un elemento X es un sólido cristalino
incoloro. La reacción de X con un exceso de oxígeno
positivas? ¿Cuál grupo de elementos representa una
excepción a esta generalización? produce un gas incoloro. Este gas se disuelve en agua
para producir una disolución ácida. Elija uno de los
8.130 Las primeras cuatro energías de ionización de un ele- siguientes elementos que corresponda a X: a) azufre, b)
mento son aproximadamente 579 kJ/mol, 1 980 kJ/mol,
fósforo, c) carbono, d) boro, e) silicio.
2 963 kJ/mol y 6 180 kJ/mol. ¿A cuál grupo periódico
pertenece este elemento? 8.139 Cuando el magnesio metálico se quema en el aire, for-
ma dos productos A y B. A reacciona con agua para
8.131 Algunos químicos creen que el helio debería llamarse formar una disolución básica. B reacciona con agua
“helón”. ¿Por qué? ¿Qué sugiere la terminación (-io) en
para formar una disolución similar a la de A más un gas
la palabra helio? con un olor picante. Identifi que A y B y escriba ecua-
8.132 a) La fórmula del hidrocarburo más sencillo es CH 4 ciones para las reacciones. (Sugerencia: Vea la sección
(metano). Prediga las fórmulas de los compuestos más “Química en acción” de la página 360.)
sencillos formados entre el hidrógeno y los siguientes 8.140 La energía de ionización de cierto elemento es de 412
elementos: silicio, germanio, estaño y plomo. b) El kJ/mol. Sin embargo, cuando los átomos de este ele-
hidruro de sodio (NaH) es un compuesto iónico. mento se encuentran en el primer estado de excitación,
¿Esperaría que el hidruro de rubidio (RbH) fuera más o la energía de ionización es de sólo 126 kJ/mol. Con
menos iónico que el NaH? c) Prediga la reacción entre base en esta información, calcule la longitud de onda
el radio (Ra) y el agua. d) Cuando se expone al aire, el de la luz emitida en una transición del primer estado de
aluminio forma una cubierta tenaz de un óxido (Al 2 O 3 ) excitación al estado fundamental.
que protege al metal de la corrosión. ¿Cuál metal del 8.141 Use sus conocimientos sobre termoquímica para calcu-
grupo 2A esperaría que mostrara propiedades semejan- 2 1
lar ΔH de los siguientes procesos: a) Cl (g) S Cl (g)
tes? ¿Por qué? 2 1 2 2
1 2e y b) K (g) 1 2e S K (g).
8.133 Dé ecuaciones para demostrar que el hidrógeno mole-
8.142 En relación con la tabla 8.2, explique por qué la prime-
cular puede actuar como agente reductor y como agen- ra energía de ionización del helio es menor que el doble
te oxidante.
de la energía de ionización del hidrógeno, pero la
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8.134 Tanto el Mg como el Ca son iones biológicamente segunda energía de ionización del helio es mayor que
importantes. Una de sus funciones es ligarse a los gru- dos veces la energía de ionización del hidrógeno.
pos fosfato de las moléculas de ATP o aminoácidos de [Sugerencia: De acuerdo con la ley de Coulomb, la
las proteínas. Para los metales del grupo 2A, en general, energía entre dos cargas Q 1 y Q 2 separadas por una dis-
la tendencia a ligarse a los aniones aumenta en el orden tancia r es proporcional a Q 1 Q 2 /r).]
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Ba , Sr , Ca , Mg . Explique esta tendencia. 8.143 Como se mencionó en el capítulo 3 (página 105), el
8.135 Relacione los elementos de la derecha con las descrip- nitrato de amonio (NH 4 NO 3 ) es el fertilizante nitroge-
ciones de la izquierda: nado más importante del mundo. Explique cómo prepa-