PAU Química 2011 · Setembre · Sèrie 2 · Exercici 4

4. Dos elements tenen les configuracions electròniques següents en l’estat fonamental: element X: (1s)2(2s)2(2p)2 element Y: (1s)2(2s)2(2p)4 La primera energia d’ionització d’un dels elements és 1310kJmol–1, mentre que la de l’altre és 1090kJmol–1. a) Quin dels dos elements té un radi atòmic més gran? Assigneu els valors de la primera energia d’ionització a cadascun dels elements, X i Y. Justifiqueu les res- postes utilitzant el model atòmic de càrregues elèctriques. [1 punt] b) Indiqueu, a partir de la figura següent, quin tipus de radiació electromagnètica caldria utilitzar per a provocar la ionització de l’element que té la primera ener- gia d’ionització de 1310kJmol–1. [1 punt] Espectre electromagnètic FONT: Daniel C. HARRIS. Anàlisi química quantitativa. Barcelona: Reverté, 2006, p. 409. Constant de Planck, h=6,63×10–34Js. DADES: Velocitat de la llum, c=3,00×108ms–1. Constant d’Avogadro, NA=6,02×1023mol–1.

Pregunta 4 a) Tenim les següents configuracions electròniques: 1s2, 2s2, 2p2 Element X Nombre atòmic Z = 6 (6 electrons i 6 protons) 1s2, 2s2, 2p4 Element Y Nombre atòmic Z = 8 (8 electrons i 8 protons) L’àtom de l’element X té dos protons i dos electrons menys que l’àtom de l’element Y. [0,2 p] El radi atòmic de l’element X és més gran que el de l’element Y, ja els dos tenen l’electró més extern en la capa 2, però en l’àtom X la força d’atracció entre protons i electrons és més petita en tenir dos protons i dos electrons menys (llei de Coulomb). Radi àtom de l’element X > Radi àtom de l’element Y [0,3 p] L’energia d’ionització és l’energia que cal subministrar a un element en estat gasós per arrencar un electró: A(g) → A+(g) + 1 e- (primera energia d’ionització) [0,2p] Costarà més arrencar un electró de l’orbital 2p en l’àtom Y que en l’àtom X, ja que en ser més petit el radi de l’àtom Y, l’electró més extern està més atret pel nucli (protons). L’energia d’ionització de l’element Y és […]