Página 43 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato

Análisis: Se pide reconocer a los metales alcalinos y describir sus rasgos comunes.

Resolución paso a paso:

1. Grupo 1 (excepto H): Litio (Li), Sodio (Na), Potasio (K), Rubidio (Rb), Cesio (Cs) y Francio (Fr).
2. Configuración electrónica: ns¹ (un electrón de valencia).
3. Propiedades físicas: metales blandos y brillantes, densidad y puntos de fusión relativamente bajos; buen conductores.
4. Propiedades químicas: muy electropositivos y reductores; pierden 1 e− y forman M⁺. Reaccionan con agua formando hidróxidos fuertes y H₂:

$$2M + 2H_2O \rightarrow 2MOH + H_2\uparrow$$

5. Estado natural: no aparecen libres; se encuentran como sales (p. ej., NaCl, KCl). Se almacenan en aceite por su alta reactividad.

Conclusión: Los alcalinos son Li, Na, K, Rb, Cs y Fr; tienen 1 e− de valencia, gran reactividad y forman cationes +1 e hidróxidos fuertes.

Análisis: Se pide justificar por qué la tabla periódica es esencial.

Resolución paso a paso:

1. Organiza los elementos por número atómico y en grupos y periodos.
2. Permite predecir propiedades y reactividad (radio, electronegatividad, energía de ionización, afinidad electrónica).
3. Relaciona configuración electrónica con el comportamiento químico (bloques s, p, d, f).
4. Ayuda a anticipar tipos de enlace y la formación de compuestos.
5. Es una herramienta de comunicación y clasificación universal para estudiar y diseñar materiales, fármacos y procesos.

Conclusión: La tabla periódica es el mapa que ordena y permite predecir el comportamiento de los elementos y sus compuestos.

Análisis: Es una pregunta reflexiva sobre la observación de la tabla.

Resolución (respuesta modelo):

1. La tabla parece un mapa ordenado donde elementos con propiedades similares se agrupan en columnas.
2. Destaca la separación entre metales, no metales y metaloides y los bloques s, p, d, f.
3. Se perciben patrones: al bajar en un grupo aumenta el radio y disminuye la electronegatividad; al avanzar en un periodo ocurre lo contrario.

Conclusión: La tabla muestra una periodicidad clara que facilita anticipar comportamientos y conexiones entre los elementos.

Análisis: Se evalúa la posibilidad de formar compuestos y sus límites.

Resolución paso a paso:

1. No todos entre sí ni en todas las condiciones. La formación de compuestos depende de valencia, energía y estabilidad.
2. Los gases nobles (grupo 18) son muy poco reactivos por su capa de valencia completa; algunos pesados forman pocos compuestos (p. ej., XeF₂, XeF₄).
3. Elementos muy radiactivos o con vidas medias cortas forman pocos compuestos estables.
4. Muchos elementos sí forman compuestos, pero no todos con todos (p. ej., dos metales típicos rara vez forman compuestos iónicos estables entre sí).

Conclusión: La mayoría de elementos forma compuestos, pero la combinación está limitada por la estabilidad electrónica y termodinámica.

Análisis: Se solicita enumerar ejemplos de elementos naturales comunes.

Resolución paso a paso:

• Atmósfera: N (N₂), O (O₂), Ar.
• Hidrosfera y biosfera: H, O (en agua), C (en biomoléculas), S, P.
• Litosfera/minerales: Si y O (sílice), Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Cl, Cu, Zn, Pb, Ag, Au.
• Estados nativos: C (grafito/diamante), S, Au, Ag, Cu.

Conclusión: Entre los más frecuentes: H, C, N, O, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Fe, Cu, Zn, Ag, Au, etc., presentes en aire, agua, rocas y seres vivos.