Actividad sobre tabla periódica y configuraciones electrónicas

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UNA TABLA PERIÓDICA HIPERESPACIAL 1 Víctor M.
Jiménez J. Dpto. J. Dpto. 26/11/2010 1 de 3
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Cuaderno de bitácora. Fecha estelar 2145.8.
El Enterprise acaba de concluir la
exploración de la distorsión espacial NF3-5 en el
segundo cuadrante. En el centro de la distorsión
descubrimos una barrera energética que ocultaba un
acceso directo al hiperespacio. Siguiendo los
protocolos de la Flota Estelar, he enviado a Spock a
recoger datos de la misma en la lanzadera...
Kirk: ¡Spock!
Spock: Capitán.
K.: ¿Completó sus medidas?
S.: En efecto, Capitán, en este momento estoy pasando los datos del tricórder al ordenador
central... Fascinante...
K.: ¿Qué ocurre?
S.: Parece ser que esa zona del hiperespacio que hemos explorado contiene una distribución
ciertamente singular de elementos químicos. De hecho parecen ser totalmente distintos a los
de nuestro Universo.
K.: ¿Es eso posible?
S.: Así parece, Señor. Los datos espectroscópicos detectan tan sólo 40 elementos diferentes.
K.: Bueno, eso no es tan raro. Algunas zonas del Universo son más ricas en unos elementos que
otras.
S.: En efecto, así es, pero estos elementos parecen poseer una distribución de sus electrones
diferente a la de los nuestros. Los datos espectroscópicos indican la existencia de 5 niveles
de energía con una ocupación diferente: el nivel 1 contiene 2 electrones, el nivel 2 puede
contener hasta 6 y los restantes niveles pueden contener 12 electrones cada uno. Además,
esos niveles tienen a su vez subniveles: el subnivel a tiene un orbital, el subnivel b tiene un
par de orbitales, y el subnivel c, tres orbitales. Cada orbital puede contener un máximo de
dos electrones y el orden de llenado de los mismos es 1a, 2a, 2b, 3a, 3c, 3b, 4a, 4c, 4b, 5a,
5c, 5b. Observe que el 3c se llena antes que el 3b, el 4c antes que el 4b y el 5c antes que el
5b.
K.: ¡Increíble!... ¡Spock! ¿Cree que sería capaz de ordenar todos esos elementos en una forma
parecida a nuestra tabla periódica y usarla para predecir propiedades físicas y químicas? Tal
vez alguno de esos elementos pueda ser de utilidad a la Flota Estelar.
S.: Me pondré inmediatamente a ello, Señor...

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UNA TABLA PERIÓDICA HIPERESPACIAL 1 Víctor M.
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Échale una mano a Spock y ayúdale a completar el encargo del Capitán Kirk.
1. Realiza un diagrama de niveles de energía para el hiperespacio análogo al terrestre.
2. Haz una tabla periódica de los 40 elementos hiperespaciales en orden creciente de número
de electrones basada únicamente en la configuración electrónica. Usa el subnivel ocupado
más alto para designar al átomo, por ejemplo, el elemento con un único electrón sería el 1a1.
3. Asigna a cada elemento de tu tabla periódica un número atómico en la esquina superior
izquierda.
Cuestiones
1. Escribe la configuración electrónica completa del elemento 4b3.
2. ¿Cabe pensar que se podrían descubrir nuevos elementos del periodo 5 de tu tabla?
3. El elemento 1a2 tiene el nivel principal lleno. Basándote en tu predicción de propiedades
químicas, ¿qué otra ubicación alternativa en tu tabla podría tener?
4. Asumiendo que las leyes de la física y la química son las mismas en el el hiperespacio y en
la Tierra, predice algunas propiedades químicas y físicas de los elementos 3b4 y 4a1
basándote en su posición en tu tabla periódica.
5. Asumiendo que las leyes de la física y la química son las mismas en el el hiperespacio y en
la Tierra, discute la posibilidad de la existencia de la tabla periódica hiperespacial que has
construido.
Adaptado de E. L. Waterman, J. Chem. Educ., 56, 470 (1979)

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