È bene conoscere la collocazione nella tavola periodica di alcuni elementi chimici, tra i quali il calcio. Poiché durante lo svolgimento del test non sarà possibile consultare una tavola periodica, è opportuno memorizzare il nome e la posizione nella tavola periodica di alcuni elementi chimici indicati nello schema  scaricabile per esercitarti nella memorizzazione.

Il calcio Ca è il ventesimo elemento della tavola periodica; la sua configurazione è:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²

che possiamo scrivere anche come:

[Ar] 4s²

La scrittura [Ar] 4s²  è composta da una prima parte [Ar] che rappresenta la configurazione dell'argon Ar  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ e da 4s² che rappresenta gli elettroni del guscio esterno, detto guscio di valenza. Il calcio Ca infatti è costituito da tre gusci interni dei primi tre livelli così come il gas nobile argon e da due elettroni nell'orbitale 4s.

Il calcio appartiene al secondo gruppo  dei metalli alcalino-terrosi. La caratteristica tipica dei metalli alcalino terrosi è quella di formare ioni positivi bivalenti secondo la reazione:

Ca → Ca²⁺ + 2 e^–

Lo ione Ca²⁺ oggetto dei ragionamenti nel quiz è così uno ione normalmente presente in natura.

Analizziamo le risposte

A)  Lo ione Ca²⁺ ha un raggio maggiore dell’atomo di Ca

Lo ione Ca²⁺ rispetto all'atomo neutro non ha elettroni nel quarto guscio ma solo nei primi tre livelli. Ca²⁺è identico infatti, come configurazione, all'argon. Ca²⁺ è perciò più piccolo e non più grande dell'atomo neutro. La risposta A) è errata.

B) Ha un solo elettrone nella sua orbita esterna

Ca²⁺ ha perso i due elettroni nel quarto livello. La sua orbita più esterna non è più la quarta ma la terza (3s² 3p⁶) con otto elettroni. La risposta B) è errata.

C) Il numero di protoni, neutroni ed elettroni è lo stesso

Il calcio, ventesimo elemento della tavola periodica, possiede 20 protoni e 20 elettroni. Lo ione Ca²⁺ possiede due elettroni in meno, cioè 18. Anche se non conosciamo il numero di neutroni presenti nel calcio, possiamo comunque dire che la risposta C) è errata.

D)  Ha 8 elettroni nell’ultimo livello energetico

Ca²⁺ ha perso i due elettroni nel quarto livello. La sua orbita più esterna non è più la quarta ma la terza (3s² 3p⁶) con otto elettroni. La risposta D) è CORRETTA.

E)  Ha la configurazione elettronica del neon

Come abbiamo visto lo ione Ca²⁺ possiede la configurazione elettronica dell'argon, non del Neon. La risposta E) è errata.