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a) Razone qué especie tiene un radio mayor: o b) Razone qué elemento del periodo 3 tiene menor energía de ionización.c) ¿Por qué la primera energía de ionización del es mayor que la del ?d) ¿Por qué el litio no tiene energía de ionización?
a) La especie tiene un radio mayor que . Ambas especies son isoelectrónicas, poseen 18 electrones. El tiene un número atómico (17 protones), mientras que el tiene un número atómico (19 protones). Al tener el mismo número de electrones y, por tanto, la misma configuración electrónica (), el factor determinante es la carga nuclear. El posee una mayor carga nuclear ( protones) que el ( protones). Esta mayor carga nuclear en el ejerce una atracción más fuerte sobre los 18 electrones, contrayendo más la nube electrónica y resultando en un menor radio iónico para . Por consiguiente, tiene un radio mayor.b) El elemento del periodo 3 con menor energía de ionización es el (Sodio). A lo largo de un periodo, la energía de ionización tiende a aumentar de izquierda a derecha. Esto se debe a que, al avanzar en el periodo, la carga nuclear efectiva () experimentada por los electrones más externos aumenta, mientras que el número de capas electrónicas permanece constante. Un mayor implica una atracción más fuerte del núcleo sobre los electrones de valencia, lo que requiere más energía para arrancarlos. Por lo tanto, el elemento situado más a la izquierda en el periodo 3, que es el , presentará el menor valor de energía de ionización.c) La primera energía de ionización del es mayor que la del . Ambos elementos pertenecen al Grupo 2. El se encuentra en el Periodo 2 con una configuración electrónica de , mientras que el se encuentra en el Periodo 4 con una configuración electrónica de . Al descender en un grupo, la energía de ionización disminuye. Esto se debe a que los electrones de valencia se encuentran en niveles de energía superiores (el para frente al para ), lo que significa que están más alejados del núcleo. Además, a medida que se desciende en el grupo, el efecto de apantallamiento () de los electrones internos aumenta, reduciendo la carga nuclear efectiva () que experimentan los electrones más externos. Ambos factores combinados hacen que los electrones de valencia de estén menos fuertemente unidos al núcleo que los de , requiriendo así menos energía para ser extraídos.d) El litio () no tiene cuarta energía de ionización porque solo posee tres electrones. Su número atómico es , y su configuración electrónica es . La primera energía de ionización remueve el electrón . La segunda y tercera energías de ionización remueven los dos electrones . Una vez que se han eliminado los tres electrones para formar el ión , no quedan más electrones en el átomo. Por lo tanto, no es posible extraer un cuarto electrón, y la cuarta energía de ionización no existe.