Sistema periódico y propiedades periódicas

a) Menor radio: el magnesio.

Los dos pertenecen al período 3, así que tienen el mismo número de capas. El magnesio tiene un protón más ($Z = 12$ frente a $11$) y ese protón adicional no queda compensado por el apantallamiento, porque el electrón que se añade entra en la misma capa $3s$.$$Z_{ef}(\text{Mg}) > Z_{ef}(\text{Na}) \qquad\Longrightarrow\qquad r(\text{Mg}) < r(\text{Na})$$b) Mayor radio: el ion cloruro, $\text{Cl}^-$.

Ambos iones son isoelectrónicos: tienen 18 electrones y la misma configuración, $[\text{Ar}]$.$$\text{K}^+ \; (Z = 19): \; 19\ p^+, \; 18\ e^- \qquad\qquad \text{Cl}^- \; (Z = 17): \; 17\ p^+, \; 18\ e^-$$Al tener el mismo número de electrones, lo único que los diferencia es la carga nuclear: el potasio, con dos protones más, atrae esa nube electrónica con más fuerza y la contrae.$$r(\text{Cl}^-) > r(\text{K}^+)$$En una serie isoelectrónica, el radio disminuye al aumentar $Z$: $\text{S}^{2-} > \text{Cl}^- > \text{Ar} > \text{K}^+ > \text{Ca}^{2+}$.

c) Mayor afinidad electrónica: el azufre.

La afinidad electrónica mide la energía liberada al captar un electrón, y aumenta hacia la derecha del período: los elementos más cercanos a completar el octeto ganan mucha estabilidad al hacerlo.$$\text{S} + e^- \longrightarrow \text{S}^- \qquad (\text{muy favorable: se acerca a } [\text{Ar}])$$$$\text{Na} + e^- \longrightarrow \text{Na}^- \qquad (\text{poco favorable: el electrón entra en el } 3s \text{, lejano y muy apantallado})$$El sodio, como metal alcalino, tiende a perder su electrón $3s^1$, no a ganar otro. El azufre, en cambio, solo necesita dos electrones para alcanzar la configuración del argón, y su elevada carga nuclear efectiva los atrae con fuerza.