Sistema periódico y propiedades periódicas

Configuraciones electrónicas.$$\text{Mg} \;(Z=12): [\text{Ne}]\,3s^2 \qquad \text{Si} \;(Z=14): [\text{Ne}]\,3s^2 3p^2 \qquad \text{Cl} \;(Z=17): [\text{Ne}]\,3s^2 3p^5$$Los tres pertenecen al periodo 3, con la misma capa de valencia ($n=3$), y a los grupos 2, 14 y 17 respectivamente.

a) Mayor radio: el magnesio.

Al recorrer un periodo hacia la derecha, $Z$ aumenta pero los electrones nuevos entran en la misma capa, donde se apantallan mal entre sí. La carga nuclear efectiva crece y la nube electrónica se contrae:$$Z_{\text{ef}}(\text{Mg}) < Z_{\text{ef}}(\text{Si}) < Z_{\text{ef}}(\text{Cl}) \;\Longrightarrow\; r(\text{Mg}) > r(\text{Si}) > r(\text{Cl})$$$$r(\text{Mg}) = 160 \;>\; r(\text{Si}) = 117 \;>\; r(\text{Cl}) = 99 \; \text{pm}$$b) Mayor tendencia a formar cationes: el magnesio.

Formar un catión exige arrancar electrones, así que la tendencia es tanto mayor cuanto menor sea la energía de ionización:$$EI(\text{Mg}) = 738 \;<\; EI(\text{Si}) = 786 \;<\; EI(\text{Cl}) = 1\,251 \; \text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$$El magnesio es además el único metal de los tres, y basta con que ceda sus dos electrones $3s$ para alcanzar la configuración del neón:$$\text{Mg} \longrightarrow \text{Mg}^{2+} + 2e^- \qquad ([\text{Ne}])$$El cloro, en el extremo opuesto, forma aniones ($\text{Cl}^-$) con enorme facilidad: le falta un solo electrón para el octeto.

c) Mayor número de electrones desapareados: el silicio.

Aplicamos la regla de Hund al último subnivel de cada elemento:El silicio, con dos electrones en tres orbitales $3p$, los coloca en orbitales distintos con espines paralelos: 2 electrones desapareados.

Fíjate en que esta propiedad no sigue una tendencia periódica simple. El máximo dentro del bloque p se alcanza en el grupo 15 ($p^3$, tres desapareados), no en los extremos.