Sistema periódico y propiedades periódicas

• A (Z = 13): $1s^2\,2s^2 2p^6\,3s^2 3p^1 = [\text{Ne}]\,3s^2 3p^1$. Periodo 3, grupo 13: es el aluminio. Tiene 3 electrones de valencia y le resulta mucho más fácil perderlos que ganar cinco: queda con la configuración del neón, $\text{Al}^{3+}$. Número de oxidación más probable: +3.
• B (Z = 16): $1s^2\,2s^2 2p^6\,3s^2 3p^4 = [\text{Ne}]\,3s^2 3p^4$. Periodo 3, grupo 16: es el azufre. Le faltan 2 electrones para completar el octeto y, como no metal, tiende a ganarlos: $\text{S}^{2-}$, con la configuración del argón. Número de oxidación más probable: −2 (con elementos más electronegativos, como el oxígeno, puede actuar también con +4 y +6).
• C (Z = 37): $1s^2\,2s^2 2p^6\,3s^2 3p^6 3d^{10}\,4s^2 4p^6\,5s^1 = [\text{Kr}]\,5s^1$. Periodo 5, grupo 1: es el rubidio, un metal alcalino. Pierde con mucha facilidad su único electrón $5s$ y queda con la configuración del criptón: $\text{Rb}^+$. Número de oxidación: +1.

• Al y S están en el mismo periodo (3), con los electrones de valencia en la misma capa ($n = 3$). Al pasar del Al ($Z = 13$) al S ($Z = 16$) aumenta la carga nuclear y, como los electrones que se añaden van a la misma capa y apenas apantallan, aumenta la carga nuclear efectiva: los electrones son atraídos con más fuerza y el átomo se contrae. Por tanto, $r(\text{S}) < r(\text{Al})$.
• Rb está en el periodo 5: sus electrones de valencia ocupan la capa $n = 5$, mucho más alejada del núcleo, y además los electrones internos apantallan casi toda la carga nuclear (carga nuclear efectiva baja, como en todos los alcalinos). Tiene el mayor radio de los tres.

En b) hay dos preguntas escondidas: si la combinación de números cuánticos es posible (lo es) y si corresponde al electrón más externo de ese átomo (no lo es). Contesta a las dos: decir solo «es válida porque $l < n$» se queda a medias.

Para ordenar radios, compara primero el periodo (número de capas) y solo dentro de un mismo periodo recurre a la carga nuclear efectiva.