Pregunta 3 · Química I URV 2021

Pregunta 3. Tendencia del segundo potencial de ionización en el período 3

Solución: - Sodio (Na): Su catión monovalente $\mathrm{Na^+}$ tiene configuración de gas noble ($[\mathrm{Ne}] = 1s^2 2s^2 2p^6$). La extracción de un segundo electrón requiere romper una capa completa muy estable ($n=2$), por lo que presenta un $\pi_2$ extraordinariamente mayor de lo esperado. - Magnesio (Mg): $\mathrm{Mg^+}$ tiene configuración $[\mathrm{Ne}]\,3s^1$. Al perder este electrón adquiere la configuración de capa cerrada del neón, por lo que su $\pi_2$ es relativamente bajo en comparación con la tendencia general. - Aluminio (Al): $\mathrm{Al^+}$ tiene configuración $[\mathrm{Ne}]\,3s^2$ (subcapa $s$ completa y estable), por lo que presenta un $\pi_2$ mayor del esperado en comparación con el silicio. - Silicio (Si): $\mathrm{Si^+}$ tiene configuración $[\mathrm{Ne}]\,3s^2 3p^1$; el electrón a retirar procede de un orbital $3p$ de mayor energía, produciendo una discontinuidad a la baja respecto a la estabilidad de $\mathrm{Al^+}$. - Fósforo (P) y Azufre (S): Para el azufre, $\mathrm{S^+}$ tiene configuración $[\mathrm{Ne}]\,3s^2 3p^3$ (subcapa $p$ semiocupada, de gran estabilidad), lo que hace que el $\pi_2$ del azufre sea mayor del esperado y supere o esté muy próximo al del cloro ($\mathrm{Cl^+}: 3p^4$, donde se extrae un electrón apareado con repulsión culombiana).