Ejercicio resuelto de Propiedades periódicas · Química · 2026

Dados los iones $\text{Mg}^{2+}$ y $\text{Na}^{+}$, justifique si las afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas:

a) El radio iónico del ion $\text{Mg}^{2+}$ es mayor que el radio atómico del átomo de magnesio neutro (Mg).

b) El ion $\text{Na}^{+}$ y el átomo de neón (Ne) son especies isoelectrónicas.

c) La energía necesaria para obtener $\text{Mg}^{2+}$ a partir de $\text{Mg}^{+}$ es superior a la energía necesaria para obtener $\text{Mg}^{+}$ a partir de Mg.

d) En el compuesto MgO, la proporción de iones es 1:1, igual que en el NaCl.

$\textbf{a) El radio iónico del ion Mg²⁺ es mayor que el radio atómico del átomo de magnesio neutro (Mg).}$

La afirmación es falsa.

$\mathrm{Mg}\ [\mathrm{Ne}]3s^2 \rightarrow \mathrm{Mg^{2+}}\ [\mathrm{Ne}] + 2\,e^-$

Al formarse el catión, el magnesio pierde los dos electrones de su capa de valencia, la $3s$, y con ellos desaparece una capa entera: el ion se queda con la configuración del neón. Además, la carga nuclear sigue siendo la misma, 12 protones, repartida ahora entre menos electrones, de modo que cada uno de ellos es atraído con más fuerza y la nube se contrae.

Por las dos razones, el radio del catión es bastante menor que el del átomo neutro. Todo catión es siempre más pequeño que el átomo del que procede.

$\textbf{b) El ion Na⁺ y el átomo de neón (Ne) son especies isoelectrónicas.}$

La afirmación es verdadera.

Dos especies son isoelectrónicas cuando tienen el mismo número de electrones y la misma configuración electrónica. El sodio tiene 11 electrones y, al perder el de la capa $3s$, se queda con 10.

$\mathrm{Na^+}: 1s^2\,2s^2\,2p^6 \qquad \mathrm{Ne}: 1s^2\,2s^2\,2p^6$

Las dos especies tienen 10 electrones con idéntica configuración, la de gas noble. Eso no quiere decir que sean iguales: el ion sodio tiene 11 protones frente a los 10 del neón, así que atrae con más fuerza a esos 10 electrones y su radio es menor.

$\textbf{c) La energía necesaria para obtener Mg²⁺ a partir de Mg⁺ es superior a la energía necesaria para obtener Mg⁺ a partir de Mg.}$

La afirmación es verdadera. Se están comparando la segunda y la primera energía de ionización del magnesio.

$\mathrm{Mg} + E_{i1} \rightarrow \mathrm{Mg^+} + e^-$

$\mathrm{Mg^+} + E_{i2} \rightarrow \mathrm{Mg^{2+}} + e^-$

La segunda ionización arranca el electrón de una especie que ya tiene carga positiva, de modo que hay que vencer además la atracción electrostática del catión sobre el electrón que se marcha. Y hay un segundo motivo: al haber un electrón menos, el apantallamiento disminuye y la carga nuclear efectiva sobre los que quedan aumenta.

$E_{i2}>E_{i1}$

Las energías de ionización sucesivas de un mismo elemento son siempre crecientes.

$\textbf{d) En el compuesto MgO, la proporción de iones es 1:1, igual que en el NaCl.}$

La afirmación es verdadera.

$\mathrm{Mg^{2+}} + \mathrm{O^{2-}} \rightarrow \mathrm{MgO} \qquad \mathrm{Na^+} + \mathrm{Cl^-} \rightarrow \mathrm{NaCl}$

En el óxido de magnesio las cargas de los dos iones son $+2$ y $-2$, y se compensan uno a uno; en el cloruro de sodio son $+1$ y $-1$, y también se compensan uno a uno. La estequiometría es 1:1 en los dos casos, y de hecho los dos cristalizan en la misma red cúbica.

Lo que sí es muy distinto es la energía reticular: en el MgO las cargas son el doble, de manera que la atracción electrostática es mucho mayor y su punto de fusión, unos 2800 °C, supera con creces los 801 °C del NaCl.