Ejercicio resuelto de Propiedades periódicas · Química · 2026

Justifique si las afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas:

a) El radio iónico del ion $\text{S}^{2-}$ es menor que el radio atómico del oxígeno (O).

b) El ion $\text{Cl}^{-}$ y el átomo de argón (Ar) son especies isoelectrónicas.

c) La carga nuclear efectiva que experimentan los electrones de valencia es mayor en el ion $\text{S}^{2-}$ que en el ion $\text{Cl}^{-}$.

d) La molécula $\text{SCl}_2$ es lineal y, por tanto, apolar.

$\textbf{a) El radio iónico del ion S²⁻ es menor que el radio atómico del oxígeno (O).}$

La afirmación es falsa, y por partida doble.

$\mathrm{O}\ [\mathrm{He}]2s^2\,2p^4 \qquad \mathrm{S^{2-}}\ [\mathrm{Ne}]3s^2\,3p^6$

Por un lado, el azufre está en el periodo 3 y el oxígeno en el periodo 2: el azufre tiene una capa electrónica más, así que su radio atómico ya es mayor que el del oxígeno. Por otro, el ion $\mathrm{S^{2-}}$ ha ganado dos electrones, con lo que aumenta la repulsión entre ellos mientras la carga nuclear sigue siendo la misma, y la nube se expande.

Todo anión es mayor que su átomo neutro, de modo que el radio del $\mathrm{S^{2-}}$ es bastante mayor que el del oxígeno, no menor.

$\textbf{b) El ion Cl⁻ y el átomo de argón (Ar) son especies isoelectrónicas.}$

La afirmación es verdadera.

El cloro tiene 17 electrones y, al ganar uno, se queda con 18, los mismos que el argón, y con idéntica configuración electrónica.

$\mathrm{Cl^-}: 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6 \qquad \mathrm{Ar}: 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6$

Son isoelectrónicas, aunque no idénticas: el argón tiene 18 protones y el ion cloruro solo 17, de modo que este último atrae con menos fuerza a sus electrones y su radio es mayor.

$\textbf{c) La carga nuclear efectiva que experimentan los electrones de valencia es mayor en el ion S²⁻ que en el ion Cl⁻.}$

La afirmación es falsa.

Los dos iones son isoelectrónicos: tienen 18 electrones con la misma configuración, de manera que el apantallamiento que ejercen los electrones internos es prácticamente el mismo en ambos. Lo que los diferencia es el número de protones del núcleo.

$Z_{\text{ef}}=Z-s \qquad Z(\mathrm{S})=16 < Z(\mathrm{Cl})=17$

Con el mismo apantallamiento y una carga nuclear menor, la carga nuclear efectiva del $\mathrm{S^{2-}}$ es menor que la del $\mathrm{Cl^-}$, no mayor. Por eso, dentro de una serie isoelectrónica, el radio disminuye al aumentar el número atómico.

$\textbf{d) La molécula SCl₂ es lineal y, por tanto, apolar.}$

La afirmación es falsa.

Se aplica el modelo de repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia. El azufre tiene seis electrones de valencia: emplea dos en formar los dos enlaces simples con los cloros y le quedan cuatro, es decir, dos pares no enlazantes.

$\mathrm{SCl_2}: \ 2\ \text{pares enlazantes} + 2\ \text{pares libres}$

Con cuatro pares alrededor del átomo central, la disposición electrónica es tetraédrica, pero la geometría molecular —la que dibujan solo los átomos— es angular, con un ángulo Cl–S–Cl algo menor que 109,5°, no lineal.

Y como es angular, los momentos dipolares de los dos enlaces S–Cl, polares porque el cloro es más electronegativo que el azufre, no se cancelan.

$\vec\mu_{\text{total}}=\sum \vec\mu_{\mathrm{S-Cl}} \neq \vec 0$

La molécula es angular y polar. El caso contrario sería el $\mathrm{CO_2}$, que sí es lineal y, pese a tener enlaces polares, resulta apolar.