10. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el radio iónico, r, es falsa?
(A). r(F–) > r(Na+)
(B). r(Ga+) < r(Ga3+)
(C). r(Cl–) > r(Cl)
(D). r(Na+) > r(Mg2+)
Solución: B. Escribiendo los primeros elementos de la tabla periódica se pueden averiguar los números atómicos del F, el Na y el Mg, que resultan ser 9, 11 y 12. Eso supone que el ion F– y el ion Na+ son isoelectrónicos (ambos iones tienen 10 electrones). Pero el Na+ tiene más carga nuclear positiva que el F– (11 protones el Na+ y 9 el F–), por lo que la atracción de los 10 electrones será mayor en el Na+ que en el F–. Entonces, el radio del Na+ debería ser menor que el del F– (y, de hecho, así es: rNa+ = 102 pm; rF– = 133 pm). Lo mismo cabe argumentar respecto a la pareja (Na+, Mg2+). Ambos son isoelectrónicos (10 electrones), pero el Mg2+ tiene un protón más en su núcleo, por lo que la atracción sobre los electrones será mayor y el Mg2+ será menor que el Na+ (rMg2+ = 72 pm). En el caso del Cl– y el Cl, sus cargas nucleares son iguales, por lo que lo que hay que tener en cuenta es el número de electrones. A más electrones, más espacio necesita la nube electrónica y, por tanto, mayor radio (rCl = 99 pm; rCl– = 181 pm). Por la misma razón el Ga+ debe de ser mayor que el Ga3+, ya que ambos tienen el mismo número de protones en el núcleo, pero el Ga3+ tiene dos electrones menos que el Ga+. Y así se confirma experimentalmente: rGa+ = 81 pm; rGa3+ = 62 pm).
11. En la teoría del enlace iónico, ¿a qué se llama constante de Madelung?
(A). A la diferencia entre la energía reticular y la energía de formación de un cristal.
(B). Al equivalente en los sólidos cristalinos de la constante de los gases R.
(C). Es un factor que aparece en la expresión matemática que permite predecir teóricamente la energía reticular de un cristal.
(D). Es un sinónimo de número de coordinación del cristal iónico y tiene un valor determinado para cada tipo de red cristalina.
Solución: C. La energía reticular de una sustancia iónica cristalina puede calcularse teóricamente a partir de las fuerzas de atracción entre iones de carga opuesta adyacentes y las fuerzas de repulsión de iones de cargas del mismo signo también adyacentes. Pero este modelo solo da un valor aproximado, ya que no se tienen en cuenta las fuerzas entre iones no adyacentes y otras. Para mejorarlo se introduce la constante de Madelung, que depende de la geometría del cristal iónico.
