Configuración electrónica



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CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA.-


Muestra el acomodo de los electrones en el átomo en niveles y suniveles.
La configuración electrónica puede mostrarse en dos formas:


a) Condensada
b) Desarrollada


a) CONDENSADA.- Solo muestra el nivel, el subnivel y el número de electrones.
Ejm:


 

PRINCIPIO DE EDIFICACIÓN PROGRESIVA O REGLA DE AUFABU



Establece que: " Los electrones van formando los orbitales atómicos de menor a mayor contenido de energía."

Cada uno de los subniveles con su respectivo nivel principal de energía, tiene diferente energía. Los subniveles están ordenados de acuerdo con su incremento de energía en la siguiente lista (el símbolo < se lee "menor que".)

1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d <4p < 5s < 4d < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d...

Ejemplos de configuraciones electrónicas condensadas

Número de masa (# de protones + # de neutrones)

17Cl: 1s, 2s, 2p,3s, 3p5

Número atómico (Representa el # de protones, y como el átomo es neutro # p+ = #e-)

30Zn: 1s, 2s, 2p,3s, 3p, 4s, 3d

A partir de la configuración electrónica condensada, nosotros podemos obtener los siguientes datos:

a) Nivel de energía más externo: Es el último nivel, por tanto está representado por el coeficiente más alto.

b) Último subnivel que se forma: Es el subnivel en el cual termina la configuración.

c) Electrones de valencia: Número de electrones presentes en el último nivel.

Ejm:
14Si: 1s, 2s, 2p,3s, 3p


a) Nivel de energía más externo: 3

b) Último subnivel que se forma: p

c) Electrones de valencia: 2 + 2 = 4


29Cu: 1s, 2s, 2p,3s, 3p, 4s, 3d


a) Nivel de energía más externo: 4

b) Último subnivel que se forma: d

c) Electrones de valencia: 2

Es importante observar que el nivel de energía mas externo, no corresponde necesariamente al último subnivel.

EJERCICIOS: Escriba la configuración electrónica condensada de los siguientes elementos indicando en cada caso:

a) Nivel de energía más externo
b) Electrones de valencia
c) Último subnivel que se forma


1.- 11Na

2.- 60Nd

3.- 25Mn

4.-51Sb

b) DESARROLLADA.- En este tipo de configuración se muestran los cuatro números cuánticos: n, l, m y s.
El número cuántico por spin ( s ) se representa con flechas, una hacia arriba, otra hacia abajo, si están juntas en el mismo orbital:



El realizar la configuración electrónica desarrollada sigue ciertas reglas tales como:


PRINCIPIO DE MÁXIMA MULTIPLICIDAD O REGLA DE HUND.-



"Los orbitales con igual contenido de energía se van formando con un solo electrón antes de que formen pares".
PRINCIPIO DE EDIFICACIÓN PROGRESIVA.-
"Dos electrones de un mismo átomo no pueden tener idénticos los cuatro números cuánticos, al menos uno es diferente".



Configuración electrónica


La configuración electrónica del átomo de un elemento corresponde a la ubicación de los electrones en los orbitales de los diferentes niveles de energía. Aunque el modelo de Scrödinger es exacto sólo para el átomo de hidrógeno, para otros átomos es aplicable el mismo modelo mediante aproximaciones muy buenas.

La manera de mostrar cómo se distribuyen los electrones en un átomo, es a través de la configuración electrónica. El orden en el que se van llenando los niveles de energía es: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p. El esquema de llenado de los orbitales atómicos, lo podemos tener utilizando la regla de la diagonal, para ello debes seguir atentamente la flecha del esquema comenzando en 1s; siguiendo la flecha podrás ir completando los orbitales con los electrones en forma correcta.



Escribiendo configuraciones electrónicas

Para escribir la configuración electrónica de un átomo es necesario:



  • Saber el número de electrones que el átomo tiene; basta conocer el número atómico (Z) del átomo en la tabla periódica. Recuerda que el número de electrones en un átomo neutro es igual al número atómico (Z = p+).

  • Ubicar los electrones en cada uno de los niveles de energía, comenzando desde el nivel más cercano al núcleo (n = 1).

  • Respetar la capacidad máxima de cada subnivel (s = 2e-, p = 6e-, d = 10e- y f = 14e-).

Ejemplo:

Los orbitales se llenan en orden creciente de energía, con no más de dos electrones por orbital, según el principio de construcción de Aufbau.

Litio (Z = 3). Este elemento tiene 3 electrones. Empezaremos llenando el orbital de menor energía con dos electrones que tendrán distinto spin (ms). El electrón restante ocupará el orbital 2s, que es el siguiente con menor energía:

La flecha indica el valor del cuarto número cuántico, el de spin: para +1/2: ­ y para –1/2, respectivamente.


También podemos describir la distribución de electrones en el átomo de litio como:
Los electrones que tienen números de espín opuestos cancelan los efectos magnéticos y se dice que son electrones apareados. Un ejemplo son los dos electrones que ocupan el orbital 1s en el átomo de Litio. De manera similar decimos que el electrón que ocupa el orbital 2s orbital está desapareado.

CONFIGURACION ELECTRONICA

Es la representación del modelo atómico de Schrodinger o modelo de la mecánica cuántica. En esta representación se indican los niveles y los orbitales que ocupan los electrones.

A partir de la configuración electrónica de los elementos se pueden conocer los 4 números cuánticos de cualquier electrón.

Empleando los números cuánticos y en base a cálculos energéticos, se elaboró un rayado electrónico a partir del cuál se obtuvo la configuración electrónica estándar.



Regla de los diagonales

Te indica la secuencia en que se irán llenando de electrones los niveles y subniveles de energía. Te indica que primero se llenarán aquellos niveles y subniveles desde el de menor energía al de mayor energía. Para hacer una configuración electrónica correcta debes de conocer el número atómico (Z) el cual te indica el número de protones pero también te indica el número de electrones que tienes que distribuir. Recuerda que nunca te debes de pasar de este número.

Al hacer una configuración electrónica siempre debes de empezar iniciando las flechas de arriba y seguir el orden o secuencia de esas flechas. La primera flecha del rayado cruza al 1s y la segunda al 2s, y así sucesivamente.

Regla de los diagonales



Configuración Electrónica Estándar: También puedes seguir esta secuencia, que es exactamente lo mismo que la regla de los diagonales.



1s2I2s22p6 I3s23p6I4s23d104p6 I5s24d105p6 I6s24f145d106p6 I7s25f146d107p6



TIPOS DE CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

Existen cuatro tipos de configuraciones electrónicas , ellos son :



Configuración estándar: Se representa la configuración electrónica considerando la configuración estándar (la que se obtiene del rayado electrónico). Recuerda que los orbitales se van llenando en el orden en que aparecen.

Configuración condensada: Los niveles que aparecen llenos en la configuración estándar, se pueden representar con un gas noble (elemento del grupo VIII A ), donde el número atómico del gas , coincida con el número de electrones que llenaron el último nivel. Los gases nobles son (He , Ne, Ar , Kr , Xe y Rn ).

Configuración desarrollada: Consiste en representar todos los electrones de un átomo, empleando flechas para simbolizar el spin de cada unos. El llenado se realiza respetando el principio de exclusión de Pauli y la Regla de máxima multiplicidad de Hund

Configuración semidesarrollada: Esta representación es una combinación entre la configuración condensada y la configuración desarrollada . Aquí solo se representan los electrones del último nivel de energía.

La representación de las 4 configuraciones para el 24 Cr , son :



En el diagrama del lado derecho pueden observar que si hacen las configuraciones de los elementos se van a distinguir 4 bloques: Bloque “s” formado por los grupos IA y IIA. Bloque “p” formado por los grupos del III A al VIII A. Bloque “d” ubicado en el centro de la tabla periódica. Todos son metales. Bloque “f” que forma los dos renglones de abajo.





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