Niveles energéticos y configuración electrónica



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Niveles energéticos y configuración electrónica

 La configuración electrónica (o distribución electrónica-D.E. o Notación Espectral)es el modo en que los electrones de un átomo se disponen alrededor del núcleo. En otras palabras, y de acuerdo con el modelo de Böhr, la configuración electrónica nos indica en qué niveles y subniveles de energía se encuentran los electrones de un átomo.

 Los niveles de energía los llamaremos 1, 2, 3, 4, 5... y a los subniveles s (con 2 electrones como máximo), p (con 6 electrones como máximo), d (con 10 electrones como máximo) y f (con 14 electrones como máximo).


El diagrama de Moeller es una regla muy simple y útil para recordar el orden de llenado de los diferentes niveles y subniveles de energía del átomo. Sólo hay que seguir el orden marcado por las flechas:

 

1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4d < 5d < 6p <6s…



 



La configuración electrónica de un átomo es la manera en que están distribuidos los electrones entre los distintos orbítales atómicos.

El conocimiento de las configuraciones electrónicas es fundamental para entender y predecir las propiedades de los elementos.

En el estado fundamental de un átomo, los electrones ocupan orbítales atómicos de tal modo que la energía global del átomo sea mínima.

Se denomina principio de construcción (Auf-bau) al procedimiento para deducir la configuración electrónica de un átomo, y consiste en seguir un orden para el llenado de los diferentes orbítales, basado en los diferentes valores de la energía de cada uno de ellos. Para recordarlo se utiliza el diagrama de Möller o Simmons o de las diagonales, así como la regla de la mínima energía (n+l)..

Además del principio de construcción hay que tener en cuenta

 el principio de exclusión de Pauli: establece que no es posible que dos electrones de un átomo tengan los mismos cuatro números cuánticos iguales. Esto implica que en un mismo orbital atómico sólo pueden coexistir dos electrones con espines opuestos.

 la regla de Hund: establece que si hay más de un orbital en un mismo subnivel, los electrones estarn lo más desapareados posibles, ocupando el mayor número de ellos.

Actividad:

1.-Señorita estudiante: sea X su número de lista. Realice usted la D.E para los siguientes elementos:


  1. Z = X

  2. Z = 40 + X

  3. Z = 110 – X

2.- TALLER EVALUACIÓN: DE NÚMEROS CUÁNTICOS Y DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA
Coloque en el paréntesis V o F, según el valor de verdad de la proposición:

1. ( ) El número máximo de electrones en un nivel está determinado por la expresión: 2n

2. ( ) En un átomo pueden existir varios electrones con los cuatro números cuánticos iguales.

3. ( ) Un orbital 2p , sólo puede albergar como máximo 2e-.

4. ( ) La norma de multiplicidad de Hund se refiere solamente a los subniveles

p,d y f.


5. ( ) El número máximo de electrones en un subnivel está dado por la expresión:

4ℓ + 2.


6. ( ) La D.E de Z = 17 es: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

7. ( ) En un subnivel es posible encontrar hasta 2n + 1 electrones.

8. ( ) El número cuántico magnético indica en que sentido gira el electrón alrededor de su eje.

9. ( ) El número máximo de electrones en un subnivel está dado por: 2n2.

10. ( ) El principio de exclusión de Pauli se refiere a los cuatro números cuánticos.

11. ( ) Para el elemento que tiene Z = 21, se cumple que: el número de niveles ocupados es cuatro, el número de subniveles es siete y el número de orbitales es siete.

12. ( ) El elemento cuyo número atómico es 25 posee 3e- desapareados.

13. ( ) El elemento cuyo número atómico es 58 tiene 5 orbitales vacíos en el último subnivel.

14. ( ) El elemento cuyo número atómico es 65 tiene 4 niveles completamente ocupados.

15. ( ) El elemento cuyo número atómico es 34 posee 6e- de valencia.

16. ( ) Los isótopos de un elemento se diferencian en el número de protones.

17. ( ) Los electrones de un átomo se distribuyen en un orden creciente de energía de los niveles.



18. ( ) Podemos afirmar que los electrones se ordenan en un orden creciente de energía de los niveles si su número atómico es menor que 20.

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