El documento explica los principios que rigen la configuración electrónica de los átomos, incluyendo el principio de exclusión de Pauli, el principio de máxima multiplicidad de Hund y el principio de Aufbau. Además, muestra ejemplos de cómo escribir la configuración electrónica de átomos como el oxígeno y el fósforo siguiendo estas reglas. Finalmente, incluye ejercicios para practicar la escritura de configuraciones electrónicas.
1. Configuración Electrónica. TALLER
La configuración electrónica de un átomo en particular, nos indica la forma como están ordenados los
electrones en los distintos orbitales atómicos. Los números cuánticos l nos indican que tipo de orbital están
ocupandolos electrones, estos pueden ser orbitales s, p, d ó f. Los que siempre van relacionados a un numero
cuántico principal n = 0, 1, 2, 3,… etc. Antes de establecer una configuración electrónica para cada elemento es
necesario tener las siguientes consideraciones:
(cargas +) debe ser igual a el número de
electrones (carga -). Cualquier diferencia entre ellos se debe al exceso o déficit de electrones. Manteniéndose
siempre constante el número de protones.
o químico aunque es constante para todos los
átomos del mismo elemento.
Principios que rigen la configuración electrónica.
Principio de exclusión de Pauli:
Éste nos dice que no pueden existir dos
electrones con la misma combinación
de números cuánticos n, l, ml, ms, esto
implica que de un grupo de electrones que
componen un átomo, todos deben variar por lo menos en uno de estos números cuánticos. Por ejemplo
2 electrones que pertenecen al mimo orbital poseen los mismos números de n, l y ml, pero ms
necesariamente debe ser distinto.
Principio de máxima multiplicidad de Hund:
Nos indica que los electrones van ocupando los orbitales
atómicos de igual energía uno a uno con espin paralelo,
es decir, con igual número de ms, apareándose sólo
cuando cada orbital de igual energía cuenta con un electrón.
Principio de Aufbau:
Los electrones se agregan partiendo del orbital de
menor energía hacia los de mayor energía. Para esto
se debe utilizar el siguiente esquema (diagrama de
Möller): Así, los orbitales se llenan en orden de
energía creciente, con un máximo de dos electrones
por orbital. Con estos 3 principios o reglas, ahora
podemos escribir una configuración electrónica
siguiendo los pasos que corresponden y sin romper ni
una de las leyes que rigen el comportamiento de los
electrones en las orbitas.
Formas de escribir una configuración electrónica: Existen diferentes formas de escribir una
configuración electrónica, las cuales nos ayudan a visualizar la distribución de los electrones en los
orbitales.
Ejemplo 1: Para el átomo de Oxígeno neutro (Z=8), se deben colocar 8 electrones, en los distintos orbitales. Puesto
que el orbital s puede contener un máximo de 2 electrones, y el orbital p un máximo de 6, se requieren dos
2. orbitales s llenos y tres orbitales p con 4 electrones. Siguiendo el esquema de Mollër, la configuración queda escrita
de la siguiente manera: 1s2 2s2 2p4
Se distinguen 5 orbitales (dos s y tres p), una capa (n=1) con una subcapa (1s) y otra capa (n=2) con dos subcapas
(2s, 2p). En la capa 1 hay un orbital, y en la capa 2 hay 4 orbitales.
Ejemplo 2: Determine la configuración electrónica del Fósforo (Z=15). Siguiendo el esquema para el
orden de llenado, y las reglas de máxima cantidad de electrones por orbital, se tiene:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
Podemos apreciar que:
- Existen tres capas o niveles de energía.
- Para la primera capa (n=1) existe 1 orbital (1s) con dos electrones.
- Para la segunda capa (n=2) existen cuatro orbitales (2s, 2px, 2py, 2pz) con ocho electrones en total.
- Para la tercera capa (n=3) existen cuatro orbitales (3s, 3px, 3py, 3pz) con cinco electrones en total.
- Existen cinco subcapas.
- La subcapa 1s, perteneciente a la primera capa (n=1).
- Las subcapas 2s y 2p, pertenecientes a la segunda capa (n=2).
- Las subcapas 3s y 3p, pertenecientes a la tercera capa (n=3).
EJERCICIOS:
1) Escribe las configuraciones electrónicas
de los siguientes elementos
a) N _________________________________
b) P _________________________________
c) Ar ________________________________
d) Ti _________________________________
e) V ________________________________
f) Ge ________________________________
2. La configuración electrónica del ión O-2
(Z=8) es
A) 1s2 2s2 2p2. B) 1s2 2s2 2p3.
C) 1s2 2s2 2p4. D) 1s2 2s22p5.
E) 1s2 2s22p6.
3. ¿Cuántos electrones desapareados
presenta el átomo de Flúor(Z=9) en su
configuración electrónica fundamental?
A) 0. B) 1. C) 2. D) 3. E) 4.
4. Si un ión de carga +1 tiene la
configuración electrónica
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s24d105p6,
el número atómico del átomo que originó el
ión es
A) 52 B) 53 C) 54 D) 55 E) 56
5. El número máximo de electrones en los
subniveles s, p, d y f corresponden a:
A) 0, 1, 2 y 3. B) 2, 6, 10 y 14.
C) 4, 6, 8 y 10. D) 1, 2, 3 y 4.
E) 2, 5, 7 y 9.
6. Un elemento cuya configuración
electrónica es 1s2 2s22p6 3s2 3p2,
se ubica en el sistema periódico en el
Período - Grupo
A) Segundo IIA B) Segundo IVA
C) Tercero IIA D) Tercero IVA
E) Cuarto IIA
7. Si un ión de carga +3 tiene la
configuración electrónica 1s2 2s2 2p6, el
número atómico del átomo que originó el
ión es:
A) 13 B) 10 C) 8 D) 7 E) 3