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Estructura Atómica-2
Teófilo Donaires Flores

Capítulo III
Estructura Atómica-2

Configuración electrónica
La configuración electrónica es la
distribución de los electrones de un
átomo en sus niveles de energía,
subniveles de energía y orbitales
electrónicos.

PRINCIPIO DE AUFBAU
Los electrones se distribuyen a partir de las
regiones de menor energía relativa. De
menor a mayor energía relativa.

Notación
Cuántica (n)
Notación
espectral
Nro. Orbitales
(n2)
Nro. Electrones
(2n2)
1
2
3
4
5
6
7
…
K
L
M
N
O
P
Q
…
12 = 1
22 = 4
32 = 9
42 = 16
. = 16
. = 9
. = 4
…=
2
8
18
32
32
18
8
…
1. NIVELES DE ENERGÍA (n)

n
N
ivel
en
erg
é
tic
o K L M N O P Q ...
1 2 3 4 5 6 7 ...
n
A u m e n t a l a
e n e rg í a
Notación
espetroscópica
Notación
cuántica
Máx e-
# =2n2
Orbitales
# = n
2

1 2 3 4 5 6 7
Niveles de energía de Bohr

2. SUBNIVELES DE ENERGÍA (l )
Notación
Cuántica
(l)
Notación
espectral
Nro. Orbitales
(2l +1)
Nro. Electrones
2(2l +1)
0
1
2
3
…
s: sharp
p: principal
d: difuso
f: fundamental
…
2x0+1= 1
2x1+1= 3
2x2+1= 5
2x3+1= 7
…
2
6
10
14
…

REPRESENTACIÓN DE UN
SUBNIVEL DE ENERGÍA
subnivel n l #e-
4p5 4 1 5
3s1 3 0 1
5d8 5 2 8
6f13 6 3 13

Subniveles de energía
s2 p6 d10 f14

3. ENERGÍA RELATIVA (E.R )
E.R = n + l
#e
n l
−
5p6 E.R=5 + 1=6
ER= nivel + subnivel

Orbital n l E.R= n +l
2s1 2 0 2
3p5 3 1 4
4d10 4 2 6
5f14 5 3 8
4px 4 1 5
5dxy 5 2 7
Ejemplos

4. ORBITAL (REEMPE)
Región
Espacio
Energético
Manifestación
Probabilística
Electrónica
Vacío
Semilleno
lleno

vacío semilleno lleno incorrecto incorrecto incorrecto
correcto
1s2,2s2 2p6, 3s2 3p6 4s2 3d6
26Fe

Paramagnética
electrones paralelos
2p
Diamagnética
todos los electrones apareados
2p

l = 0 (orbitales s)
Tipos de orbitales
1. Orbital tipo “s”: 1 forma esférica
0

2. Orbital tipo “p”: 3 formas lobulares
ml = -1 ml = 0 ml = +1
l = 1 (orbitales p)

l = 2 (orbitales d)
3. Orbital tipo “d”: 5 formas bilobulares
ml = -2 ml = -1 ml = 0 ml = +1 ml = +2

4. Orbital tipo “f”: 7 formas complejas
l =3: f Forma compleja
-3
+3
-2
+2
-1
+1
0

NIVEL K L M N O P Q
n 1 2 3 4 5 6 7
l = 0 s s s s s s s
l= 1 p p p p p p
l= 2 d d d d d
l= 3 f f f f
l= 4 g g g
l= 5 h h
l = 6 i
#e- máx.=2n2 2 8 18 32 50 72 98
#e- real 2 8 18 32 32 18 8
NIVELES Y SUBNIVELES

Los electrones se distribuyen a partir de las regiones de menor energía ya que son
las que tienen mayor estabilidad.
PRINCIPIO DE AUFBAU

si
sopa
sopa de pollo
se fue de paseo
se fue de paseo
sopa de pollo
sopa
NEMOTECNIA

➢En la configuración electrónica la energía y la estabilidad del subnivel varían
inversamente.
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p67s2 5f14 6d10 7p6
ENERGÍA ESTABILIDAD

5. REGLA DE SARRUS
1s2,2s22p6,3s23p64s23d104p65s24d…
Ejemplos
:1s1
:1s2
: 1s2,2s1
: 1s2,2s2
1H
2He
3Li
4Be

Ejemplos
: 1s2 ,2s2 2p6 ,3s2 3p3
: 1s2 ,2s2 2p6 ,3s2 3p5
: 1s2 ,2s2 2p6 ,3s2 3p4
2 – 8 - 5
2 – 8 - 6
2 – 8 - 7
15P
16S
17Cl

NIVEL
Espectral
Cuántico
K L N
M O P Q
1 2 4
3 5 6 7
SUBNIVELES
DE
ENERGÍA
Capacidadteórica: 2n2
Capacidadreal
Númerodeorbitales 1 4 9 16 16 9 4
2 8 18 32 32 18 8
2 8 18 32 50 72 98
1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s
2p 3p 4p 5p 6p 7p
3d 4d 5d 6d 7d
4f 5f 6f 7f
5g 6g 7g
6h 7h
7i
REGLA DE SARRUS (REGLA DE SERRUCHO)

si sopa sopa soda pasada
pasa fideo pasa fideo pasa..
si
soy pre
soy pre
soy de pre
soy de pre
soy futuro de pre
soy futuro de pre
NEMOTECNIA
si
soy peruano
soy peruano
soy de Perú
soy de Perú
soy fue de Perú
soy fue de Perú

Determinar el número de niveles y de subniveles
energéticos que tiene el átomo.
n= 1
n= 2
K
L
2e
-
4e-
El átomo de carbono tiene:
✓ dos niveles energéticos n=1, n=2
✓ tres subniveles energéticos: 1s, 2s y 2p.
Ejemplo 01
6C: 1s2 , 2s2 2p2
6C
2 - 4

El átomo de magnesio tiene:
✓ 3 niveles energéticos:
n=1, n=2, n=3
✓ 4 subniveles energéticos:
1s, 2s, 2p, 3s
Ejemplo 02
12Mg:1s2, 2s2 2p6,3s2
n=3 M
n=2 K
n=1 L
2e
8e
2e
12Mg
2 - 8 - 2

20Ca: 1s2 ,2s2 2p6 ,3s2 3p6 ,4s2
2 - 8 - 8 - 2
El átomo de calcio tiene:
✓ 4 niveles energéticos:
n=1, n=2, n=3 , n=4
1s, 2s , 2p, 3s, 3p y 4s.
n= 4
n= 1
n= 2
n= 3
K
L
M
N
2e-
8e-
8e-
2e-
Ejemplo 03
20Ca

: 1s2 ,2s2 2p6 ,3s2 3p6 ,4s2,3d6
El átomo de hierro tiene:
✓ 4niveles energéticos:
n=1, n=2, n=3 , n=4
1s, 2s , 2p, 3s, 3p, 3d y 4s.
n= 4
n= 1
n= 2
n= 3
K
L
M
N
energéticos que tiene el átomo de Fe
Ejemplo 04
: 1s2 ,2s2 2p6 ,3s2 3p6 3d6, 4s2
2 - 8 - 14 - 2
2e
8e
14e 2e
26Fe
26Fe

PRINCIPIO DE MÁXIMA MULTIPLICIDAD
(REGLA DE HÜND)
Antes de aparear un electrón, en un subnivel, todos
los orbitales deben tener por lo menos un electrón.
1s 2s 2p
: 1s2 2s2 2p4
Ejemplo:
8O

✓ 2 niveles energéticos
✓ 3 subniveles energéticos
✓ 5 orbitales electrónicos
✓ 3 orbitales llenos
✓ 2 orbitales semillenos
✓ 0 orbitales vacíos
✓ 2 electrones desapareados
1s 2s 2p
:1s2 , 2s2 2p4
8O

✓Sustancias que poseen electrones desapareados
✓Son atraídos por campos magnéticos
Sustancias Paramagnéticas:
Sustancias Diamagnéticas:
✓ Sustancias que poseen electrones
pareados
✓ Son repelidos por campos magnéticos

Configuración electrónica de elementos de transición
26: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
24: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6
23: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5
26Fe
26Fe 2+
26Fe 3+

Los átomos se transforman en iones, para esto
pierden o ganan electrones en la última capa,
luego en la penúltima.
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE IONES
Por ejemplo la configuración del átomo
de azufre (Z=16) es:
16S : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
17Cl: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE IONES
Entonces para transformarse S en catión con carga
+6 pierde seis electrones en su última capa que es
la tercera capa (n=3), de tal forma que la
configuración electrónica del ión queda así:
la que también se puede escribir de la siguiente
forma:
16S+6(16-6=10):1s2 2s2 2p6 3s0 3p0
16S+6 (16-6=10): 1s2 2s2 2p6

Con el mismo átomo de azufre: Para transformarse en anión
con carga -2 gana dos electrones en su última capa, en el
subnivel 3p, de tal forma que la configuración electrónica del
ión queda así:
16S-2 (16+2=18e): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
15P-3 (15+3=18) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
30Zn+2 (30-2=28): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s0 3d10
20Ca+2 (20-2=18): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s0
Ejemplos

6. REGLA DEL ANTISARRUS
✓… s2d4 → s2-1d4+1 → s1d5 : VIB (Cr, Mo)
✓… s2d9 → s2-1d9+1 → s1d10 : IB (Cu, Ag, Au )
24Cr: 1s2 ,2s2 2p6 ,3s2 3p6 ,4s2,3d4
Ejemplos
24Cr: 1s2 ,2s2 2p6 ,3s2 3p6 3d5, 4s1
2 - 8 - 13 - 1
24Cr: 1s2 ,2s2 2p6 ,3s2 3p6 ,4s2-1,3d4+1
52
24Cr
Inestable
Inestable
Estable
Estable
Estable
Inestable

ELEMENTOS ANTISERRUCHO
El comportamiento anómalo es consecuencia en gran medida de la cercanía de las energías
de los orbitales (n-1)d y ns. Esto ocurre cuando hay suficientes electrones para conseguir
que los orbitales degenerados se llenen precisamente hasta la mitad (como en el cromo) o
para llenar por completo una subcapa d (como en el cobre). También sucede en otros
metales de transición más pesados (los que tienen parcialmente llenos los orbitales 4d o
5d)

Ejemplo
29Cu: 1s2 ,2s2 2p6 ,3s2 3p6 ,4s2,3d9
29Cu: 1s2 ,2s2 2p6 ,3s2 3p6 3d10, 4s1
2 - 8 - 18 - 1
29Cu: 1s2 ,2s2 2p6 ,3s2 3p6 ,4s2-1,3d9+1
65
29Cu
Estable
Inestable

7. REGLA DE BY PASS
✓… s2d8 → s2-2d8+2→ s0d10 : (Pd)
46Pd: 1s2,2s2 2p6 ,3s2 3p6 ,4s2 3d10 4p6 5s2 4d8
46Pd: 1s2,2s2 2p6,3s2 3p6 3d10, 4s24p64d10,5s0
46Pd: 1s2,2s2 2p6 ,3s2 3p6 ,4s2 3d10 4p6 5s2-2 4d8+2
106
46 Pd
2 - 8 - 18 - 18 - 0
Inestable Estable

ELEMENTOS BY PASS
Algunos elementos de transición interna presentan anomalías en su configuración
electrónica. La estabilidad de la configuración electrónica se consigue transfiriendo
al menos un electrón del subnivel “f” hacia el siguiente subnivel d.
92U : [Rn]7s2 5f4 6d0
92U : [Rn]7s2 5f3 6d1
¡¡¡ inestable !!! ¡¡¡ estable !!!
64Gd : [Xe]6s2 4f8 5d0
64Gd : [Xe]6s2 4f7 5d1
¡¡¡ inestable !!! ¡¡¡ estable !!!
INESTABLE ESTABLE
58Ce : [Xe]6s24f2 5d0
58Ce : [Xe]6s24f1 5d1
64Gd : [Xe]6s2 4f8 5d0
64Gd : [Xe]6s2 4f7 5d1
91Pa : [Rn]7s2 5f3 6d0
91Pa : [Rn]7s2 5f2 6d1
92U : [Rn]7s2 5f4 6d0
92U : [Rn]7s2 5f3 6d1
93Np : [Rn]7s2 5f5 6d0
93Np : [Rn]7s2 5f4 6d1
96Cm: [Rn]7s2 5f8 6d0
96Cm : [Rn]7s2 5f7 6d1

REGLA DE HÜND: Antes de aparear un electrón, en
un subnivel, todos los orbitales deben tener por lo
menos un electrón.
PRINCIPIO DE MÁXIMA MULTIPLICIDAD

 
   

1s2 2s2
2p4
Los electrones deben ocupar el máximo número de
orbitalesen un subnivel.
Ejemplo:
8O: 1s2 2s2 2p4

DISTRIBUCIÓN ORBITAL
Ejemplo:
17Cl : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

 
   

1s2 2s2
2p6

   

3s2
3p5
  
3px
2 3py
2 3pz
1
# ORBITALES= 9
# ORBITALESLLENOS= 8
# ORBITALESSEMILLENOS= 1
# ELECTRONESAPAREADOS= 16
# ELECTRONESDESAPAREADOS= 1
2px
2 2py
2
2pz
2

7. REGLA DE KERNEL
2He:1s2 = [He]
10Ne: 1s2 2s2 2p6 = [Ne]
18Ar: 1s2 2s2 2p2 3s2 3p6 = [Ar]
36Kr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 = [Kr]
54Xe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 = [Xe]
86Rn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6
6s24f145d106p6 = [Rn]
NOTA: Se recomienda recordar los números atómicos de los gases
nobles (2, 10, 18, 36, 54, 86) y relacionarlos con la memotecnia antes
sugerida. He-Ne-Ar-Kr-Xe-Rn <> si sopa sopa soda pasada pasa
fideo pasa fideo pasa fideo pasa

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICAABREVIADA
DE GILBERT N. LEWIS
Gilbert N. Lewis propone, abreviar la configuración electrónica.
Para esto se escribe entre corchetes el símbolo del gas noble
inmediato anterior al elemento con el que vamos a trabajar.
Luego distribuye los electrones restante siguiendo la regla de
Aufbau.
Ejemplos:
16S : [10Ne] 3s2 3p4
30Zn : [18Ar] 4s2 3d10
50Sn : [36Kr] 5s2 4d10 5p2
80Hg : [54Xe] 6s2 4f14 5d10

Configuraciones electrónicas de cationes y aniones
11Na: [Ne]3s1
11Na+ : [Ne]
20Ca: [Ar]4s2
20Ca2+ : [Ar]
13Al: [Ne]3s23p1
13Al3+ : [Ne]
Los átomos pierden
electrones para que el catión
tenga la configuración
electrónica externa de un
gas noble.
1H: 1s1 H- : 1s2 or [He]
9F: 1s22s22p5 F- : 1s22s22p6 o [Ne]
8O: 1s22s22p4 O2- : 1s22s22p6 o [Ne]
7N: 1s22s22p3 N3- : 1s22s22p6 o [Ne]
Los átomos ganan
electrones para que el
anión tenga una
configuración
electrónica externa de
un gas noble.
de elementos representativos

Configuración Kernel
• Representación simplificada de la distribución
electrónica
→ 18Ar4s23d6
Ejemplos
n Z G.N
1 2 He
2 10 Ne
3 18 Ar
4 36 Kr
5 54 Xe
6 86 Rn
7
→ 18Ar4s23d9  18Ar4s13d10
→ 36Kr5s24d8  36Kr5s04d10
→ 36Kr5s24d10
→ 54Xe6s24f 145d10 6p2
26Fe
29Cu
46Pd
48Cd
82Pb

Ejemplos
16S : [10Ne] 3s2 3p4
30Zn : [18Ar] 4s2 3d10
50Sn : [36Kr] 5s2 4d10 5p2
80Hg : [54Xe] 6s2 4f14 5d10

Ejemplos
17Cl : [10Ne] 3s2 3p5
35Br : [18Ar] 4s2 3d10 4p5
52Te : [36Kr] 5s2 4d10 5p4
82Pb : [54Xe] 6s2 4f14 5d10 6p2

Números cuánticos

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