calse de quimica

1. 1
Química
2012
Clase Nº 3
Configuración electrónica
Profesor: Antonio Huamán

2. CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
Consiste en distribuir a los electrones en los niveles,
subniveles y orbitales del átomo. La finalidad es la de conocer
cuántos electrones exteriores (en el último nivel de energía)
tiene y de ese modo deducir las propiedades químicas del
elemento en cuestión.
Existen diferentes métodos para ordenar los electrones, pero
antes de exponer el método a usar, daremos algunas
recomendaciones que debemos tener siempre en cuenta.
a) El número atómico siempre indica el número de electrones
para cada elemento.
b) Existe un número máximo de electrones en cada subnivel.
c) Los subniveles se van llenando en forma que se van
completando los subniveles de menor energía.

3. Definiciones previas
 Es una región donde existe la mayor
probabilidad de encontrar al electrón
 En cada orbital sólo puede haber hasta
dos electrones que deben tener giros o
espines opuestos.
 Para representar gráficamente un orbital
se emplea y una flecha para
representar el electrón
( o )
 
ORBITAL
Tipos de orbitales
vacío semilleno lleno
1 electrón 2 electrones
(sin electrones)
desapareado apareados
  
   
   
   

4. SUBNIVELES
Esta región está formada por un conjunto de orbitales.
Subnivel
0 1 2 3
s p d f
Nota:
 s sharp(nítido)
 p principal
 d difuso
 f fundamental
a) Número de orbitales por subnivel: 2 l + 1
b) Número máximo de electrones por
subnivel: 2(2 l + 1)
-
Subnivel
N Orbitales 1 3 5 7
N° máximo e 2 6 10 14
s p d f


5. NIVELES
Llamada también capa energética. Región formada por
subniveles
Notación
espectroscópica
Notación
Cuántica
Capa K L M N O P Q
1 2 3 4 5 6 7
n


Nota:
 Existen siete subniveles conocidos.
 A mayor nivel mayor energía y menos
estabilidad

6. NOTACIÓN CUÁNTICA DE UN SUBNIVEL
N° de electrones
Subnivel (número cuántico secundario)
Nivel de energía (número cuántico principal)
Ejemplo:
Significa que hay 3 electrones en el subnivel principal (p) del
sexto nivel de energía.
6p3
5s1 Significa que hay 1 electrón en el subnivel sharp (s) del
quinto nivel de energía.

7. Principio de Construcción (Aufbau)
Este principio establece que los electrones se distribuyen en los
subniveles, en orden creciente a su energía relativa (E.R)
Aufbau = palabra alemana : que significa construcción progresiva
Energía Relativa (E.R)
R
E n
 
0 1 2 3
s p d f

n: nivel de energía
l: subnivel de energía
Ejemplo: Subnivel n l E.R
2p5 2 1 3
4d8
5s1
4f11

8. Regla del Serrucho (Regla de Moller)
La aplicación del Principio de Aufbau da origen a una regla
nemotécnica para determinar la configuración electrónica de
los átomos.

9. Si empezamos por la línea superior y seguimos la flecha
obtenemos el siguiente orden:
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s2
5f146d107p6
Ejemplo: Escribir las configuraciones electrónicas por subniveles para los
siguientes átomos.
 9F : 1s22s22p5
 15P :
 20Ca:
 30Zn:
 38Sr :

10. Configuración Electrónica abreviada
El método del Kernel, es una abreviación de la configuración
de un gas noble. Los gases nobles son: helio (2He), neón
(10Ne), argón (18Ar), kriptón (36Kr), xenón (54 Xe) y radón
(86Rn).
Ejemplo: Realizar la C.E simplificada de los siguientes átomos.
 13Al : [10Ne] 3s2 3p1
 34Se :
 53I :
 82Pb :

11. Principio de Máxima Multiplicidad (Regla de Hund)
La regla de Hund es una regla empírica obtenida por Friedrich
Hund que enuncia lo siguiente: “ Al distribuir electrones en
orbitales del mismo subnivel, primero se trata de ocupar todos
estos orbitales antes de terminar de llenarlos, esto es, los
electrones deben tener igual sentido de spin (espines
paralelos) antes de aparearse.
Ejemplo: Indique la C.E por orbitales para los siguientes átomos
 7N : 1s22s22p3 =>
 16S :

12. Configuración Electrónica de iones
1. Para un anión
 Primero se determina la cantidad de electrones.
 Luego se realiza la configuración electrónica
Ejemplo: Realizar la C.E de los siguientes aniones.
 8 O-2 : 1s22s22p6
e-=10
 15P-3 :
2. Para un catión
 Primero se realiza la C.E para el átomo neutro.
 Luego se quitan los electrones del nivel más externo. En
caso que en el nivel más externo hayan varios subniveles,
los electrones salen en orden: f, d, p, s

13. Ejemplo: Realizar la C.E de los siguientes cationes.
20Ca+2
 26Fe+3
Anomalías en la Configuración Electrónica
Al desarrollar la configuración electrónica, encontramos una
serie de excepciones, a las cuales consideramos como
anomalías, entre estas tenemos los Antiserruchos.
Se presenta en elementos de los grupos VIB y IB

14. Ejemplo: Realizar la C.E de los siguientes átomos.
24Cr
 29Cu
[18Ar] 4s2 3d4 (inestable)
salta 1 electrón
[18Ar] 4s1 3d5 (estable)
[18Ar] 4s2 3d9 (inestable)
salta 1 electrón
[18Ar] 4s1 3d10 (estable)