material de estudio quimica

1. Asignatura: Química
ALTO RENDIMIENTO
Grupo de Estudios de

2. DISTRIBUCIÓN
ELECTRÓNICA

3. I. OBJETIVOS

4. Aprender los principios teóricos que regulan ladistribución
electrónica en los subniveles y orbitales de un átomo.
Aprender las diferentes formas de distribución electrónica del átomo
de un elemento.
Aprender a desarrollar la distribución electrónica de cationes y
aniones.
Los estudiantes, al término de la sesión de
clases serán capaces de:

5. II. INTRODUCCIÓN
Y CONCEPTO

6. ¡RECORDEMOS!
+
NIVEL
ORBITAL
SUBNIVEL
DEPARTAMENTO
PROVINCIA
DISTRITO
PAIS
ESTRUCTURA ELECTRÓNICA
Núcleo
ZONA
EXTRANUCLEAR
ANALOGÍA
 Vista de la sección del átomo:
+
Núcleo
1
2
3
4
5
6
7
s
s
s p
p
p
d d
2
s2
s2
2
2
6
10
p6
s2
p6
d
6
s2
p6
6
10 10
f
14
f14
d
10

7. Ejemplo 1.
¿Por qué los metales
conducen bien la
electricidad y el calor?
En la iluminación
de las viviendas
La distribución electrónica ayudará a comprender las
propiedades de los elementos químicos.
Rollo de cobre
 Plancha y olla trasmitencalor.
 En el fusible esta el metal plomo.
Ejemplo 2.
¿Por qué los metales
se oxidan fácilmente?
 Este cambio químico ocasiona
pérdidas millonarias de dinero a
nivel mundial.

8. DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA
Llamada también configuración electrónica, es el ordenamiento de electrones en las diferentes
regiones energéticas, tales como: niveles, subniveles y orbitales de un átomo en estado basal o
fundamental (baja energía y alta estabilidad); para ello nos guiaremos en el cumplimiento de
ciertos principios.
¿Qué es
átomo basal?
Olla con baja energía.
(maíz mantiene su posición)
 Similar a un átomo basal.
(los electrones mantiene su región)
 Olla con alta energía.
(maíz se mueve desordenadamente)
 Similar a un átomo excitado.
(los electrones cambian de una región a otra)

9. III. PRINCIPIO DE DISTRIBUCIÓN
ELECTRÓNICA EN SUBNIVELES

10. ER= 𝑛 + 𝑙
RECORDAR:
sopa de fideos
l =2 l=3
l =0 l=1
Donde:
n = N.C. principal (nivel)
l = N.C. secundario (subnivel)
Cuando los subniveles tienen igual ER, el N.C.
principal (n) definirá la diferenciaenergética.
3d
ER =3+2=5
4p
ER =4+1=5
Ejemplo:
< A Mayor nivel
le corresponde
mayor energía.
Hallemos la ER de todos los subniveles…
NIVEL 1 2 3 4 5 6 7
1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s
S 1 2 3 4 5 6 7
U
B 2p 3p 4p 5p 6p 7 p
N 3 4 5 6 7 8
I
V 3d 4d 5d 6d
E 5 6 7 8
L
4 f 5f
7 8
 PRINCIPIO DE AUFBAU.
Fue enunciado por Niels Bohr y Wolfgang Pauli, el
término alemán AUFBAU significa: principio de
construcción progresiva, ella precisa que los
electrones se distribuyen en subniveles de modo
R
creciente a su energía relativa (E ).

11. D E Q U í M I C A
 El orden
secuencia los electrones
distribuyen en los subniveles, por
de las flechas indican la
en que se
la
forma que toma se le conoce como la
regla del serrucho, sarrus o Möeller.
¡ESTUDIANTE, ES FÁCIL RECORDAR EL
SERRUCHO, EMPLEANDO NEMOTÉCNIAS!
1 vez
2 veces
2 veces
2 veces
Alternativamente hay otra nemotécnia…
1 vez
2 veces
2 veces
2 veces
s
P
d
f
Pero…¿Cómo completamos los niveles o capas
de energía?
inicia
inicia
inicia
inicia
1, 2, 3, 4, 5,…
2, 3, 4, 5,…
3, 4, 5,…
4, 5,…
si
sopa
se da pensión
se fue de paseo
si
soy peruano
soy del perú
soy futuro del perú

12. DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA AUFBAU – FORMA LINEAL
si sopa sopa se da pensión se da pensión se fue de paseo se fue de paseo
1𝑠2 2𝑠2 2𝑝6 3𝑠2 3𝑝6 4𝑠2 3𝑑104𝑝6 5𝑠2 4𝑑10 5𝑝6 6𝑠2 4𝑓14 5𝑑10
6𝑝6
7𝑠25𝑓14 6𝑑10 7𝑝6
51𝑆𝑏
1𝑠2 2𝑠2 2𝑝6 3𝑠2 3𝑝6 4𝑠2 3𝑑10 4𝑝2
1𝑠2 2𝑠2 2𝑝6 3𝑠2 3𝑝6 4𝑠2 3𝑑10 4𝑝6 5𝑠2 4𝑑10 5𝑝3
 ¿Cuántos electrones totales hay en subniveles sharp? → 10 e-
 ¿Cuántos electrones hay en el último o mayor nivel? → 5 e-
 ¿Cuántos niveles llenos o completos tiene? → 3 niveles
Analizando la
configuración
del antimonio
18e-
+
Núcleo
1 2
3
4
5
2e- 8e-
18e-
32e-
32e-
5e-
2𝐻𝑒
Ejemplos:
10𝑁𝑒
17𝐶𝑙
32𝐺𝑒
18𝐴𝑟 36𝐾𝑟
1𝑠2 2𝑠2 2𝑝6 3𝑠2 3𝑝5
54𝑋𝑒 86𝑅𝑛

13. 2𝐻𝑒
10𝑁𝑒
𝑋𝑒
86𝑅𝑛
sopa
se da pensión
se fue de paseo
Nemotecnia para gases nobles:
Hernán Necesita Armas de Kriptonita
y así Xena se Rinde.
B: Anotar los subniveles
que le suceden
Indicado por las frases de
la columna izquierda
5° gas :54
6° gas :
3° gas :18𝐴𝑟
4° gas :36𝐾𝑟
2° gas :
1° gas :
C: Al orden de gas noble
se le suma la UNIDAD
el resultado se ubica a los
extremos de la frase y
completar disminuyendo
de derecha a izquierda
DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA
SIMPLIFICADA O KERNEL
La configuración electrónica se simplifica
utilizando los gases nobles:
Orden
D: Completar los
electrones
según el elementoque
se esta distribuyendo
P A S O S:
A: Elegir el gas noble
con el Z más próximo
al elemento
Ejemplos:
16
* 𝑆: 10
2° + 1 = 3
𝑁𝑒 3s
2
3p
4
*35𝐵𝑟: 18𝐴𝑟
3° + 1 = 4
4s
2
3d
10
4p
5
82
* 𝑃𝑏: 54𝑋𝑒
5° + 1 = 6
6s 4 f 5
2 14
d
10
6p
2

14. DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA DE IONES
A) ANIONES. Se calcula la cantidad de electrones y se procede a realizar la
distribución electrónica.
Ejemplos:
8𝑂2−
 #𝑒− = 8 + 2 = 10
8𝑂2−: 1𝒔2 2𝒔2 2𝒑6
33𝐴𝑠3−
#𝑒− = 33 + 3 = 36
33𝐴𝑠3−:1𝒔2 2𝒔2 2𝒑6 3𝒔2 3𝒑6 4𝒔2 3𝒅10 4𝒑6
El ion 𝐴𝑠3− no se convierte
en elemento Kriptón (Kr),
solo adquiere su misma
configuración electrónica.
¡Cuidado
estudiante!
36𝐾𝑟

15. B) CATIONES. Se desarrollará
en dos pasos:  Se realiza la distribución electrónica del átomo neutro.
 Se retira los electrones perdidos del mayor o último nivel (n) y de necesitar retirar
mas electrones se procederá del penúltimo nivel (n-1).
Ejemplo:
31𝐺𝑎3+ →
−2𝑒−
18𝐴𝑟 3𝒅10
−1𝑒−
Queda
18𝐴𝑟 4𝒔2 3𝒅104𝒑1
Retirando e-
Ejemplo:
Retirando e-
25𝑀𝑛4+ → 18
−2𝑒
𝐴𝑟 4𝒔2 3𝒅5
−2𝑒−
−
Queda
18𝐴𝑟 3𝒅3
31𝐺𝑎3+
31𝐺𝑎 →
Átomo
neutro
18𝐴𝑟 4𝒔2 3𝒅104𝒑1
18𝐴𝑟 4𝒔2 3𝒅5
25𝑀𝑛4+
25𝑀𝑛 →
Átomo
neutro

16. ESPECIES ISOELECTRÓNICAS
 Diferente número atómico (elementos diferentes).
 Igual cantidad de electrones.
 Igual configuración electrónica.
¿Son especies isoelectrónicas?
𝟕𝑵𝟑−
𝟏𝟐𝑴𝒈𝟐+
y
 7𝑁3−
1𝑠2 2𝑠2 2𝑝6
−
⋕ 𝑒 = 10 − 2 = 10
⋕ 𝑒− = 7 + 3 = 10
12𝑀𝑔2+ 1𝑠2 2𝑠2 2𝑝6 3𝑠2
si
¿Son especies isoelectrónicas?
𝟐𝟎𝑪𝒂 𝟐𝟐𝑻𝒊𝟐+
y
Ejercitemos la mente.
1𝑠2 2𝑠2 2𝑝6 3𝑠2 3𝑝6 4𝑠2
20
 𝐶𝑎
⋕ 𝑒− = 20
22𝑇𝑖2+ 1𝑠2 2𝑠2 2𝑝6 3𝑠2 3𝑝6 4𝑠2 3𝑑2
⋕ 𝑒− = 22 − 2 = 20
no

17. III. PRINCIPIOS DE DISTRIBUCIÓN
ELECTRONICA EN ORBITALES

18.  PRINCIPIO DE EXCLUSION DE PAULI.
Establece que dos electrones en un átomo basal no pueden
contener los mismos cuatro números cuánticos (𝑛, ℓ, 𝑚ℓ, 𝑚𝑠 ), al
menos deben presentar diferente 𝑚𝑠.
1𝑠2
2𝐻𝑒
?
¿
Hay tres posibilidades
INCORRECTOS CORRECTO
Ejemplo: Aquí hay 2 electrones
que tienen el mismo:
𝑛 = 1
Nivel
ℓ = 0
Subnivel sharp
𝑚ℓ = 0
Orbital s (esférico)
Pero…
están
¿Cómo
orientados
esos 2 electrones?
Wolfgang Ernst Pauli
físico teórico austríaco
Todo orbital
contendrá
máximo dos
electronescon
espines
opuestos.

19.  PRINCIPIO DE MÁXIMA MULTIPLICIDAD Y REGLA DE HUND.
Los electrones en un átomo basal tratan de reducir su repulsión y tienden a
situarse lo más lejos posible unos de otros; es así que los electrones de un
subnivel tienden a ocupar todos los orbitales disponibles.
Para ello la regla de Hund sugiere primero semillenar los orbitales de su
subnivel con electrones de giro antihorario (+1/2 <> ↑) y luego electrones
de giro horario (-1/2 <> ↓).
Frederick Hund
Físico Alemán
5P
3 px py pz
pz
px py
MENOR
ESTABILIDAD
MAYOR
ESTABILIDAD
3d
6 dxy dyz z
d 2
dxz x -y
d 2 2
MENOR
ESTABILIDAD
dxy dyz dz
2
dxz x -y
d 2 2
MAYOR
ESTABILIDAD
Ejemplo: Ejemplo:

20. ¡Estudiante, acepta el reto!
 Determinar la cantidad total de orbitales llenos y semillenos
que presenta el níquel (Z= 28).
RESOLUCIÓN.
Efectuar la configuración electrónica:
Calculamos el total de electrones
hasta el último subnivel lleno.
28𝑁𝑖 1𝑠2 2𝑠2 2𝑝6 3𝑠2 3𝑝6 4𝑠2 3𝑑8
#e- = 20
Según el principio
de Pauli
#orbitales lleno = 10
dxy dyz z
d 2
dxz x -y
d 2 2
3 orbitales llenos
RPTA: tiene 13 orbitales llenos y 2 orbitales semillenos.

21.  Determinar los números cuánticos del último electrón del
átomo de yodo (Z=53)
RESOLUCIÓN. Efectuar la configuración electrónica kernel:
53
* 𝐼: 36𝐾𝑟 5s
2
4d
10
5p
5
𝑛 = 5
Nivel
ℓ = 1
Subnivel
𝑚ℓ = −1 0 + 1
Orbital
px py pz
e-
Último
𝑛 = 5
Nivel
ℓ = 1
Subnivel
𝑚ℓ = 0
Orbital
𝑚𝑠 = −1/2
giro
RPTA:

22. María Salomea Sklodowska Curie (1867- 1934)
(fue la primera persona en recibir dos premios Nobel
en las especialidades de Física y Química).
“Me enseñaron que el camino del progreso
no era rápido ni fácil”.
María Sklodowska Curie