CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA Y TABLA PERIÓDICA

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA Y TABLA PERIÓDICA

Configuración electrónica

La configuración electrónica de un átomo indica cómo están distribuidos los electrones alrededor del núcleo.

Los electrones se encuentran moviéndose alrededor del núcleo atómico, en la llamada nube o zona extranuclear. Su distribución en este espacio, no se da de cualquier manera, sino en determinados niveles y subniveles de energía y está íntimamente relacionada con muchas propiedades de los átomos.

A partir de la resolución de las llamadas ecuaciones de onda (cuyo estudio excede este curso), se determinan los números cuánticos que se usan para caracterizar los electrones de un átomo e indican el nivel y subnivel de energía al que pertenece el electrón, la forma de la nube electrónica y su orientación en el espacio (el orbital al que pertenece el electrón) y el sentido de rotación del electrón sobre sí mismo.

Para escribir la configuración electrónica de un átomo, en su estado normal (no excitado), debemos tener en cuenta que :

• Los electrones ocupan los niveles y subniveles de menor energía disponibles.

• No pueden asignarse los mismos valores para los cuatro números cuánticos de dos electrones, de un mismo átomo, lo que significa que no puede haber más de dos electrones en un mismo orbital. Los dos electrones que ocupan el mismo orbital deben diferenciarse en su spin (sentido de rotación).

• Los niveles de energía se designan con números (de 1 a 8) , los subniveles con letras : s,p,d,f,g .
• En el subnivel s hay un solo orbital, por lo tanto, en él puede ubicarse un máximo de 2 electrones. En el subnivel p hay 3 orbitales, por lo tanto admite hasta 6 electrones. En el subnivel d hay 5 orbitales, admite 10 electrones, y en el subnivel f hay 7 orbitales, admitiendo un máximo de 14 electrones, en el g hay 9 orbitales, 18 como máximo.

La siguiente tabla resume el número máximo de electrones que admite cada nivel y subnivel de energía (hasta el cuarto nivel)

Así la notación cuántica para la configuración electrónica (C.E.) del hidrógeno es:

1s1        que debe leerse: uno ese uno , e indica que hay un electrón (el indicado como supraíndice) en el subnivel s del primer nivel de energía.

[pic 1]

Veamos como ejemplo la C.E. de los átomos de otros elementos:

[pic 2][pic 3]

A partir del elemento 19 se produce una alteración en el orden de llenado y los electrones ingresan en un nivel de energía superior a pesar de que aún no se ha completado el nivel anterior, por ejemplo, la configuración electrónica del potasio es:

K 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1[pic 4]

Como podés observar, el electrón diferenciante ocupa el subnivel 4s y no el 3d.

• A qué llamamos electrón diferenciante :

En la tabla periódica actual los elementos químicos se encuentran ordenados y clasificados de acuerdo con su número atómico (Z) . Cada elemento difiere del que le sigue en su ubicación periódica en sólo un protón, y por lo tanto, en un electrón. Ese electrón que diferencia a cada elemento se denomina electrón diferenciante.

•         Para conocer el orden creciente de energía de los subniveles y poder escribir una C.E., tendremos en cuenta una regla conocida como Regla de las diagonales:

[pic 5]

Leyendo los subniveles a partir del 1s ( el de menor energía de todos) ,en el sentido que indican las flechas,vemos que el 4s tiene menor energía que el 3d, y por lo tanto se ocupa antes que él con electrones (verificamos así la C.E. anteriormente escrita para el potasio )

Las configuraciones electrónicas también pueden escribirse , de manera simplificada, teniendo en cuenta la C.E. del gas noble o inerte que precede, por su ubicación en la tabla periódica, al elemento en cuestión.( los gases inertes o nobles son los elementos situados a la derecha de la tabla periódica , en el grupo 18 ) .

Por ejemplo: Teniendo en cuenta que la C.E. del argón (        Ar ) es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6, se puede escribir de manera simplificada la C.E. del potasio como [Ar] 4s1. Se escribe entre corchetes el símbolo del gas noble que precede al elemento considerado y se agrega la configuración de los restantes electrones. En este caso, el Ar tiene 18 e- y el K tiene 19 e-, por lo tanto, además del corchete se indica la ubicación de ese electrón.[pic 6]

De esta forma encontrarás escritas las configuraciones electrónicas en las tabla periódica.

Allí también aparece otra notación que es la distribución electrónica o configuración electrónica por niveles de energía. Por ejemplo , para el 19K ,la C.E. por niveles de energía es 2-8-8-1 , la cual significa que el átomo de potasio tiene 2 electrones en el primer nivel de energía, 8 electrones en el segundo nivel, 8 en el tercero y 1 electrón en el cuarto y último nivel .

Completar :

Para el átomo de magnesio ( 12Mg ) :

la C.E. por subniveles de energía es ……………………………………..

de manera simplificada se escribe ………………………….

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