Configuración electrónica

¿Qué es y cuál es la utilidad de la configuración electrónica?

La configuración electrónica es la manera en la cual los electrones se estructuran o se modifican en un átomo o molécula.

La configuración electrónica es muy importante ya que nos brinda una amplia información, ya que de acuerdo a la configuración uno puede identificar un elemento dentro de la tabla periódica, consecuentemente se puede reconocer si es un metal o no, también las propiedades físicas o químicas, entre otras.

¿Qué significan los números, símbolos y letras que se utilizan en una configuración electrónica? Detalle cada uno de ellos.

En los átomos, los estados estacionarios de la función de onda de un electrón en una aproximación no relativista se denominan orbitales atómicos, por analogía con la imagen clásica de os electrones orbitando alrededor del núcleo. Estos estados se pueden describir mediante cuatro números cuánticos: n, l, m y ms.

De acuerdo con este modelo, los electrones pueden pasar de un nivel de energía orbital a otro ya sea emitiendo o absorbiendo un cuanto de energía, en forma de fotón

En el caso de los orbitales de los átomos hidrogenoides el número cuántico principal n está asociado a los diferentes niveles de energía orbital permitidos o niveles cuánticos; los valores que toma son 1, 2, 3, 4, 5,... Para n=1 se tiene el nivel de menor energía. Todos los estados con el mismo número cuántico principal forman una capa o nivel. El segundo número cuántico l corresponde al momento angular del estado. Que por razones históricas a estas subcapas, se les asigna una letra, que hace referencia al tipo de orbital que describe el estado electrónico (s, p, d, f,...), Los valores que puede tomar l son: 0, 1, 2, 3, 4,..., (n-1), siendo n el número cuántico principal. El tercer número cuántico, m, puede tomar los valores desde -1 a 1, y por lo tanto hay un total de 2l+1 estados degenerados posibles. Cada uno puede ser ocupado por dos electrones con espines opuestos, consecuencia de los dos posibles valores de la proyección sobre el eje z del espín electrónico, ms, que puede tomar los valores +1/2 ó -1/2. Esto da un total de 2(2l+1) electrones.

En química se utiliza una notación estándar para describir las configuraciones electrónicas de átomos y moléculas. Para los átomos, la notación contiene la definición de los orbitales atómicos (en la forma n l, por ejemplo 1s, 2p, 3d, 4f) indicando el número de electrones asignado a cada orbital como un superíndice.

- Escriba la configuración electrónica de los siguientes elementos químicos: Cobre, Argón, Azufre, Rubidio y Manganeso.

Cu: 29Cu: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s1, 3d10.

Ar: 18 Ar: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6 = [Ne] 3s2, 3p6

S: 16S: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p4 = [Ne] 3s2, 3p4

Rb: 37Rb: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s1

Mg: 12Mg: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2

¿Qué relevancia tiene el conocimiento de los números cuánticos con los que se designan los últimos electrones en la configuración electrónica?

Los últimos electrones que se designan en la configuración electrónica corresponden a los electrones de valencia del elemento. Siendo estos el número máximo de átomos de hidrogeno que pueden combinarse con un átomo de cuerpo simple.

¿Cómo se puede calcular los posibles iones que forman los distintos elementos químicos?

Ion es un átomo o grupos de átomos que llevan una carga eléctrica debido a la pérdida o ganancia de algún electrón.

Se pueden determinar los posibles iones que forman los distintos elementos químicos de acuerdo a los electrones de valencia y como se pueden combinar con los demás elementos, si se comparten electrones se podrán obtener iones tanto positivos como negativos dependiendo de quien comparte y recibe dicho electrón.

- Para cada una de las siguientes especies, determine el número de protones y el número de neutrones presentes en el núcleo:

3-2 He= n° protones (p+): 2 n° neutrones (n): 1

4-2 He= n° protones (p+):2 n° neutrones (n):2

24-12 Mg= n° protones (p+): 12 n° neutrones (n):12

25-12 Mg= n° protones (p+): 12 n° neutrones (n):13

48-22 Ti= n° protones (p+):22 n° neutrones (n):26

79-35 Br= n° protones (p+): 35 n° neutrones (n):44

195-78 Pt= n° protones (p+):78 n° neutrones (n): 117

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