Modelo Mecnico-CunticoModelo mecanico-cuntico del tomo

Quienes sentaron las bases del nuevo modelo mecanico cantico fueron tres cientficos:

a) En 1924,Louis de Broglie, postul que los electrones tenan un comportamiento dual de onda y partcula. Cualquier partcula que tiene masa y que se mueve a cierta velocidad, tambin se comporta como onda.

b) En 1927,Werner Heisenberg, sugiere que es imposible conocer con exactitud la posicin, el momento y la energa de un electrn. A esto se le llama "principio de incertidumbre"

c) En 1927,Erwin Schrdinger, establece una ecuacin matemtica que al ser resuelta permite obtener una funcin de onda (psi cuadrado) llamada orbital. Esta describe probabilisticamente el comportamiento de un electrn en el tomo. Esta funcin es llamada densidad electrnica e indica la probabilidad de encontrar un electrn cerca del ncleo. La probabilidad es mayor mientras ms cercana al ncleo y menor si nos alejamos del ncleo. Con esta teora de Schrdinger queda establecido que los electrones no giran en orbitas alrededor del ncleo como el modelo de Bohr, sino en volumenes alrrededor del ncleo.

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Nmeros Cunticos

La distribucin de los electrones alrededor del ncleo obedece a una serie de reglas que se traducen en un modelo matemtico que reconoce 4 nmeros cunticos:

1. Nmero cuntico principal (n):corresponde a los niveles de energa. Estos niveles aumentan de tamao a medida que nos alejamos del ncleo. Posee valores n=1, 2, 3, 4, 5, 6,...

2. Nmero cuntico secundario (l):representa la existencia de subniveles de energa dentro de cada nivel. Se calculan considerando l = 0, 1, 2, 3, 4As, para n=1...l =0 ( "s" )para n=2 .........l = 0, 1 ( "s", "p" )para n=3 .........l = 0, 1, 2 ( "s", "p", "d" )para n=4 .........l = 0, 1, 2, 3, 4 ("s", "p", "d", "f" )

3. Nmero magntico (m):representa la orientacin de los orbitales y se calcula m=+/- lsi l = 0, m=0 es decir 1 solo tipo de orbital ssi l = 1, m =-1, 0, +1 es decir 3 tipos de suborbitales p (px, py y pz)si l = 2, m = -2, -1, 0, +1, +2 es decir 5 tipos de suborbitales d (du, dv, dx, dy, dz)si l = 3, m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 es decir 7 tipos de suborbitales f (fs, ft, fu, fv, fx, fy y fz)

4. Nmero de spin (s):indica la cantidad de electrones presentes en un orbital y el tipo de giro de los electrones, habiendo dos tipos +1/2 y -1/2. En cada tipo de suborbital cabe mximo 2 electrones y estos deben tener spines o girpos opuestos.----------------------------------------------------------------

Configuracin electrnica

Una configuracin electrnica es la forma de llenado de los orbitales y suborbitales para completar un tomo. La configuracin electrnica se logra en base a ciertas reglas llamadas "Principio de Aufbau" o "Principio de Construccin".a) Principio de Mnima energa:"Los electrones se ubican primero en los orbitales de ms baja energa (ms cerca del ncleo) y los de mayor energa se ocupan cuando los primeros estan ocupados"b) Principio de exclusin de Pauli:"Los orbitales son ocupados por dos electrones como mximo, siempre que presenten espines distintos".c) Principio de Mxima multiplicidad de Hund:"En orbitales de la misma energa los electrones entran de a uno. Ocupando cada rbita con el mismo spin. Cuando se alcanza el semillenado, recin se produce el apareamiento con los espines opuestos".----------------------------------------------------------------

Estructura electrnica de los elementos qumico

H (1) = 1s1

He (2) = 1s2Li (3) = 1s2 2s1Be (4) = 1s2 2s2B (5) = 1s2 2s2 2px1C (6) = 1s2 2s2 2px1 2py1N (7) = 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz1O (8) = 1s2 2s2 2px2 2py1 2pz1F (9) = 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz1Ne (10) = 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2Na (11) = 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s1Mg (12) = 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s2Al (13) = 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s2 3px1Si (14) = 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s2 3px1 3py1P (15) = 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s2 3px1 3py1 3pz1S (16) = 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s2 3px2 3py1 3pz1Cl (17) = 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s2 3px2 3py2 3pz1Ar (18) = 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s2 3px2 3py2 3pz2K (19) = 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s2 3px2 3py2 3pz2 4s1Ca (20) = 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s2 3px2 3py2 3pz2 4s2Sc (21) = 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s2 3px2 3py2 3pz2 4s2 3dv1......

Contnue Usted.----------------------------------------------------------------

Formas de escribir la configuracin electrnica

Hay 4 mtodos:

1. Global:en ella se disponen los electrones segn la capacidad de nivel y subniveles.Ejemplo: 1s2 2s2 2p6 3s1

2. Global externa:se indica en un corchete el gas noble anterior anterior al elemento configurado y, posteriormente, los niveles y subniveles que no estn incluiudos en ese gas noble y pertenecen al elemento configurado.Ejemplo: [Ne] 3s1

3. Detallada:se indica la ubicacin de los electrones por cada orbital.Ejemplo: 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s1

4. Diagrama de orbitales:Cada orbital se simboliza por un casillero, utilizando flecha hacia arriba o flecha hacia abajo para representar la disposicin del espn de cada electrn.Ejemplo: (ver en foto superior).----------------------------------------------------------------

Tabla peridica: grupos y periodos

En el siglo XIX se conocan no ms de 60 elementos y era necesaria una clasificacin. Experimentalmente se observaban algunas semejanzas, por ejemplo el Cu, Au y Ag podan juntarse en un mismo grupo, mientras que Na, Li y K formaban otro grupo.

Dimitri Mendeleiev y Julius Lothar Meyer, trabajando de manera independiente organizaron los elementos quimicos de acuerdo a su masa atmica y les permiti deducir que algunas propiedades se repetan peridicamente (Ley peridica).

Actualmente, la tabla se ordena segn el nmero atomico (Z). "Las propiedades peridicas de los elementos son funciones peridicas de sus numeros atmicos". La ordenacin da origen a filas horizontales (periodos), siete en total y columnas verticales (grupos o familias), 18 en total.Los grupos 1, 2 y 13 al 17 (antiguos A) son los elementos representativos (configuracin electrnica terminan en s o sp).Los grupos 3 a 12 (antiguos B) son elementos de transicin (configuracin electrnica con ocupacin d y f).

El periodo 1 tiene 2 elementosEl periodo 2 tiene 8 elementosEl periodo 3 tiene 8 elementosEl periodo 4 tiene 18 elementosEl periodo 5 tiene 18 elementosEl periodo 6 tiene 32 elementos (lantnidos)El periodo 7 tiene 32 elementos (actnidos)

Clasificacin:a) Metales(parte izquierda y central de la tabla): buenos conductores de calor y electricidad; son slidos y brillantes, son maleables (laminarse) y ductiles (hilarse).b) No metales(superior derecha, C, H, N, P, O, etc.): malos conductores y excelentes aislantes trmicos; se presentan en cualquier de los estados, se quiebran con facilidad, no son dctiles y no tienen brillo.c) Semimetales o metaloides(Bajo los no metales, B, Si, Ge, As, Sb,Te, Po): poseen un comportamiento intermedio entre metales y no metales.----------------------------------------------------------------

Propiedades peridicas

Existen una serie de propiedades que varian regularmente en la tabla peridica, son las llamadas propiedades peridicas. Estas propiedades dependen fundamentalmente de la configuracin electrnica.

Relaciones de tamao:a) Volumen atmicob) Radio atmicoc) Radio covalented) Radio inico

Relaciones de energa:a) Potenciales de ionizacinb) Electronegatividadc) Electroafinidadd) Electropositividad

Volumen atmico:el volumen disminuye en un periodo de izquierda a derecha y aumenta en un grupo con el incremento en el nmero atmico. Esto se explica porque al aumentar el nmero atmico tambin aumenta el nmero de electrones.Radio atmico:el radio es la mitad de la distancia entre un tomo y otro en estado slido con enlaces covalentes. Los radios inicos se determinan en redes cristalinas y corresponde a la distancia entre el nucleo y el electrn mas lejano del mismo, considerando que un in tiene electrones de mas o de menos. El radio ionico disminuye a lo largo de un periodo, mientras que aumenta para iones de igual carga a medida que se desciende en nun grupo.Potencial de ionizacin P.I. (energa de ionizacin):es la energa necesaria para retirar el electrn debilmente retenido en un tomo gaseoso desde su estado fundamental. Mientras menor sea el radio atmico, mayor ser la atraccin entre el ncleo y los electrones, por lo tanto mayor ser la energa requerida para remover al electrn ms lejano.Electronegatividad (E.N.):es la tendencia o capacidad de un tomo, en una molecula, para atraer hacia s los electrones de otro tomo en un enlace covalente.Electroafinidad (E.A.):Es la energa relacionada con la adicin de un electrn a un tomo gaseoso para formar un in negativo. Las E.A. son inversamente proporcionales al tamao del tomo.Electropositividad:capacidad que tiene un tomo para ceder electrones. Esta propiedad es inversamente proporcional a la E.N.Modelo mecano-cunticoEs el actual modelo: este modelo se expuso por vez primera en 1925 porSchrodinger y Heisenberg.Sus aspectos y caractersticas: Dualidad onda.partcula: la propuesta deBroglie; Todas las partculas materiales tienen propiedades ondulatorias y tambin que las partculas que estn en movimiento lleva una onda asociada. Principio de Indeterminacin: La afirmacin deHeisenbergcon relacin a que era imposible situar a un electrn dado en un punto exacto del espacio.

El comportamiento de los electrones presentes en el tomo, esta representado por la ecuaciones del modelomecanico-cuantico, dando la posibilidad de identificar su carcter ondulatorio y deja claro que es imposible predecir su recorrido exacto.De esta manera se logro establecer un concepto de modelo orbital, para poder intuir un determinado sector o regin en el espacio del tomo donde se podra encontrar un electrn siendo este espacio muy grande. Las caractersticas de los orbitales: La energa esta cuantizada. La diferencia entre el modelo deBohrel cual determina su posicin exacta del electrn, en cambio se presume una mayor o menor probabilidad de este en el espacio. Dentro del tomo, se da la interpretacin que el electrn se puede aprecia como nube de carga negativa, y donde se encuentre mayor densidad dentro de la nube, aumenta la probabilidad de encontrar en ese espacio un electrn.http://www.youtube.com/watch?v=0UW90luAJE0

Modelo cuntico para el tomo de hidrgeno25 de septiembre de 2013Publicado por ngeles MndezEl modelo atmico que desarroll Bohr para el tomo de hidrgeno, choca con el principio de Heisenberg, pues en l, se calculan a la vez la posicin y la velocidad que presentan los electrones. Debido a las limitaciones que tena elmodelo de Bohr, y las propiedades de tipo ondulatoria con las que contaban los electrones, se haca necesario desarrollar un modelo atmico diferente, como alternativa.EL modelo nuevo se encuentra basado en lamecnica cuntica ondulatoria. De igual manera que la mecnica clsica viene utilizada para ensearnos el mundo macroscpico, la mecnica cuntica se usa para hacer una descripcin del mundo microscpico, es decir, de los electrones y las pequeas partculas. La mecnica cuntica nos habla del comportamiento que siguen los electrones en los tomos y en las molculas y, por tanto, es el escenario terico ideal para elestudiode los enlaces en la qumica.Para el estudio del modelo mecnico-cuntico para el tomo dehidrgenoes necesario un aparato de tipo matemtico bastante complejo; es por ello que tan slo vamos a hablar cualitativamente para dicho modelo, haciendo hincapi en la ecuacin de onda.En la mecnica cuntica se tiene en consideracin la naturaleza de tipo ondulatoria que tienen las partculas y se hace una descripcin del comportamiento que toma un sistema, conocindose como ecuacin de onda. La mecnica cuntica representa a los electrones a travs de funciones de onda que se suelen representar con la letra. Las funciones de onda proceden de la resolucin de la ecuacin de onda usada para representar a un tomo concreto, y a cada funcin de onda le viene asignada un estado de energa.El cientfico de origen austraco Erwin Schrdinger, expuso una ecuacin de onda que poda ser aplicada para el tomo de hidrgeno. Las funciones de onda , o soluciones que tiene la ecuacin de onda para dicho tomo, se encuentran determinadas por el valor de unos valores conocidos comonmeros cunticos, los cuales vienen representados por las letras n, l y ml. Dichos valores son nmeros enteros que vienen dados del resultado matemtico de la ecuacin de onda. Cada una de las se conoce cn el nombre deorbital, y tienen un nivel de energa permitido para el electrn que se encuentra en el tomo.Se torna difcil poder imaginar un modelo atmico en el cual los electrones son ondas. Sin embargo, el modelo mecano-cuntico hace posible la descripcin del electrn en trminos de probabilidades, es decir, el lugar de sealarnos la posicin en la que se encuentra en electrn, ste habla de la probabilidad que existe de encontrarse al electrn e una zona o regin concreta del espacio que se encuentra en torno al ncleo del tomo.Las funciones de onda verdaderamente no cuentan con un significado fsico concreto. Sin embargo, el cuadrado de la , en un punto determinado del espacio, hace referencia a laprobabilidaden sentido matemtico que hay de encontrar un electrn de una concreta energa en dicho punto.La manera ideal de imaginar al electrn es considerarlo como si de una nube de carga negativa se tratase, la cual se encuentra dispersa en torno al ncleo, el cual puede ser representado por un diagrama de puntos. Las zonas que cuentan con una alta densidad de puntos se consideran como de alta densidad electrnica, y ests son precisamente las zonas donde existe gran probabilidad de encontrar al electrn. Por lo contrario, si la probabilidad de encontrarnos con dicho electrn en una zona concreta es muy pequea, la densidad electrnica en la regin tambin bajar.

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Mecnica cuntica y orbitales atmicos

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En el ao 1927,E.Schrdinger ( Premio Nobel de Fsica 1933), apoyndose en el concepto de dualidad onda-corpsculo enunciado porL.de Broglie (Premio Nobel de Fsica 1929), formula la Mecnica Ondulatoria, yW. Heisenberg ( Premio Nobel de Fsica 1932)la Mecnica de Matrices. Ambas mecnicas inician un nuevo camino en el conocimiento de la estructura atmica, y ampliadas por Born, Jordan, Dirac y otros han dado lugar a lo que actualmente se denomina Mecnica Cuntica. Frente al determinismo de la mecnica clsica, la mecnica cuntica, es esencialmente probabilstica y utiliza un aparato matemtico ms complicado que la mecnica clsica. Actualmente, el modelo atmico que se admite es el modelo propuesto por la mecnica cuntica (modelo de Schrdinger).El modelo de Bohr es un modelo unidimensional que utiliza un nmero cuntico (n) para describir la distribucin de electrones en el tomo. El modelo de Schrdinger permite que el electrn ocupe un espacio tridimensional. Por lo tanto requiere tres nmeros cunticos para describir los orbitales en los que se puede encontrar al electrn. La descripcin del tomo mediante la mecnica ondulatoria est basada en el clculo de las soluciones de la ecuacin de Schrdinger (Figura 1); est es una ecuacin diferencial que permite obtener los nmeros cunticos de los electrones.

En esta ecuacin:

es la llamadafuncin de onda. Contiene la informacin sobre la posicin del electrn. Tambin se denominaorbital, por analoga con las rbitas de los modelos atmicos clsicos.El cuadrado de la funcin de onda ||2es la llamadadensidad de probabilidad relativa del electrny representa la probabilidad de encontrar al electrn en un punto del espacio (x, y, z).Ees el valor de la energa total del electrn.

Vrepresenta la energa potencial del electrn un punto (x, y, z). Por tanto, E-V es el valor de la energa cintica cuando el electrn est en el punto (x, y, z).Las soluciones, o funciones de onda,, son funciones matemticas que dependen de unas variables que slo pueden tomar valores enteros. Estas variables de las funciones de onda se denominannmeros cunticos: nmero cuntico principal, (n), angular (l) y nmero cuntico magntico (ml). Estos nmeros describen el tamao, la forma y la orientacin en el espacio de los orbitales en un tomo.Elnmero cuntico principal(n) describe el tamao del orbital, por ejemplo: los orbitales para los cuales n=2 son ms grandes que aquellos para los cuales n=1. Puede tomar cualquier valor entero empezando desde 1: n=1, 2, 3, 4, etc.Elnmero cuntico del momento angular orbital(l) describe la forma del orbital atmico. Puede tomar valores naturales desde 0 hasta n-1 (siendo n el valor del nmero cuntico principal). Por ejemplo si n=5, los valores de l pueden ser: l= 0, 1 ,2, 3, 4. Siguiendo la antigua terminologa de los espectroscopistas, se designa a los orbitales atmicos en funcin del valor del nmero cuntico secundario, l, como:l = 0 orbitals(sharp)l = 1 orbitalp(principal)l = 2 orbitald(diffuse)l = 3 orbitalf(fundamental)Elnmero cuntico magntico(ml), determina la orientacin espacial del orbital. Se denomina magntico porque esta orientacin espacial se acostumbra a definir en relacin a un campo magntico externo. Puede tomar valores enteros desde -l hasta +l. Por ejemplo, si l=2, los valores posibles para m son: ml=-2, -1, 0, 1, 2.Elnmero cuntico de espn(s), slo puede tomar dos valores: +1/2 y -1/2.Capas y Subcapas principalesTodos los orbitales con el mismo valor del nmero cuntico principal,n, se encuentran en la mismacapa electrnica principalonivel principal, y todos los orbitales con los mismos valores denylestn en la mismasubcapaosubnivel.El nmero de subcapas en una capa principal es igual al nmero cuntico principal, esto es, hay una subcapa en la capa principal con n=1, dos subcapas en la capa principal con n=2, y as sucesivamente. El nombre dado a una subcapa, independientemente de la capa principal en la que se encuentre, esta determinado por el nmero cuntico l, de manera que como se ha indicado anteriormente: l=0 (subcapa s), l=1 (subcapa p), l=2 (subcapa d) y l=3 (subcapa f).El nmero de orbitales en una subcapa es igual al nmero de valores permitidos de mlpara un valor particular de l, por lo que el nmero de orbitales en una subcapa es2l+1. Los nombres de los orbitales son los mismos que los de las subcapas en las que aparecen.orbitales sorbitales porbitales dorbitales f

l=0l=1l=2l=3

ml=0ml=-1, 0, +1ml=-2, -1, 0, +1, +2ml=-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3

un orbital sen una subcapa stres orbitales pen una subcapa pcinco orbitales den una subcapa dsiete orbitales fen una subcapa f

Forma y tamaos de los orbitalesLa imagen de los orbitales empleada habitualmente por los qumicos consiste en una representacin del orbital mediante superficies lmite que engloban una zona del espacio donde la probabilidad de encontrar al electrn es del 99%. La extensin de estas zonas depende bsicamente del nmero cuntico principal, n, mientras que su forma viene determinada por el nmero cuntico secundario, l.Losorbitales s(l=0) tienen forma esfrica. La extensin de este orbital depende del valor del nmero cuntico principal, asi un orbital 3s tiene la misma forma pero es mayor que un orbital 2s.

Losorbitales p(l=1) estn formados por dos lbulos idnticos que se proyectan a lo largo de un eje. La zona de unin de ambos lbulos coincide con el ncleo atmico. Hay tres orbitales p (m=-1, m=0 y m=+1) de idntica forma, que difieren slo en su orientacin a lo largo de los ejes x, y o z.

Losorbitales d(l=2) tambin estn formados por lbulos. Hay cinco tipos de orbitales d (que corresponden a m=-2, -1, 0, 1, 2)

Losorbitales f(l=3) tambin tienen un aspecto multilobular. Existen siete tipos de orbitales f (que corresponden a m=-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3).

Una vez descritos los cuatro nmero cunticos, podemos utilizarlos para describir la estructura electrnica del tomo de hidrgeno:El electrn de un tomo de hidrgeno en el estado fundamental se encuentra en el nivel de energa ms bajo, es decir, n=1, y dado que la primera capa principal contiene slo un orbital s, el nmero cuntico orbital es l=0. El nico valor posible para el nmero cuntico magntico es ml=0. Cualquiera de los dos estados de spin son posibles para el electrn. As podramos decir que el electrn de un tomo de hidrgeno en el estado fundamental est en el orbital 1s, o que es un electrn 1s, y se representa mediante la notacin:1s1

en donde el superndice 1 indica un electrn en el orbital 1s. Ambos estados de espn estn permitidos, pero no designamos el estado de espn en esta notacin.TOMOS MULTIELECTRNICOS.La resolucin de la ecuacin de Schrdinger para tomos con ms de un electrn es un proceso matemtico muy complejo que obliga a realizar clculos aproximados. En los tomos multielectrnicos aparece un nuevo factor: las repulsiones mutuas entre los electrones. La repulsin entre los electrones se traduce en que los electrones en un tomo multielectrnico tratan de permanecer alejados de los dems y sus movimientos se enredan mutuamente.Configuraciones electrnicasEscribir la configuracin electrnica de un tomo consiste en indicar cmo se distribuyen sus electrones entre los diferentes orbitales en las capas principales y las subcapas. Muchas de las propiedades fsicas y qumicas de los elementos pueden relacionarse con las configuraciones electrnicas.Esta distribucin se realiza apoyndonos en tres reglas:energa de los orbitales, principio de exclusin de Pauli y regla de Hund.1.Los electrones ocupan los orbitales de forma que se minimice la energa del tomo. El orden exacto de llenado de los orbitales se estableci experimentalmente, principalmente mediante estudios espectroscpicos y magnticos, y es el orden que debemos seguir al asignar las configuraciones electrnicas a los elementos. El orden de llenado de orbitales es:1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p6

Para recordar este orden ms facilmente se puede utilizar el diagrama siguiente:

Empezando por la lnea superior, sigue las flechas y el orden obtenido es el mismo que en la serie anterior. Debido al lmite de dos electrones por orbital, la capacidad de una subcapa de electrones puede obtenerse tomando el doble del nmero de orbitales en la subcapa. As, la subcapasconsiste enunorbital con una capacidad dedoselectrones; la subcapapconsiste entresorbitales con una capacidad total deseiselectrones; la subcapadconsiste encincoorbitales con una capacidad total dediezelectrones; la subcapafconsiste ensieteorbitales con una capacidad total decatorceelectrones.En un determinado tomo los electrones van ocupando, y llenando, los orbitales de menor energa; cuando se da esta circunstancia el tomo se encuentra en suestado fundamental. Si el tomo recibe energa, alguno de sus electrones ms externos pueden saltar a orbitales de mayor energa, pasando el tomo a unestado excitado2.Principio de exclusin de Pauli.En un tomo no puede haber dos electrones con los cuatro nmero cunticos iguales.Los tres primeros nmero cunticos, n, l y mldeterminan un orbital especfico. Dos electrones, en un tomo, pueden tener estos tres nmeros cunticos iguales, pero si es as, deben tener valores diferentes del nmero cuntico de espn. Podramos expresar esto diciendo lo siguiente: en un orbital solamente puede estar ocupado por dos electrones y estos electrones deben tener espines opuestos.3.Regla de Hund.Al llenar orbitales de igual energa (los tres orbitales p, los cincoi orbitales d, o los siete orbitales f) los electrones se distribuyen, siempre que sea posible, con sus espines paralelos, es decir, desapareados.Ejemplo:La estructura electrnica del7N es:1s2 2s22px12py12pz1El principio aufbau o de construccinPara escribir las configuraciones electrnicas utilizaremosel principio aufbau.Aufbaues una palabra alemana que significa "construccin progresiva"; utilizaremos este mtodo para asignar las configuraciones electrnicas a los elementos por orden de su nmero atmico creciente. Veamos por ejemplo como sera la configuracin electrnica para Z=11-18, es decir, desde Na hasta el Ar:Cada uno de estos elementos tiene las subcapas 1s, 2s y 2p llenas. Como la configuracin 1s22s22p6corresponde a la del nen, la denominamos "configuracin interna del nen" y la representamos con el smbolo qumico del nen entre corchetes, es decir, [Ne]. Los electrones que se situan en la capa electrnica del nmero cuntico principal ms alto, los ms exteriores, se denominanelectrones de valencia. La configuracin electrnica del Na se escribe en la forma denominada"configuracin electrnica abreviada interna del gas noble"de la siguiente manera:Na: [Ne]3s1(consta de [Ne] para la configuracin interna del gas noble y 3s1para la configuracin del electrn de valencia.de manera anloga, podemos escribir la configuracin electrnica para Mg, Al, Si, P....Mg: [Ne]3s2Al: [Ne]3s23p1Si: [Ne]3s23p2P: [Ne]3s23p3S: [Ne]3s23p4Cl: [Ne]3s23p5Ar: [Ne]3s23p6

Veamos un ejercicio de aplicacin:Escribir la estructura electrnica del P (Z=15) aplicando la regla de mxima multiplicidad de Hund15P es:1s2 2s22p63s23p3(3px13py13pz1)Escribir la estructura electrnica del Sc (Z=21) mediante la configuracin abreviada interna del gas nobleSc: [Ar]4s23d1

Configuracin electrnica[9:37 p. m.|327 comentarios]La configuracin electrnica del tomo de un elemento corresponde a laubicacin de los electrones en los orbitales de los diferentes niveles de energa. Aunque el modelo de Scrdinger es exacto slo para el tomo de hidrgeno, para otros tomos es aplicable el mismo modelo mediante aproximaciones muy buenas.La manera de mostrar cmo se distribuyen los electrones en un tomo, es a travs de laconfiguracin electrnica.El orden en el que se van llenando los niveles de energa es:1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p.El esquema de llenado de los orbitales atmicos, lo podemos tener utilizando laregla de la diagonal, para ello debes seguir atentamente la flecha del esquema comenzando en 1s; siguiendo la flecha podrs ir completando los orbitales con los electrones en forma correcta.Escribiendo configuraciones electrnicasPara escribir la configuracin electrnica de un tomo es necesario: Saber elnmero de electronesque el tomo tiene; basta conocer elnmero atmico (Z)del tomo en la tabla peridica. Recuerda que el nmero de electrones en un tomo neutro es igual al nmero atmico (Z = p+). Ubicar los electrones en cada uno de los niveles de energa, comenzando desde el nivel ms cercano al ncleo (n = 1). Respetar la capacidad mxima de cada subnivel (s = 2e-, p = 6e-, d = 10e- y f = 14e-).Ejemplo:Los orbitales se llenan en orden creciente de energa, con no ms de dos electrones por orbital, segn el principio de construccin de Aufbau.Litio (Z = 3).Este elemento tiene 3 electrones. Empezaremos llenando el orbital de menor energa con dos electrones que tendrn distinto spin (ms). El electrn restante ocupar el orbital 2s, que es el siguiente con menor energa:La flecha indica el valor del cuarto nmero cuntico, el de spin: para +1/2: y para 1/2, respectivamente.Tambin podemos describir la distribucin de electrones en el tomo de litio como:Los electrones que tienen nmeros de espn opuestos cancelan los efectos magnticos y se dice que sonelectrones apareados. Un ejemplo son los dos electrones que ocupan el orbital 1s en el tomo de Litio. De manera similar decimos que el electrn que ocupa el orbital 2s orbital estdesapareado.En la tabla a continuacin vemos como se distribuyen los electrones de los tomos enorden creciente a su nmero atomico (Z):En el helio se completa el primer nivel (n=1), lo que hace que la configuracin del He sea muy estable.Para el Boro el quinto electrn se sita en un orbital 2p y al tener lostres orbitales 2p la misma energa no importa cul de ellos ocupa.En el carbono el sexto electrn podra ocupar el mimo orbital que el quinto u otro distinto. La respuesta nos la da:la regla de Hund: la distribucin ms estable de los electrones en los subniveles es aquella que tenga el mayor nmero de espnes paralelos.Los electrones se repelen entre s y al ocupar distintos orbitales pueden situarse ms lejos uno del otro. As el carbono en su estado de mnima energa tiene dos electrones desapareados, y el nitrgeno tiene 3.El nen completa el nivel dos y al igual que el helio tiene una configuracin estable.Las configuraciones electrnicas pueden tambin escribirse de maneraabreviadahaciendo referencia al ltimo nivel completo. Para ello, debemos ocupar laconfiguracin de los gases nobles, ya que ellos tienen todos su orbitales completos con electrones (s2p6), como por ejemplo en el caso del helio (s2) y neon (s2p6) como se muestra en la tabla anterior. As la configuracin del sodio Na, la podemos escribir como [Ne]3s1 Tambin podemos escribir la configuracin del litio como [He]2s1

A los electrones que pertenecen a un nivel incompleto se les denominaelectrones de valencia.El gas noble Argn representa el final del perodo iniciado por el sodio para n=3

1s 2s 2p 3s 3p

Ar 18[Ne] 3s2 3p6

En el siguiente elemento, elpotasio con 19 electrones, deberamos empezar a llenar los orbitales 3d. Sin embargo el comportamiento qumico del potasio es similar al de litio y el sodio, ambos con un electrn de valencia desapareado en un orbital s, por lo que al potasio le correspondera la configuracin [Ar] 4s1. Por lo tanto, el orbital 4s tendr que tener menor energa que los orbitales 3d (el apantallamiento de los electrones en los orbitales 3d es mayor que el de los electrones en los orbitales 4s).Lo mismo ocurre a partir del elemento Sc (Z = 21) [Ar] 3d1 4s2. El ltimo electrn no se agrega al subnivel 4p, sino al 3d, como lo indica el orden energtico. Lo mismo sucede con las configuraciones de los emenetos Ti (Z = 22) y V (Z = 23). Con el cromo (Cr Z = 24) surge otra aparente anomala porque su configuracin es [Ar] 3d5 4s1. La lgica de llenado habra llevado a [Ar] 3d4 4s2, sin embargo la distribucin fundamental correcta es la primera. Esto se debe a que el semillenado de orbitales d es de mayor estabilidad, puesto que su energa es ms baja.Con el cobre Cu Z = 29 sucede algo similar al cromo, pusto que su configuracin fundamental es [Ar] 3d10 4s1. La configuracin [Ar] 3d9 4s2 es de mayor energa. La configuracin con 10 electrones en orbitales d, es decir, el llenado total de estos orbitales es ms estable.