Configuraciòn electrònica

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Configuración electrónica y números cuánticos Ing. Daniela García UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA

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Page 1: Configuraciòn electrònica

Configuración electrónica y números cuánticos

Ing. Daniela García

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA

Page 2: Configuraciòn electrònica

1.- Estructura atómica

El átomo de cualquier elemento químico está

formado por 2 zonas:

Zona Central: NUCLEO (p+ y los no)

Zona Externa: PERIFERIA o ENVOLTURA (e-).

Número atómico (Z): Establece:

p+ que existen en el núcleo atómico.

e- que se encuentran girando alrededor de éste.

Ubicación del elemento en la tabla periódica.

Page 3: Configuraciòn electrònica

2.- Modelos Atómicos Modelo Atómico de Dalton.

Modelo Atómico de Thomsom.

Modelo Atómico de Rutherford.

Modelo Atómico de Bohr.

Teoría Atómica Moderna.

Modelo de la MECANICA CUÁNTICA.

Trata de definir el ORBITAL.

Orbital: Región del espacio alrededor del núcleo

donde se tiene la máxima probabilidad de

encontrar un determinado e-.

Se fundamenta en 4 números cuánticos.

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3.- Números Cuánticos

Nos permiten calcular la E del e- y predecir el orbital.

I. Número Cuántico Principal (n):

II. Número Cuántico Secundario (l):

III. Número Cuántico Magnético (m):

IV. Número Cuántico del Spin (s):

Fijan las coordenadas que tendrá el e-

en el espacio.

Fija el signo que tendrá el e- sobre su

propio eje.

Page 5: Configuraciòn electrònica

Número cuántico principal (n):

Representa al nivel de energía y su valor es un

número entero positivo (1, 2, 3, ....)

Se le asocia a la idea física del volumen del orbital.

n = 1, 2, 3, 4, .......

Page 6: Configuraciòn electrònica

Número cuántico secundario

Identifica al subnivel de

energía del electrón y se le

asocia a la forma del orbital.

Sus valores dependen del

número cuántico principal

(n).

Tipo de

orbital

Valor

l

orbitales

Nº e-

s 0 1 2

p 1 3 6

d 2 5 10

f 3 7 14

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Número cuántico magnético (m):

Describe las orientaciones

espaciales de los orbitales.

Sus valores son todos los

enteros entre -l y +l,

incluyendo al 0.

Page 8: Configuraciòn electrònica

Número cuántico de spin (s):

Informa el sentido del giro del electrón en un orbital.

Indica si el orbital donde ingreso el último electrón está

completo o incompleto.

Su valor es +1/2 o -1/2

Page 9: Configuraciòn electrònica

En una configuración electrónica, un electrón puede ser representado

simbólicamente por:

Los números cuánticos para el último electrón en este ejemplo serían:

n = 3 l = 1 m = -1 s = +1/2

3p1

Indica la cantidad de electrones

existentes en un tipo de orbital

Indica el número

cuántico secundario (l)

Indica el número

cuántico principal (n)

Page 10: Configuraciòn electrònica

Configuración electrónica

Corresponde a la

ubicación de los

electrones en los

orbitales de los

diferentes niveles de

energía.

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Configuración electrónica y principios que la regulan

Principio de establece que los electrones irán ocupando los niveles de más baja energía.

1. Principio de Construcción

Page 12: Configuraciòn electrònica

Principio de exclusión de Pauling

Establece que no pueden haber 2 electrones con los

cuatro números cuánticos iguales.

Primer electrón

n= 1 l= 0 m= 0 s= +1/2

Segundo electrón

n= 1 l= 0 m= 0 s= -1/2

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Principio de máxima multiplicidad: Regla de Hund

Establece que para orbitales de igual energía, la distribución más

estable de los electrones, es aquella que tenga mayor número de

espines paralelos, es decir, electrones desapareados. Esto significa

que los electrones se ubican uno en uno (con el mismo espin) en cada

orbital y luego se completan con el segundo electrón con espin

opuesto.

Page 14: Configuraciòn electrònica

Escribiendo configuraciones electrónicas

Conocer el número de electrones del átomo (Z).

Ubicar los electrones en cada uno de los niveles de energía, comenzando desde el nivel más cercano al núcleo.

Respetar la capacidad máxima de cada subnivel (orbital s = 2e, p =6e, d = 10e y f = 14e).

Verificar que la suma de los superíndices sea igual al número de electrones del átomo.

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11Na

Configuración

electrónica para 11

electrones

1s2 2s2 2p6 3s1

Números cuánticos

n = 3 = 0 m = 0

Notación global

Page 16: Configuraciòn electrònica

Entre algunos elementos cuya configuración electrónica no puede ser predicha por la regla de las diagonales se encuentran el cromo, cobre, niobio, molibdeno, rutenio, rodio, paladio, plata , lantano, cerio, gadolinio, platino, oro, actinio.

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Con el cromo (Cr Z = 24) surge otra aparente anomalía porque su configuración es [Ar] 3d5 4s1. La lógica de llenado

habría llevado a [Ar] 3d4 4s2, sin embargo la distribución fundamental correcta es la primera. Esto se debe a que el semillenado de orbitales d es de mayor estabilidad, puesto

que su energía es más baja.

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Con el cobre Cu Z = 29 sucede algo similar al cromo,

puesto que su configuración fundamental es [Ar] 3d10

4s1. La configuración [Ar] 3d9 4s2 es de mayor

energía. La configuración con 10 electrones en orbitales

d, es decir, el llenado total de estos orbitales es más

estable.

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Se da cuando la última configuración termina en d4 y d9.

1) Los subniveles d, tienen estabilidad media, cuando

poseen un e- en cada celda (órbita): 24e- : 1s2, 2s2, 2p6,

3s2, 3p6, 4s1, 3d5.

2) Los subniveles d, tienen estabilidad total, cuando

poseen completas las celdas con el número máximo de

e- (dos en cada una):

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

PRINCIPIO DE ESTABILIDAD