Al referirnos a la configuración electrónica (o periódica) estamos hablando de la descripción de la ubicación de los electrones en los distintos niveles (con subniveles y orbitales) de un determinado átomo.
Configurar significa "ordenar" o "acomodar", y electrónico deriva de "electrón"; así, configuración electrónica es la manera ordenada de repartir los electrones en los niveles y subniveles de energía.
Científicamente, diremos que es la representación del modelo atómico de Schrödinger o modelo de la mecánica cuántica. En esta representación se indican los niveles, subniveles y los orbitales que ocupan los electrones.
Debemos acotar que aunque el modelo de Schrödinger es exacto sólo para el átomo de hidrógeno, para otros átomos es aplicable el mismo modelo mediante aproximaciones muy buenas.
Modelo atómico general.
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Diagrama de Aufbau o diagrama de ocupación
Escribiendo configuraciones electrónicas
Para escribir la configuración electrónica de un átomo es necesario:
· Saber el número de electrones que el átomo tiene; basta conocer el número atómico (Z) del átomo en la tabla periódica. Recuerda que el número de electrones en un átomo neutro es igual al número atómico (Z = p+).
· Ubicar los electrones en cada uno de los niveles de energía, comenzando desde el nivel más cercano al núcleo (n = 1).
· Respetar la capacidad máxima de cada subnivel (s = 2e-, p = 6e-, d = 10e- y f = 14e-).
· Lo mismo ocurre a partir del elemento Sc (Z = 21) [Ar] 3d1 4s2. El último electrón no se agrega al subnivel 4p, sino al 3d, como lo indica el orden energético. Lo mismo sucede con las configuraciones de los elementos Ti (Z = 22) y V (Z = 23).
Actividad 1:
1. Desarrolle la configuración electrónica con el diagrama de ocupación o diagrama de Aufbaucuyo de los elementos número atómico es: 5, 8,13,19
Diagrama orbital.
El orden de llenado en un diagrama orbital, por ejemplo, el diagrama orbital para los cinco primeros elementos será:
| 11H |
1s 1
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| 22He |
1s 2
|  |
| 33Li |
1s 2 2s 1
|  |
| 44Be |
1s 2 2s 2
|  |
| 55B |
1s 2 2s 2 2p 1
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Anomalías de configuración electrónica. Se presenta en elementos de los grupos VIB y IB
· 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.
el llenado total de estos orbitales es más estable.
.REGLA DE HUND
Se aplica la regla de Hund de máxima multiplicidad cuando un orbital p, d, o f es ocupado por más de un electrón. Esta regla dice que los electrones permanecen sin aparear con espines paralelos en orbitales de igual energía, hasta que cada uno de estos orbitales tiene , cuando menos un electrón. Por ejemplo, el diagrama orbital para el fósforo:
15P
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[Ne]
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y no
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[Ne]
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TIPOS DE CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
Existen cuatro tipos de configuración electrónica:
Configuración estándar Se representa la configuración electrónica considerando la configuración estándar (la que se obtiene del rayado electrónico) . Recuerda que los orbitales se van llenando en el orden en que aparecen.
Configuración condensada Los niveles que aparecen llenos en la configuración estándar , se pueden representar con un gas noble (elemento del grupo VIII A ) , donde el número atómico del gas , coincida con el número de electrones que llenaron el último nivel. Los gases nobles son (He , Ne, Ar , Kr , Xe y Rn ).
Configuración desarrollada Consiste en representar todos los electrones de un átomo, empleando flechas para simbolizar el spin de cada uno. El llenado se realiza respetando el principio de exclusión de Pauli y la Regla de máxima multiplicidad de Hund.
Configuración semidesarrollada Esta representación es una combinación entre la configuración condensada y la configuración desarrollada . Aquí solo se representan los electrones del último nivel de energía.
La representación de las 4 configuraciones para el 24 Cr , son :
Actividad :
1. Escriba la configuración electrónica estándar de los iones fluoruro (F1-), calcio (Ca2+).
2. En base a la siguiente configuración electrónica diga el nombre de los siguientes:
a) 1s22s22p63s23p1 b) 1s22s22p5
3. Diga el nombre del elemento que satisfaga las siguientes condiciones:
a) Tiene tres electrones en el nivel de energía n = 3
b) Tiene dos electrones 2p
c) Completa el subnivel 3p.
d) Tiene dos electrones en el subnivel 2s.
4. Identifique cada uno de los elementos que poseen las siguientes configuraciones electrónicas:
a) 6s25d5 b) 7s25d15f7 c) (Ne)3s23p5 d) (Ar)4s23d104p4
5. Para cada uno de los elementos de la pregunta anterior, conteste lo siguiente:
a) Nombre
b) El valor de Z
c) Masa atómica
d) Número másico
e) Cantidad de protones, electrones y neutrones
f) Dibuje el diagrama de Bohr (sólo para 5c)
g) Cantidad de niveles
h) Cantidad de electrones de valencia
i) Subnivel en el que se encuentra
j) Carácter metálico
k) Su estado de agregación o estado físico
l) Sus tres primeros números cuánticos.
6. Conteste las mismas preguntas para los elementos de la pregunta 1.
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Bibliografía.
http://es.wikipedia.org/wiki/Configuraci%C3%B3n_electr%C3%B3nica
http://payala.mayo.uson.mx/QOnline/CONFIGURACION_ELECTRONICA.html
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