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Configuración electrónica. Profesora: Encarnación Cofré Santibañez

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  • Configuracin electrnica.Profesora: Encarnacin Cofr Santibaez

  • Nmeros cunticos.Toda persona tiene una direccin para ser ubicada.Los electrones de un tomo, tambin.Esta direccin la otorga la mecnica cuntica, a travs de 4 dgitos que son:

  • Nmero cuntico principal (n)Determina el nivel energtico de la regin que ocupa el electrn. Cuanto mayor sea n, mayor es la energa de la nube electrnica. Cabe hacer notar que el movimiento de los electrones en estos niveles no es uniforme y la forma circular es slo ilustrativa de stas divisiones.

  • nmero cuntico secundario o azimutal (l)Es la zona ms probable de encontrar un electrn. El nmero cuntico azimutal es propio de cada orbital y es independiente del nivel energtico en el que probablemente se encuentre el electrn. Por convencin los valores permitidos son:

  • nmero cuntico magntico (m)Determina la orientacin de la nube electrnica y la regula frente a un campo magntico externo. Est nmero magntico depende del azimutal y toma valores desde - hasta + pasando por cero. Por lo tanto:

  • nmero cuntico de Spin (s)El nmero de spin describe el sentido de la rotacin del electrn en torno a su propio eje (imaginario). Se distinguen dos tipos de spin: positivo y negativo, segn giren en el sentido que lo hacen los punteros de un reloj o en sentido contrario, respectivamente.

  • Sntesis

  • PRINCIPIO DE CONSTRUCCIN (AUFBAU)Principio de Mnima EnergaTodos los electrones que forman parte de un tomo adoptan los 4 nmeros cunticos que les permiten tener la menor energa posible.Puede afirmarse que, por regla general, los nmeros cunticos ms bajos describen electrones de menor energa que los nmeros cunticos altos. As el electrn con menor energa ser aquel que tenga los siguientes nmeros cunticos:n = 1 = 0 m = 0 s = +Se asigna + al spin del primer electrn en un tomo.

  • Principio de Exclusin de PauliNo puede haber en un mismo tomo dos electrones con sus cuatro nmeros cunticos iguales, s pueden existir dos electrones tengan tres nmeros cunticos iguales pero el cuarto debe ser distinto. Por cada orbital existen probablemente slo 2 electrones en movimiento.

  • Principio de Mxima Multiplicidad de HundCuando los electrones penetran en un nivel de valores dados de n y , los valores de s mantienen el mismo signo, o sea, igual spin (llamado spin paralelo) hasta que se haya semicompletado la capacidad, slo entonces se inicia el apareamiento

  • Los electrones se distribuyen de a pares:

  • LA CONFIGURACIN ELECTRNICA DE LOS TOMOSCorresponde a la forma matemtica de considerar el llenado de los niveles energticos con electrones. Este llenado se hace por el segn el diagrama de Moller.

  • Aplicacin1. Los nmeros cunticos principal y azimutal correspondientes al undcimo electrn para un tomo cualquiera deben serA) 2 y 0B) 2 y 1C) 3 y 0D) 3 y 1E) 3 y 22. Si un tomo neutro tiene Z = 11, el ltimo electrn se ubica en un orbitalA) sB) pxC) pyD) pzE) dxy

  • 3. Es incorrecto decir queA) un electrn al alejarse del ncleo absorbe energa.B) un electrn ubicado en el primer nivel es menos energtico.C) al acercarse al ncleo un electrn, se libera energa.D) si un electrn permanece en un nivel pierde lentamente energa.E) es ms fcil para un electrn cambiar de nivel cuanto ms alejado est del ncleo.4. La diferencia energtica entre dos niveles consecutivos esI) mayor cerca del ncleo.II) menor cerca del ncleo.III) mayor lejos del ncleo.IV) insignificante, no importando dnde est.A) slo IB) slo IIC) slo IIID) slo IVE) II y III

  • 5. Las denominadas rbitas del modelo atmico de Bohr, se transforman ahora en orbitales,es decir, ya no se acepta que el electrn tenga una trayectoria definida alrededor del ncleo,pero si que exista una zona de mayor probabilidad de encontrarlo. Esta zona de probabilidadlo determinaA) n, nmero cuntico principal.B) , nmero cuntico secundario.C) m, nmero cuntico magntico.D) s, nmero cuntico de spin.E) La combinacin de los cuatro nmeros cunticos.

  • 6. De las siguientes afirmaciones, una es incorrecta. Indique cualA) los nmeros cunticos son las variables que describen al electrnB) un orbital es la zona de mayor probabilidad de encontrar al electrnC) en el segundo nivel hay un total de 4 orbitalesD) el segundo nivel puede contener como mximo 8 electronesE) los orbitales f recin aparecen en el tercer nivel

  • 7. Cules de los siguientes iones tienen la misma configuracin electrnica que el Helio(Z=2)?I) 3Li+II) 4Be2+III) 5B+3A) slo IIB) slo II y IIIC) slo I y IIID) I, II y IIIE) ninguno

  • 8. La configuracin electrnica del siguiente in x-2 es1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4Entonces el nmero atmico del elemento esA) 32B) 34C) 36D) 37E) 38

  • 9. Los nmeros cunticos n y del tercer electrn de un tomo son respectivamenteA) 1 y 0B) 1 y 1C) 2 y 0D) 2 y 1E) 3 y 0

    10. Cules de los siguientes elementos tienen 3 electrones desapareados?I) 5BII) 7NIII) 13AlIV) 15PA) slo IB) slo IIC) I, II y IIID) II y IVE) todos

  • Comentario: La cantidad de electrones que el cuarto nivel de energa puede contener, est dado por la frmula 2(n2), donde n corresponde al nivel de energa en cuestin. Para n=4, el nmero de electrones posibles debe ser 32, luego la opcin III es correcta.

    El nmero de orbitales por nivel est dado por la frmula n2, as que para el caso, el nmero de orbitales debe ser 16 (principio de exclusin). Con 16 orbitales podemos inferir lo siguiente 1 orbital s 3 orbitales p 5 orbitales d 7 orbitales f Se concluye que existen orbitales s, p, d, f. Todas las alternativas son correctas Alternativa correcta: es la E.

  • De las siguientes configuraciones electrnicas de tomos neutros, cuatro de ellas se encuentran en su estado fundamental y slo una est en un estado excitado, indique cul A) 1s2, 2s1 B) 1s2, 2s2 2p1 C) 1s2, 2s2 2p2, 3s1 D) 1s2, 2s2 2p6, 3s1 E) 1s2, 2s2 2p6, 3s2 3p1

  • El estado fundamental en un tomo corresponde al que presenta todos sus electrones en los orbitales de menor energa. Es decir, respetando todos los principios (mnima energa, exclusin y mxima multiplicidad). El tomo al recibir un cuanto de energa promueve un electrn a un estado superior de energa, quedando en estado excitado. En la alternativa C), la configuracin en estado fundamental sera 1s2, 2s2 2p3 Al recibir energa un electrn del 2p pas al 3s.

  • El nmero cuntico azimutal para el electrn diferencial del elemento cuyo nmero atmico es 19, corresponde a 0 1 2 3 -1

  • Aclaremos algunos conceptos:

    Electrn diferencial: ltimo electrn de un tomo, se ubica en el nivel de valencia y es el ms energtico. Nmero cuntico azimutal (nmero secundario): corresponde a la zona de mayor probabilidad donde encontrar un electrn. Los valores permitidos para el nmero azimutal son: 0, 1, 2 y 3 y dependen exclusivamente del orbital donde se encuentre el electrn. s p d f 0 1 2 3 Para un elemento con nmero atmico 19, la configuracin electrnica es la que sigue 1s2, 2s22p6, 3s23p6, 4s1 El electrn diferencial se encuentra en el nivel 4, en el orbital s (4s1) por lo tanto, de acuerdo con lo anterior, su nmero azimutal es 0. Alternativa correcta: es la A.