Configuración electrónica

Objetivos

1. Identificar los principales niveles de energía presentes en el átomo.

2. Dibujar la configuración electrónica de los primeros 20 elementos.

3. Relacionar la configuración electrónica con la posición en la tabla periódica de algunos elementos.

• ¿ Cómo están distribuidos los electrones de un átomo?

•Modelo de Bohr

Núcleo

Electron

Órbita

Niveles de energía

• Existen niveles de energía para los electrones.• Órbitas no son circulares.

• Solamente nos dice la probabilidad de encontrar al electrón a cierta distancia del núcleo.

• Principio de Incertidumbre de Heisenberg: «Es imposible conocer simultáneamente y con precisión, la posición y la velocidad de una micro partícula»

•Modelo cuántico

• El electrón se encuentra dentro de una borrosa «nube electrónica»• Solamente se puede predecir el área donde existe la mayor probabilidad de encontrar un electrón= ORBITAL

•Modelo cuántico

1

23

•Orbitales Atómicos

•Número cuántico principal (n) = el nivel de energía del electrón. •Dentro de cada nivel de energía se describen varias formas.• Se denominan orbitales atómicos las regiones donde existe una alta probabilidad de encontrar un electrón.

• Cada nivel de energía tiene 1 orbital s• forma esférica

• cada orbital s caben 2 electrones llamados orbitales 1s, 2s, 3s, etc....

•Orbitales S

•Orbitales P• Aparecen en el segundo nivel de energía • Apunta 3 diferentes direcciones• forma (pesas)• Px, Py, Pz• cada uno puede contener 2 electrones

•P

•Orbitales D•Aparecen en el tercer nivel de energía •5 diferentes formas • cada una puede contener 2 electrones

•Orbitales F

•Aparecen en el cuarto nivel de energía • tienen siete diferentes formas• 2 electrones por forma

•Orbitales F

•Capacidad de electrones en cada subnivel

SubnivelCapacidad de

electrones

s 2

p 6

d 10

f 14

• Diagrama de relación entre los niveles, subniveles y orbitales

Nivel de energía

Subniveles Orbitales Capacidad de electrones

1 s 1 2

2 sp

13

26

3 spd

135

2610

4

5,6,7

spdf

13514

261028

• Los niveles energéticos en un átomo se pueden visualizar como un hotel en el cual las mejores habitaciones dobles están en el primer piso.

HOTEL “ EL ÁTOMO”

Distribución de Electrones por Niveles de Energía

Séptimo Nivel

Sexto Nivel

Quinto Nivel

Cuarto Nivel

Tercer Nivel

Segundo Nivel

Primer Nivel

HOTEL EL ÁTOMO

Los electrones como los inquilinos tratarán de ocupar primero las mejores habitaciones del piso 1 y cuando se llene todo el piso, los demás inquilinos comenzarán a ocupar el segundo.

• Diagrama de relación entre los niveles, subniveles y orbitales

Nivel de energía

Subniveles Orbitales Capacidad de electrones

1 s 1 2

2 sp

13

26

3 spd

135

2610

4

5,6,7

spdf

13514

261028

• Definición de configuración electrónica:

• es la distribución de electrones a través de los orbitales de un átomo.

•Niveles y subniveles

• Los niveles de energía tienen ciertos subniveles como: • s, p, d y f.• • EL primer nivel de energía consta de un solo subnivel(1s)

• el segundo nivel tiene dos subniveles (2s y 2p)

• el nivel 3 posee tres subniveles(3s,3p y 3d) y así sucesivamente.

Aum

enta

ene

rgía

1s

2s

3s

4s

5s6s

7s

2p

3p

4p

5p

6p7p

3d

4d

5d

6d

4f

5f

Aum

enta

ene

rgía

1s

2s

3s

4s

5s6s

7s

2p

3p

4p

5p

6p

3d

4d

5d

7p 6d

4f

5f

Principio de construcción «Aufbau»

Para construir la configuración electrónica de un átomo se siguen las

siguientes reglas:

1) Principio de energía mínima.

Los electrones se irán añadiendo a orbitales en el sentido de menor a

mayor energía de los mismos.

2) Principio de exclusión de Pauli.

Sólo se permite un máximo de dos electrones por cada orbital. (con

espines diferentes)

3) Principio de máxima multiplicidad de Hund.

Cuando exista más de una posibilidad para colocar los electrones en un

mismo nivel energético, se colocarán los electrones de forma que se

ocupe el mayor número de orbitales.

•CONFIGURACIÓN DEL FÓSFORO

• Los dos primeros electrones ocupan el orbital 1s •Espines opuestos• Faltan 13 e-A

umen

ta e

nerg

ía

1s

2s

3s

4s

5s6s

7s

2p

3p

4p

5p

6p

3d

4d

5d

7p 6d

4f

5f

• Los 2 siguientes en el orbital 2s • Faltan 11

Aum

enta

ene

rgía

1s

2s

3s

4s

5s6s

7s

2p

3p

4p

5p

6p

3d

4d

5d

7p 6d

4f

5f

• Los siguientes 6 e-, van al orbital 2p faltan 5

Aum

enta

ene

rgía

1s

2s

3s

4s

5s6s

7s

2p

3p

4p

5p

6p

3d

4d

5d

7p 6d

4f

5f

• 2 e- en el 3s • Quedan 3

Aum

enta

ene

rgía

1s

2s

3s

4s

5s6s

7s

2p

3p

4p

5p

6p

3d

4d

5d

7p 6d

4f

5f

Aum

enta

ene

rgía

1s

2s

3s

4s

5s6s

7s

2p

3p

4p

5p

6p

3d

4d

5d

7p 6d

4f

5f

• Los últimos 3e- van al orbital 3p

• Cada uno se va a diferente orbital

• Quedan 3 electrones “no apareado”

• 1s22s22p63s23p3

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p

•Escribe la configuración electrónica de los siguientes elementos:

• CONTESTA LA HOJA ANEXA• 1. cloro • 2. Boro• 3. Neon • 4. Hierro• 5. Argón • 6. calcio• 7. Potasio • 8. Aluminio• 9. Niquel• 10. Azufre• 11. Plomo• 12. Sodio• 13. Magnesio • 14. Cromo• 15. Bromo

Protones=Neutrones=Electrones=

Config electrónica=Grupo de la tabla=

11

5B 14

7NProtones=Neutrones=Electrones=

Config electrónica=Grupo de la tabla=

Electrones de valencia•Define que entiendes por electrón de valencia• ¿Qué puedes decir de la configuración electrónica y la posición en la tabla?