Configuración grafica o spin ¿Qué es? Es un método para encontrar la ubicación de los electrones de un átomo. Este método implica representar gráficamente, por medio de flechas, cómo están acomodados los electrones en sus orbitales o subniveles. La flecha hacia arriba representa el spin a la derecha y la flecha hacia abajo representa el spin hacia la izquierda. Los orbitales se llenan en orden creciente de energía, con no más de dos electrones por orbital, según el principio de construcción de Aufbau. En cada subnivel “s” (que tienen sólo un orbital) cabrán dos electrones. En cada subnivel “p” (que tienen 3 orbitales) cabrán 6 electrones. En cada subnivel “d” (que tienen 5 orbitales) cabrán 10 electrones. En cada subnivel “f “(que tienen 7 orbitales) cabrán 14 electrones. La flecha indica el valor del cuarto número cuántico, el de spin:
Ejemplo : Ar 18 3s2 3p 1s 2s 2p 3s 3p
Principios para entender la configuración o Principio de Incertidumbre de Heisenberg : “Es imposible determinar simultáneamente la posición exacta y el momento exacto del electrón”
o
Principio de Exclusión de Pauli: “Dos electrones del mismo átomo no pueden tener los mismos números cuánticos idénticos y por lo tanto un orbital no puede tener más de dos electrones”.
Configuración grafica Se representa la configuración electrónica que se obtiene usando el cuadro de las diagonales. Los orbitales se van llenando en el orden en que aparecen, siguiendo esas diagonales, empezando siempre por el 1s. o Sharp (s), principal (p), difuso (d) y fundamental (f).
• ¿Qué es la configuración electrónica? Al referirnos a la configuración electrónica estamos hablando de la descripción de la ubicación de los electrones en los distintos niveles (con subniveles y orbitales) de un determinado átomo. Configuración electrónica es la manera ordenada de repartir los electrones en los niveles y subniveles de energía. La configuración electrónica estándar, para cualquier átomo 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 14 6d 10 7p 6.
10
4p 6 5s 2 4d
10
5p 6 6s 2 4f
14
5d
10
6p 6 7s 2 5f
Niveles de energía o capas Los electrones tienen, al girar, distintos niveles de energía según la órbita (en el átomo se llama capa o nivel) que ocupen, más cercana o más lejana del núcleo. Entre más alejada del núcleo, mayor nivel de energía en la órbita, por la tendencia a intercambiar o ceder electrones desde las capas más alejadas. Existen 7 niveles de energía o capas donde pueden situarse los electrones para girar alrededor del núcleo, numerados del 1, el más interno o más cercano al núcleo (el que tiene menor nivel de energía), al 7, el más externo o más alejado del núcleo (el que tiene mayor nivel de energía). Estos niveles de energía corresponden al número cuántico principal (n) y además de numerarlos de 1 a 7, también se usan letras para denominarlos, partiendo con la K. Así: K =1, L = 2, M = 3, N = 4, O = 5, P = 6, Q = 7.
Ilustración para los niveles y subniveles de energía electrónica en el átomo
En cada subnivel hay un número determinado de orbitales que pueden contener, como máximo, 2 electrones cada uno. Así, hay 1 orbital tipo s , 3 orbitales p , 5 orbitales d y 7 del tipo f . De esta forma el número máximo de electrones que admite cada subnivel es: 2 en el s; 6 en el p (2 electrones x 3 orbitales); 10 en el d, 14 en el f. Sharp (s), principal (p), difuso (d) y fundamental (f). Respetar la capacidad máxima de cada subnivel (s = 2e-, p = 6e-, d = 10e- y f = 14e-).
Niveles de energía o capa (n) Tipo de subniveles Número de orbitales en cada subnivel Denominación de los orbitales Número máximo de electrones en los orbitales
1 (K)
2 (L)
3 (M)
4 (N)
s
s p
s p d
s p d f
1
1 3
1 3 5
1 3 5 7
1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
2
2 - 6
2 - 6 - 10
2 - 6 - 10 - 14
2
8
18
32
Número máximo de electrones por nivel de energía o capa
Para el sodio (11 electrones), el resultado es: 1s 2 2s 2 2p 6 3s
1
Primer nivel: 2 electrones (los 2 en subnivel s, en un orbital); Segundo nivel: 8 electrones (2 en subnivel s, en un orbital, y 6 en subnivel p, con 2 en cada uno de sus 3 orbitales); Tercer nivel: 1 electrón (ubicado en el subnivel s, en un orbital). Ejemplos: CLORO: 17 electrones
MANGANESO: 25 electrones
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d
5
5
1º nivel: 2 electrones 1º nivel: 2 electrones 2º nivel: 8 electrones 2º nivel: 8 electrones 3º nivel: 7 electrones 3º nivel: 13 electrones En la tabla periódica podemos leer: 2 - 8 - 7 4º nivel: 2 electrones En la tabla periódica podemos leer: 2 - 8 - 13 – 2
Supongamos que deseamos conocer la configuración electrónica de la plata, que tiene 47 electrones. Por lo ya aprendido, sabemos que el orden de energía de los orbitales es 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, etc.
En cada subnivel s (que tienen sólo un orbital) cabrán dos electrones. En cada subnivel p (que tienen 3 orbitales) cabrán 6 electrones. En cada subnivel d (que tienen 5 orbitales) cabrán 10 electrones. En cada subnivel f (que tienen 7 orbitales) cabrán 14 electrones. Siguiendo esta regla debemos colocar los 47 electrones del átomo de plata, la cual debe quedar así: 1s 2 , 2s 2 , 2p 6 , 3s 2 , 3p 6 , 4s 2 , 3d
10
, 4p 6 , 5s 2 , 4d
9
Otro ejemplo: Configuración electrónica del fósforo (P) Nº atómico Z = 15 15 protones y 15 electrones 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p
3
Relación de la Configuración electrónica con la Tabla Periódica o
De modo inverso, si tenemos o conocemos la configuración electrónica de un elemento podemos predecir exactamente el número atómico, el grupo y el período en que se encuentra el elemento en la tabla periódica. Si la configuración electrónica de un elemento es 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 Para un átomo la suma total de los electrones es igual al número de protones; es decir, corresponde a su número atómico, que en este caso es 17. El período en que se ubica el elemento está dado por el máximo nivel energético de la configuración: en este caso corresponde al periodo 3.
el grupo está dado por la suma de los electrones en los subniveles “s y p” del último nivel; es decir, corresponde al grupo 7.
http://www.profesorenlinea.com.mx/Quimica/Configuracion_electronica.html http://iiquimica.blogspot.mx/2006/03/configuracin-electrnica.html (Video) http://encuentroconlaquimica.blogspot.mx/2015/11/q1-5-configuraciongrafica-o-spin.html
