Taller N°
ESTRUCTURA ATÓMICA 3: Configuración electrónica
A N A Ñ A M A L E D . A D. D E. A a R n
I
–
N
A O
c a
R R
E
J
TEMÁTICA:
PARTE 3: Configuración electrónica
S
al
A
z
R
a EL
E
S
H
e
A R
1. ORBITALES ATÓMICOS
u
Y UT A
gí S
o
AL
r d N
O E
R
U AI
2. CONFIGU CONFIGURAC RACIÓN IÓN ELECTRÓNICA
o
IQ C N
dr C R
ci D
et
R
a EI
N E
2.1. MODELO DE CONSTRUCCIÓN PROGRESIVA (AUFBAU)
m
–
OI
: E
G
n
E L
A C
Á
O
e E c R D
o
ESTRUCTURA ATÓMICA 3: Configuración electrónica
Taller N° 1. ORBITALES ATÓMICOS
Los niveles de energía, se conciben ahora como regiones del espacio alrededor del núcleo con una cantidad de e nergía fija. Estos niveles se dividen en subniveles cuya forma y orientación en el espacio están dadas por los números cuánticos de la ecuación de Schrödinger. Estos subniveles son: s, p, d y f. A N A Ñ A M A L E D . A D. D E. A a R n
I
N
A O
c
–
a
R J
R
E
S
al
A
z
m
R
Fig. 1: Orbitales atómicos (en orden de filas: s, p, d y f)
–
a EL
E
S
H
De acuerdo a la forma, la cantidad de orbitales (orientaciones o formas) y de electrones será la siguiente: e
A
N° de orbitales
Orientaciones
N° de electrones
1
s
2
R
s p
3
p x , py , pz
6
N
dr
d
5
d 1 , d 2 , d 3 ,d 4 , d 5
10
C R
ci
f
7
f 1 , f 2 , f 3 ,f 4 , f 5 ,f 6 , f 7
14
R Y
u
Subnivel d
UT AL A
ír S
o
N O E U AI o
QI C R
a EI
N E OI
: E et D
G
La organización de los orbitales según su orden creciente de energía dentro del átomo se denomina n
EL A
e E
C
O
A su vez, las ecuaciones de Schrödinger determinan las regiones de alta probabilidad para encontrar un electrón, lo que se denominan los orbitales según su orden creciente de energía. En cada orbital puede haber como máximo dos electrones.
configuración electrónica. c
Á
R D
o
ESTRUCTURA ATÓMICA 3: Configuración electrónica
Taller N°
3. Principio de exclusión de Pauli.
■
Un orbital no puede contener más de dos electrones, y los espines de dichos electrones deben tener valores opuestos. Se
2. Principio de Construcción Progresiva (Aufbau):
representan como ↑↓.
Es complemento del anterior y establece que el electrón que distingue a un elemento del elemento precedente se ubica en el orbital atómico de menor energía disponible (s o p).
A N
4. Principio de máxima multiplicidad de carga (regla de Hund). A Ñ
Los electrones que pertenecen a un mismo subnivel se disponen de manera que exista el mayor número posible de electrones desapareados con el mismo valor de espín. Cuando un orbital contiene únicamente un electrón, se dice que este electrón está desapareado.
A M A L E D . A D. D E.
2.1.MODELO DE CONSTRUCCIÓN PROGRESIVA (AUFBAU)
A a R n
I
–
N
A O
c a
R R
E
J
NIVEL DE ENERGÍA
n=1
P
d
R
la
A
z
a EL
E
S
H
e
A
SUBNIVEL s
S
f
R u
Y O
N
NÚMERO MÁXIMO DE ELECTRONES
A
UT A
gí S
o
r
L E
d R
U
2
AI o
QI C N
dr C R
ci D
et
R
n=2
a EI
N
2+6 = 8
E OI
: E
G
n=3
2+6+10 = 18
m
–
La configuración electrónica se rige a través del denominado Modelo de Construcción Progresiva (llamado Aufbau en alemán), que se basa en el siguiente diagrama:
n
EL A C
O
e E Á
c R D
o
ESTRUCTURA ATÓMICA 3: Configuración electrónica
Taller N° Oxígeno O (Z= 8) Tiene 8 electrones en total, por lo tanto seguimos las flechas de la
guía de construcción de arriba hacia abajo, hasta que los números pequeños sumen 8 así: A N A Ñ A M A
1s2 [He] 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p6 5s2 5p6 6s2 6p6 7s2 7p6
2 3d10 4d10 5d10 6d10 7d10
4f 14 5f 14 6f 14 7f 14
1s2 2s2
. A D. D E. A
a R n
I
N
A O
a
R
Arsénico As (Z= 33)
J S
al
A
z
m
1s2 [He] 2s2 2p6[Ne] 3s2 3p6[Ar]3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 5d10 6s2 6p6 6d10 7s2 7p6 7d10
–
R
a EL
E
S
H
e
A R
u
Y UT AL A
ír S
o
d N
O E
R
U AI
o
QI C N
dr C R
R
a EI
N
ci
E OI
et D
G
4f 14 5f 14 6f 14 7f 14
+2
+6
1s2 2s2 2p6
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
n
EL
As (Z=33): Configuración larga: Configuración corta: [Ar] 4s2 3d10 4p3
A e E C
2
+2
c Á
R D
o
+6
+2
+10 +3
= 33
3s2 3p6 4s2 3d10 4p3
: E
O
2p4
cercano, reemplazándose por su símbolo, en este caso el helio). c
–
R
=8
O (Z=8): Configuración larga: 1s2 2s2 2p4 Configuración corta: [He] 2s2 2p4 (se elimina toda la secuencia del gas noble completo más D
E
+4
Faltan 4 electrones para completar 8, por eso no colocamos 6 sino 4
L E
+2
4s2 3d10 4p3
Se colocan los 3 que faltan
ESTRUCTURA ATÓMICA 3: Configuración electrónica
Taller N° Pm (Z=61): [Xe] 6s2 4f 5 4f 1 4f 2 4f 3 ↑
↑
↑
4f 4
4f 5
↑
↑
4f 6
4f 7
6s A
↑↓ N A
W (Z=74): [Xe] 6s2 4f 14 5d4 4f 1 4f 2 4f 3 ↑↓
↑↓
↑↓
Ñ A
4f 4
4f 5
4f 6
4f 7
M
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓ E
A L D .
5d1
5d2
5d3
5d4
↑
↑
↑
↑
A D. D E.
5d5
A a R n
I
–
N
A O
c a
R E
J
R
S
la
A
z
R
6s
a EL
E
S
H
↑↓
e
A R
u
Y
4.
IA 1 1 2
A
UT O
N
A
gí S
o
r
L
DISTRIBUCIÓN EN LA TABLA PERIÓDICA SEGÚN SU CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
IIA 2
d
E
R
U AI
o
QI
IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA 13 14 15 16 17 18
C N
dr C R
ci D
et
R
a EI
N E OI
: E
ELEMENTOS REPRESENTATIVOS G
n
EL
ZONA D- ELEMENTOS DE TRANSICIÓN
m
–
A C
O
e E Á
c R D
o
CN8 2015
6
COLEGIO ENRIQUE OLAYA HERRERA – I.E.D. ÁREA DE CIENCIAS NATURALES – JORNADA DE LA MAÑANA Docente: Ricardo Rodríguez Salamanca
ACTIVIDAD Realizar en el cuaderno
Realizar en la guía
Tarea
0. Transcribir la tabla de distribución de la página 5. 1. Completar la siguiente tabla. En la columna de Verificación por niveles de energía, revisar si el número máximo de electrones por cada nivel se cumple. Elemento
“ O l a y i s t a s c o n s t r u y e n d o p r o y e c t o d e v i d a p a r a e l d e s a r r o l l o c i u d a d
CONFIGURACIÓN LARGA
CONFIG. CORTA
DIAGRAMA DE ORBITALES
VERIFICACIÓN POR NIVELES ZONA DE ENERGÍA
TIPO DE ELEMENTO
T a l l e r N °
N
K
Cr
Se
C E o S n T f R i g U u C r a T c U i ó R n A e A l e T c Ó t r M ó I n C i c A a 3 :
“ O l a i s t a s c o n s t r u e n d o r o
T a l l e r N °
Nb
e c t o d e v i d a a r a e l d e s a r r o l l o c i u d a d a n o ”
Cs
C E o S n T R f i g U u C r T a c U i ó R n A e A l e T c Ó t r M ó I n C i c A a 3 :
Tb
Ir
CN8
2015
COLEGIO ENRIQUE OLAYA HERRERA – I.E.D. ÁREA DE CIENCIAS NATURALES
MAÑANA
CN8 2015
8
Po
“ O l a y i s t a s c o n s t r u y e n d o p r o y e c t o d e v i d a p a r a e l d e s a r r o l l o c i u d a d
COLEGIO ENRIQUE OLAYA HERRERA – I.E.D. ÁREA DE CIENCIAS NATURALES – JORNADA DE LA MAÑANA Docente: Ricardo Rodríguez Salamanca
T a l l e r N °
Pu
No
C E o S n T f R i g U u C r a T c U i ó R n A e A l e T c Ó t r M ó I n C i c A a 3 :
