Configuración
electrónica o el problema de cómo acomodar los electrones en un átomo.
La configuración electrónica, distribución de los
electrones en cualquier átomo, se rige por reglas derivadas de los principios
de la mecánica cuántica.
Se le llama configuración electrónica a
la disposición de los electrones en un átomo. Más precisamente, se aplica al
átomo en su estado fundamental.
El estado fundamental de un átomo
esta dado por electrones no excitados. Un electrón se dice “excitado” cuando se
le ha proporcionado energía suficiente para consentirle un salto a un nivel
energético superior, (Modelo atómico de Bohr). Dado que el electrón no es
estable en este estado, vuelve a su estado inicial (fundamental) emitiendo la
energía absorbida anteriormente (para efectuar el salto), en forma de
radiaciones electromagnéticas.
¿Cómo se
determina la configuración electrónica de un átomo?
1 – Para determinar la configuración
electrónica de un elemento
se sigue el principio de aufbau (aufbau, es una palabra alemana que significa
“construir”). Tal principio dice que la configuración electrónica de un átomo
se “construye” del siguiente modo:
- colocando
el número adecuado de nucleones (protones + neutrones) en el núcleo, según
como esté especificado en el número atómico del elemento y su número de
masa.
- colocando
el número necesario de electrones en los orbitales en modo de obtener la
menor energía total posible.
2
– La configuración electrónica debe respetar el principio de
exclusión de Pauling.
Este principio dice que no existen 2 electrones con los cuatro números cuánticos iguales, por lo tanto,
cada orbital puede contener solo 2 electrones, con espín opuesto.
Orbitales
en cada nivel energético.
Nivel
1: contiene solo orbitales de tipo s
Nivel 2: contiene s y p
Nivel 3: s p d
Nivel 4: s p d f
Nivel 2: contiene s y p
Nivel 3: s p d
Nivel 4: s p d f
Los
orbitales s contienen al máximo 2 electrones; los p, 6 electrones; los d, 10
electrones; los f, 14 electrones.
Primero
hay que completar los orbitales s del nivel sucesivo antes de completar los d.
Esto se debe a que experimentalmente se ha observado que tal configuración hace
que el átomo tenga una energía global lo más baja posible.
Por ejemplo, el 4s se completa antes del 3d y el 5s antes del 4d (salvo excepciones).
Por ejemplo, el 4s se completa antes del 3d y el 5s antes del 4d (salvo excepciones).
Configuración
electrónica
El número atómico
El número atómico (Z) es
un número entero que representa el número de protones y electrones en un átomo
neutro, por lo que la configuración de los electrones debe coincidir con el
número Z.
Distribución de
electrones por subniveles de energía
