Configuracion electronica

CAPITULO 2
LOS ELEMENTOS QUIMICOS: CONFIGURACION ELECTRONICA, CLASIFICACIÓN PERIODICA, PROPIEDADES ATOMICAS E IMPACTO ECONOMICO
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2.1.- Configuración electrónica.

La configuración electrónica nos muestra por medio de una simbología la distribución de los electrones en los orbitales. Para poder escribir la configuración electrónica de los elementos, necesitamos tener bienclaro el concepto de energía en los orbitales. A pesar de las dificultades teóricas que experimentó Bohr al ampliar la utilidad de su modelo atómico, su noción fundamental sobre los niveles de energía de los electrones se mantuvo y fue incorporado a los conceptos de la mecánica quántica que estamos estudiando en este texto.

2.1.1.-Distribución electrónica en sistemas polielectrónicos.A pesar de que la distribución de la densidad electrónica es diferente en los orbitales 2 s y 2 p, el electrón del hidrógeno tendría la misma energía ya sea que estuviera en un orbital 2 s ò 2 p. Se dice que los orbitales que tienen la misma energía están “degenerados”.
El orbital 1s en un átomo de hidrógeno, corresponde a la condición de máxima estabilidad y se le llamaestado fundamental. Un electrón que se ubique es este orbital será el más fuertemente atraído por el núcleo. Un electrón en 2s, 2p u otros orbitales de un átomo de hidrógeno, estará en un estado excitado. Los niveles energéticos son diferentes para átomos polielectrónicos. La energía de un electrón de un átomo polielectrónico, a diferencia del átomo de hidrógeno, depende no solo de su númeroquántico principal (n), sino también de su número quántico de momento angular (l).
La energía total de un átomo depende no solo de la suma de las energías de los orbitales, sino también de la repulsión electrónica en éstos orbitales. Resulta que la energía total de un átomo es menor cuando se llena la subcapa 4s antes que la 3d. En el siguiente diagrama se ve el orden de llenado de losorbitales:

Fig. 2. 1

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2.1.2.- Niveles de energía de los orbitales.

Ya que conocemos las formas y tamaños de los orbitales atómicos, estamos preparados para introducirnos en sus energías relativas y como éstos niveles de energía ayudan a determinar las distribuciones electrónicas realesencontradas en los átomos.

De acuerdo a Bohr los electrones ocuparían determinados niveles de energía, pero la introducción de subniveles, según Sommerfeld, después comprobada por Schröendinguer, dio una idea más exacta de la distribución electrónica en los átomos. A continuación presentamos dos graficas que nos muestran de lo que se está hablando.

Fig. 2.2

[pic]Fig. 2.3

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2.1.3.- Principio de Aufbau o de construcción.

La palabra Aufbau en alemán significa “construcción progresiva”. Este principio se basa en el hecho de que así como los protones se agregan de uno en uno para construir la configuración electrónica de los elementos, los electrones similarmente se van agregando a los orbitalesatómicos. A través de este procedimiento se obtiene un conocimiento detallado de las configuraciones electrónicas de los estados fundamentales de los elementos, también ayuda a predecir las propiedades de los elementos y el porqué de su posición en la tabla periódica. También nos permite usar lo que llamamos Kernel (en alemán significa núcleo o corazón). Esto consiste en que podemos usar lasconfiguraciones electrónicas de los gases inertes encerrando el símbolo del gas en un paréntesis rectangular y luego escribir el resto de los orbitales faltantes, de acuerdo al orden previsto en la Fig.2.1.
También hay algunas configuraciones como la del Cr y el Cu que presentan ciertas peculiaridades, como, es el ligero aumento de estabilidad asociado a capas llenas (3d10) o semillenas...