¿Qué es?
Es la distribución de los electrones de un átomo en los orbitales correspondientes a los distintos niveles y subniveles energéticos. Para ello utilizamos el diagrama de Moeller o diagrama de las diagonales que nos proporciona el orden de llenado.
Siguiendo las flechas, el orden de llenado sería el siguiente: 1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s, 4d,5p,6s,4f,5d,6p,7s,5f,6d,7p
El orden relativo de las energías de un átomo polielectrónico es: 1s<2s<2p<3s<3p<4s <3d<4p<5s<4d <5p<6s<4f<5d<6p< 7s<5f<6d<7p….
El orden de energía entre los electrones que ocupan orbitales con el mismo valor de n, es: s<p<d<f .
El estado fundamental es el que obtenemos a partir de la configuración electrónica con el diagrama. Ej: [ C ] : 1s22s22p2
El estado excitado , es cuando un electrón adquiere suficiente energía para saltar o colocarse en otro orbital, el salto se da entre orbitales próximos, por ejemplo, del s al p o del p al d. Ej: [ C ] : 1s22s22p13s1
Para los átomos neutros, el número de protones, es el mismo que el número de electrones y por lo tanto igual valor de Z.
Vemos los siguientes ejemplos :
Determinar el nombre de un elemento químico, su grupo y periodo a través de su configuración electrónica.
El electrón diferenciador es el último electrón. Los elementos del mismo grupo , tienen la misma capa de valencia.
Así podemos decir:
- Grupo 1 ……….ns1
- Grupo 2 ……….ns2 así sucesivamente
- Grupo 16 ………. ns2np4
- Grupo 18………. ns2np6
Para los elementos de transición:
- Grupo 3 ………. ns2(n-1)d1 (2+1)=3
- Grupo 6 ………. ns2(n-1)d4 (2+4)=6 así sucesivamente
- Grupo 12 ………. ns2(n-1)d10 (2+10)=12
El periodo donde se encuentra el elemento corresponde al mayor valor de n.
Determinando el grupo, periodo y nombre de un elemento químico…
Para Z=28, como se trata de un átomo neutro, tiene igual número de protones que de electrones.
Siguiendo el orden de llenado a partir del diagrama de Moeller tenemos:
Z=28 C.E: 1s22s22p63s23p64s23d8 ó a partir de kernel CE: [Ar]4s23d8
La información que obtenemos con esto es:
- Se trata de un elemento de transición debido a la presencia de orbitales d
- Se trata de un elemento del periodo 4, porque es el mayor valor de n
- Y que se encuentra en el grupo 10, porque (2+8)=10
- Podemos decir entonces que se trata del Niquel
Diferenciar entre nivel o capa de valencia, electrones de valencia y valencia.
Nivel de valencia : Nivel más alto ocupados por electrones en la configuración electrónica.
Electrones de valencia: Son los electrones de la última capa, es decir, el total de electrones en ese nivel más alto, osea, los que se encuentran más alejados.
En el caso de de los bloques s y p se cumple que los orbitales de mayor energía son siempre los más alejados, sin embargo, en los metales de transición no siempre se cumple. En los metales de transición de momento, diremos que también son los más alejados, aunque puede ser una combinación entre los electrones más alejados (mayor valor de n) y los más energéticos (n-1)d.
Valencia: Electrones que han de ganar o perder un átomo para conseguir la configuración más estable.
La configuración más estable se da con la ganancia o pérdida de electrones hasta conseguir la configuración de gas noble.
Podemos decir también que los estados de oxidación más frecuentes de los elementos se dan con la última capa llena, última capa semillena, último orbital lleno y último orbital semilleno.
La siguiente tabla muestra algunos ejemplos: