Distribución electrónica

Distribución electrónica

Principios de ordenamiento

La configuración electrónica fundamental se obtiene, en la

práctica, a partir de tres reglas o principios: regla de la construcción,

principio de exclusión de Pauli y regla de la maxima

multiplicidad de Hund.

Regla de la construcción

“La configuración electrónica fundamental se obtiene colocando los electrones uno a uno en los orbitales disponibles del átomo en orden creciente de energía”.

Principio de exclusión de Pauli

“Dos electrones de un mismo átomo no pueden tener los cuatro números cuánticos iguales”.

Como cada orbital está definido por los números cuánticos n, l y ml, solo quedan dos posibilidades, ms= +1/2 y ms=-1/2, que físicamente queda reflejado en que cada orbital (definido por n, l y ml) puede contener un máximo de dos electrones, y estos deben tener spines opuestos (electrones apareados).

Abreviadamente solemos escribir el número de electrones en cada subnivel mediante un superíndice. Por ejemplo: 2p³ representa que en el conjunto de orbitales 2p hay tres electrones.

Regla de la máxima multiplicidad de Hund

“Cuando varios electrones ocupan orbitales degenerados, de la misma energía, lo harán en orbitales diferentes y con spines paralelos (electrones desapareados), mientras sea posible”.

Por ejemplo, si deben colocarse tres electrones en orbitales 2p, lo harán desapareados, es decir, en orbitales diferentes. En cambio, si se trata de cuatro electrones, dos de ellos deben aparearse (se colocan en el mismo orbital), mientras que los otros dos permanecen desapareados (en orbitales diferentes).

La distribución de los electrones de un átomo en orbitales recibe el nombre de configuración electrónica. Cuando esta es la de menor energía, se trata de la configuración electrónica fundamental.

A partir del diagrama de los niveles energéticos nos da a conocer la secuencia para llenar los orbitales siendo:

Los niveles de energía corresponden a los números del 1 al 7.

Los subniveles son s, p, d y f. Los exponentes, el numero máximo de electrones que tiene cada subnivel: s hasta dos electrones; p hasta seis; d hasta diez; y f hasta catorce electrones.

Los números grandes de la derecha indican el numero total de electrones por cada nivel de energía. Los subniveles se ordenan de arriba hacia abajo, en orden creciente de energia, como se muestra en la figura.

A los orbitales los representamos con:

A los electrones con: ↑↓

Estabilidad de orbital lleno y semiocupado

El modelo mecano-cuantico predice que los orbitales llenos y semiocupados confieren al conjunto del átomo una estabilidad adicional, lo que supone alguna excepción en la configuración electrónica de los elementos.