CONFIGURACIONES ELECTRONICAS DE ELEMENTOS

CONFIGURACIONES ELECTRONICAS DE ELEMENTOS

Actividad 2. Unidad 1

Para la elaboración de la actividad realiza lo siguiente:

1. Contesta las siguientes preguntas

1. ¿Qué es átomo, elemento y compuesto?

Átomo: es la partícula más pequeña y representativa de un elemento químico ya que conserva las todas las propiedades de dicho elemento el cual tiene la capacidad de formar enlaces con átomos similares o bien, con átomos de elementos distintos.

Elemento: Es una sustancia pura que ya no se puede separar más en otras más simples por métodos químicos (reacciones). Están constituidos por átomos que tienen las mismas propiedades químicas.

Compuesto: son sustancias que están formadas por 2 o más elementos que han reaccionado entre sí (reacción química) para dar origen a otra sustancia diferente a los elementos iniciales. Están constituidos por átomos de 2 o más elementos agrupados a las que se les denominada moléculas.

1. ¿Principalmente que partículas subatómicas constituyen el átomo y cuál es su localización?

[pic 1]El átomo está conformado por una zona central denominada núcleo atómico en el cual se encuentran los protones (carga positiva) y los neutrones (sin carga), y alrededor de este núcleo se disponen los electrones (carga negativa) los cuales se están en movimiento continuamente en forma caótica generando una nube difusa, denominada corteza, en la cual los electrones se pueden situar en diferentes niveles de energía. Es decir, el átomo está constituido por partículas subatómicas: en su núcleo por protones y neutrones, y alrededor de este se encuentra una nube de electrones.

1. ¿Cómo podemos conocer el número de electrones de un elemento?

Los átomos se clasifican de acuerdo al número de protones o número atómico y neutrones que contiene su núcleo. El número de protones o número atómico determina su elemento químico y el número de neutrones determina su isótopo.

Todos los átomos de un elemento químico tienen la misma cantidad de electrones y protones. Por lo tanto, si se conoce el número atómico del elemento, este nos proporciona el número de electrones del elemento. Por ejemplo, el Carbono tiene un número atómico de 6, lo que nos indica que tiene en su conformación 6 protones y por lo tanto contiene también 6 electrones.

[pic 2]

Un átomo con el mismo número de protones y electrones es eléctricamente neutro, mientras que aquel que posee un exceso de protones o de electrones, su carga neta es positiva o negativa y se denomina ion.

1. ¿Cuál es la secuencia de llenado de orbitales de acuerdo al cuadro de diagonales?

Para conocer la distribución de los electrones en el área de la corteza del átomo, se han establecido cuatro números cuánticos (n, l, m, s), los cuales permiten identificar por completo la ubicación de un electrón en cualquier orbital de cualquier átomo, los cuales se emplean para el desarrollo de su configuración electrónica, ya que en esta se especifica el nivel de energía, el subnivel, los orbitales ocupados y el número de electrones de un átomo determinado. Considerando 4 tipos de orbitales: s, p, d y f, los cuales pueden ser ocupados hasta por 2, 6, 10 y 14 electrones, respectivamente, en cada nivel de energía.

Dicha configuración electrónica se efectúa según los siguientes principios:

• Principio de mínima energía: las configuraciones electrónicas de los elementos se obtienen sucesiva de los niveles desde el primer nivel de menor energía (1s), y a medida que los niveles se llenan, se van ocupando los niveles superiores, según el siguiente orden (indicado por las flechas rojas)

[pic 3]

• Principio de exclusión de Pauli, que indica que en cada orbital puede haber un máximo de dos electrones los cuales deben tener spin contrario.
• Principio de máxima multiplicidad de Hund, el cual indica que los electrones se distribuyen ocupando los orbitales disponibles en un solo sentido y posteriormente se ocupan los que tienen sentido opuesto.

Por ejemplo para el átomo de Aluminio (Al) el cual tiene un número atómico (Z): 13, y por lo tanto un total de 13 electrones, su configuración electrónica siguiendo el orden de llenado de la tabla anterior sería la siguiente:

1s22s22p63s23p1

Es decir, al subnivel s del nivel 1 se le asignan 2 electrones dando 1s2, al subnivel s del nivel 2 se le asignan otros 2 electrones (2s2), siguiendo el orden de las diagonales se procede a ocupar el subnivel p del nivel 2, en el cual se acomodan 6 electrones (2p6), después se asignan 2 electrones al subnivel s del nivel 3 quedando 3s2, y hasta este momento llevamos 12 electrones y nos falta 1, el cual se acomoda en el subnivel p del nivel 3 según las diagonales de la tabla (3p1).

1. Desarrolla los 4 tipos de configuración electrónica del sodio, cesio, arsénico y nitrógeno mencionando los siguientes pasos para cada uno de los elementos:

1. Identificar el número de electrones

1. Configuración estándar; utilizando el cuadro de diagonales llenar las orbitales hasta completar el número atómico, o sea 1s22s2 ……etc.

1. Configuración condensada: indicarla considerando el gas noble que tenga el número atómico inmediato inferior al del elemento analizado.

1. Configuración desarrollada: indicarla asignando spin a cada uno de los electrones.

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