Configuración electrónica

Ing. Percy Eloy Mamani Luque

Mecánica cuántica y los electrones.

• Los e- son corpúsculos ondas que se mueven alrededor del núcleo en niveles de energía, (modelo tridimensional).

• El e- en su movimiento no pierde energía.

• El e- está obligado a poseer cierta cantidad de energía cuantización lo que presupone la existencia de ciertos niveles de energía.

• Un número de niveles de energía es limitado.

• Si un electrón cae a un nivel menor de energía emite energía igual a la diferencia entre los correspondientes a dichos niveles.

Movimiento de los electrones

•Movimiento de Traslación o revolución

Movimiento de Rotación o spin

+

Fue rza c e ntríp e ta

Fue rza c e ntrífug a

Configuracion electronica

•La C.E. de un átomo expresa la distribución de los electrones en torno al núcleo en diferentes estados energéticos (niveles, subniveles y orbitales); Para tal efecto se emplean 2 reglas:

Regla de Mollier y regla de Hund. Regla De Hund De Máxima Multiplicidad

•Ningún orbital de un mismo subnivel (de igual energía relativa) puede contener dos electrones antes que los demás contengan por lo menos uno.

Subniveles de energía

Sub nivele

s

Nº máx de e- Forma

s 2 Circularp 6 Elípticad 10 Más elípticaf 14 Elíptica alargada

Subniveles s p d f Aumenta la energía

•Distribución electrónica por subniveles según el principio de “Aufbau”. También se llama comúnmente regla de “serrucho”.

K

S

P

d

f f

d d d

P P P P P

S S S S S S

1

O

5

L

2

P

6

M

3

Q

7

N

4

2

6

10

14 14

10 10 10

6 6 6 6 6

2 2 2 2 2 2

Regla de Mollier:

No cumplen con la regla:Grupos IB , VI B, Rh, Ru, Nb y Pt, 1e- salta de s a dEn el caso del Pd saltan 2 e-s2d4s1d5 ( Si termina en S2d4, se cambia por s1d5)s2d9s1d10( Si termina en S2d9, se cambia por s1d10)

30 Zn:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10

36 Kr : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6

Niveles de energía

•Los electrones se encuentran a distintas distancias del núcleo girando en orbitas llamados “ niveles de energía ”.

•( 2 notaciones: espectral y cuántica)

K L M N O P Q Orbitas

2 (12 , 22, 32, 42, 42, 32, 22 ) L.de Ridberg = 2n2

2 - 8 -18 - 32 - 32- 18 – 8 Numero de e-

30 Zn : 2 8 18 2

36 Kr : 2 8 18 8

Configuración kernel•Representación simplificada de la

distribución electrónica

2 He

10 Ne

18 Ar

36 Kr

54 Xe

86 Rn

118 Uuo

26Fe 18Ar4s23d6

29Cu 18Ar4s23d9 18Ar4s13d10

46Pd 36Kr5s24d8 36Kr5s04d10

48Cd 36Kr5s24d10

82Pb 54Xe6s24f 145d10 6p2

Ejemplos

2

.max

eNorbitalesN

Orbitales o reempes

Se llama orbital o reempe la región del espacio en torno al núcleo donde existe la mayor probabilidad de encontrar electrones.

26Fe

1s22s22p63s23p64s23d626Fe 18Ar4s23d6

K L M N2 8 14 2

Orbitales•Orbital S:

•Orbital P: forma dilobular

•Orbital d: forma lobular

•Orbital f: forma compleja

•Cuando dos regiones tienen la misma energía relativa se llama regiones degeneradas

Energía Relativa De Un Orbital

Er = n + ℓ

•Determinan la región del espacio-energía de mayor probabilidad para encontrar a un electrón

Numeros cuanticos

n ; l ; m ; s

Número cuántico

ValoresDetermina para el e-

Principal (n) .n= 1,2,3,...,7El nivel de energía, tamaño

Azimutal o de momento angular (l) (l)=0,1,2,...(n-1)

El subnivel, forma geométrica

Magnético(m) .m = -l,...0..,+lLa orientación en el espacio de los orbitales

Spin(s) .s = +½, -½Indica el sentido del giro del e-

•Ejemplo de aplicación de números cuánticos

•“Dos e- del mismo átomo no pueden tener los mismos números cuánticos idénticos y tanto un orbital no puede tener más de dos e-”

Principio de Exclusión de Pauli

Sustancia diamagnética.- Es aquella que no es atraída por una campo magnético debido a que sus electrones se encuentran apareados ( tres primeros grupos)

Sustancia paramagnética.- Es aquella sustancia atraída por un campo magnético, posee electrones desapareados (muchos de transición)

•GRACIAS

Al llenar el 4s antes que el 3d      Al llenarse el 5s antes que el 4d      Al llenar 5d1 antes que 4f      Al llenarse el 6d1 antes que el 6f