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Estrategia para realizar la configuración electrónica de una manera diferente
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CATIONES: “ALGUNAS ESTRATEGIAS PARA LA ENSEÑANZA DE LA QUÍMICA”
EDUCACIÓN CIENTÍFICA PERTINENTE Y CON CALIDAD
DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA
Toda la materia existente en el universo está constituida por cuerpos diminutos
llamados ÁTOMOS, y éstos a su vez, están conformados por otras partículas más
básicas (electrones, protones y neutrones).
Conociendo el número atómico de un elemento químico, se puede hallar la
distribución que sus electrones toman en los subniveles, según el orden ascendente
de energía. Para realizar la distribución electrónica de un elemento, se debe tener en
cuenta que los electrones ocupan primero los subniveles de menor energía, en
orden ascendente. Es de esperar que el orden de ocupación de los subniveles por los
electrones, de acuerdo con su contenido energético, ocurra según el aumento del
número cuántico principal (niveles ‘n’), lo que nos resultaría:
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 6f 7s 7p 7d 7f.
Pero no, esto sólo sucede hasta cierto punto, pues la energía en el número cuántico
azimutal (subniveles ‘l’) no se reparte uniformemente.
Los niveles K, L, M, N, O, P y Q toman valores de 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7
respectivamente; los subniveles s, p, d y f toman valores de 0, 1, 2 y 3
respectivamente. Al tener cada uno de los subniveles, sumamos los valores
correspondientes (‘n’ + ‘l’) y determinamos el carácter energético de cada subnivel.
JAIRO ARCINIEGAS VILLARREAL
Lic. Química
http://jarvi.es.tl e-mail: [email protected]
SUBNIVEL VALOR DE n VALOR DE l n + l
1s 1 0 1
2s 2 0 2
2p 2 1 3
3s 3 0 3
3p 3 1 4
3d 3 2 5
4s 4 0 4
4p 4 1 5
4d 4 2 6
4f 4 3 7
5s 5 0 5
5p 5 1 6
5d 5 2 7
5f 5 3 8
6s 6 0 6
6p 6 1 7
6d 6 2 8
6f 6 3 9
7s 7 0 7
7p 7 1 8
7d 7 2 9
7f 7 3 10
CATIONES: “ALGUNAS ESTRATEGIAS PARA LA ENSEÑANZA DE LA QUÍMICA”
EDUCACIÓN CIENTÍFICA PERTINENTE Y CON CALIDAD
Un electrón es más energético mientras mayor sea la suma de sus números
cuánticos principal y azimutal (‘n’ + ‘l’). En el caso de que la suma sea igual, será
más energético el de mayor nivel. Al establecer un orden creciente de energía para
los subniveles tendríamos:
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d < 6p < 7s
< 5f < 6d < 7p < 6f < 7d < 7f
Siguiendo el orden que llevan los subniveles en sus respectivos niveles ocurre un
fenómeno peculiar: Las energías de los dos primeros niveles difieren
considerablemente entre sí, pero esta diferencia se hace menor para los niveles
siguientes, pudiendo ocurrir que un subnivel con un número más pequeño de ‘n’
sea de mayor energía que un subnivel con un número más alto de ‘n’. Por ejemplo,
el subnivel ‘3d’ tiene mayor energía que el subnivel ‘4s’, presentándose una
anteposición de subniveles (que se hace más compleja a medida que se aumenta a
niveles superiores).
Recordar en orden la secuencia de los valores energéticos de los subniveles
(distribución electrónica) es difícil. Sin embargo, se puede hallar fácilmente la
distribución de los electrones por niveles y subniveles, sin sumar ‘n’ + ‘l’, por
medio del siguiente esquema (que se encuentra en todos los textos de química
general e inorgánica). Se lee diagonalmente:
JAIRO ARCINIEGAS VILLARREAL
Lic. Química
http://jarvi.es.tl e-mail: [email protected]
El valor relativo de la energía de los subniveles ha sido demostrado
experimentalmente, lo que implica que cualquier estrategia que se presente debe
coincidir con el orden establecido.
Valdelamar plantea una alternativa que es una modificación de las tablas
nemotécnicas propuestas por los investigadores Hakala y Simmonds para hallar ese
orden. En este caso se rediseña la tabla de Valdelamar en cuanto a los últimos
cuatro subniveles.
Para construirla, se escriben los subniveles horizontalmente en la parte superior de
la tabla, pero, en orden invertido. Se cuadricula y se anota en forma diagonal (de
derecha a izquierda) cada nivel tantas veces como subniveles tenga.
El cuadro se lee según la lectura normal: se empieza por el primer renglón, sigue el
segundo renglón y así sucesivamente de izquierda a derecha.
CATIONES: “ALGUNAS ESTRATEGIAS PARA LA ENSEÑANZA DE LA QUÍMICA”
EDUCACIÓN CIENTÍFICA PERTINENTE Y CON CALIDAD
Realicemos la configuración electrónica para los elementos cuyos números
atómicos son respectivamente: 20, 33, 27 y 42.
La distribución electrónica para el elemento con Z = 20 es:
1s2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 4s
2
La distribución electrónica para el elemento con Z = 33 es:
1s2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 4s
2 3d
10 4p
3
Para el elemento con Z = 27 la distribución electrónica es:
1s2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 4s
2 3d
7
Para el elemento con Z = 42 la distribución electrónica es:
1s2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 4s
2 3d
10 4p
6 5s
2 4d
4
