Concepto de Configuración Electrónica

La configuración electrónica, es la que indica la manera en donde los electrones se estructuran, comunican u organizan en un mismo átomo que está de acuerdo con un modelo de capa electrónicas, las funciones de ondas del sistema van expresadas en un átomo o de manera atómica en un producto de orbitales antisimetrizadas. Determina las propiedades de combinaciones químicas de los átomos y por eso su posición en la tabla periódica de los elementos, la idea es de describir la ubicación de todos los electrones en sus diferentes niveles.


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Qué es configuración electrónica


La configuración electrónica del átomo en un elemento es la ubicación de los electrones mientras están en los orbitales de los variados niveles que presenta la energía. El orden que presenta va llenando los niveles de energía siendo; 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p. Todo ese esquema se puede usar en la regla de la diagonal.

Distribución electrónica


Por medio del modelo de Bohr, todos los electrones van distribuidos en los átomos que se forman por capas alrededor del núcleo con el nombre de capas electrónicas. Todos estos son los que conforman una envoltura electrónica que rodea completamente el núcleo. Mientras más sea el número de las capas electrónicas que un átomo posea mucho mayor va hacer la distancia que separa al núcleo de la configuración de electrones externo.

Cada una de esas capas de la distribución electrónica tiene un diferente nivel de energía encontrada a distintas distancias en el núcleo, de manera que la capa electrónica sea de mucho menor nivel de energía convirtiéndose en la más próxima más cercana al núcleo y para las que tiene los mayores niveles de energía más alejadas se encuentran del núcleo. Mientras más cerca están los electrones unos de los otros una de sus capas se aleja de núcleo con una gran cantidad de energía que se vuelve más débil cuando están unidos.


Diagrama de configuración electrónica


Un diagrama de configuración electrónica o diagrama de Moeller, es una regla simple que sirve para recordar el orden llenado de los orbitales. Solo sigue un orden marcado por flechas. Las cantidades se colocan según la indicación de la flecha, de arriba hacia abajo, tomando en cuenta que en cada orbital sólo se puede incluir 2 electrones, basándose en el mismo principio de la exclusión de Pauli y en el diagrama de Moeller se recogió de manera más sencilla.

La opción para construir el diagrama es que los niveles de la energía atómica se escriben del 1 al 17 y los subniveles que le corresponden a su lado. Un trazo de líneas horizontales, usada para resolver los ejercicios químicos.

Tabla periódica con configuración electrónica


La tabla periódica con configuración electrónica, va relacionada íntimamente con la configuración electrónica de los átomos en un elemento, ejemplos los que conforman el grupo 1 viene con una configuración [E] ns1 en donde [E] es la configuración de gas inerte correspondida, con bastante semejanza a las propiedades químicas. La capa de electrónica externa se llama capa de valencia explica las propiedades químicas, esas propiedades son similares para los elementos de un grupo que fue descubierto hace más de siglo. La regla de Madelung, muestra que en la tabla periódica algunas de las propiedades son diferentes pese a que tiene un mismo orden de llenado en los orbitales. Por eso las configuraciones electrónicas son las únicas que determinan las propiedades de una combinación química.


Ejemplos de configuración electrónica


Se desataca que elementos químicos cambian según el bloque en donde se ubican, pero de igual forma elementos como el calcio, oxígeno, aluminio y además, se calcula de igual forma con el diagrama electrónico debido a la composición que presenta la tabla electrónica, por las composiciones que presenta en la tabla periódica, algunos ejemplos de configuración electrónica son:

CONFIGURACION_ELECTRONICA_2_DEFINICION_XYZCalcio: se le considera un metal alcalinotérreo, pertenece al grupo 2, periodo 4 en el bloque s de esta. Diferencia por su número atómico 20 y su masa atómica de 40,078 u. Para poder calcular su configuración electrónica, es necesario que la referencia de los gases nobles ubicados en el grupo VIIIA dentro de las misma tabla periódica, ya que el calcio posee 20 electrones (1s2- 2s2- 2p6- 3s2- 3p6- 4s2). El elemento anterior del grupo de los gases nobles, el cual corresponde al argón (Ar) con 18 electrones. Ese gas noble va configurado de la forma siguiente: 1s2- 2s2- 2p6- 3s2- 3p6, es decir que los orbitales del argón son los mismo orbitales del inicio del calcio su configuración electrónica termina es: 18 [Ar] 4s2.

Oxígeno: su configuración electrónica es de: 1s2- 2s2- 2p4. El oxígeno como tal presenta una ionización que es mucho menor al nitrógeno con la peculiaridad de perder un electrón transformado en 0+ con una configuración bastante parecida al nitrógeno. Cuando el oxígeno trabaja con la misma configuración debe tener el cuenta el orden de los diferentes subniveles que van llenando. Cada uno de esos electrones se encarga de ir llenando un subnivel que esté disponible mientras va aumentado la energía. En la tabla periódica el oxígeno es distinguido por su número atómico 8, en condiciones de temperatura y presión normal unido a otro átomos de oxígeno creando el dioxígeno. Al final su composición es de [He] 2s2-2p4.

Aluminio
: su símbolo es Al y su número atómico es 13, un elemento que posee 13 electrones y 13 protones en un metal que no es ferromagnético, todas sus propiedades tiene una gran resistencia de corrosión y una baja densidad con unos 2700 kg/m3, al mismo tiempo esa resistencia mecánica se le puede aumentar por la aleaciones a los 690 MPa (Mega pascal). Esos 13 protones crean un núcleo de átomo rodeados de 13 electrones siendo estos últimos los que ocupan los niveles de energía hasta el 3p distribuidos así: 1s2- 2s2- 2p6- 3s2- 3p1.

En su primer nivel de energía (1s), hay solo dos electrones quedando 11 que cubre los otros orbitales. Para el segundo nivel (2s), el aluminio se queda con dos electrones y deja 9 que cubran los demás orbitales de energía. El tercer nivel (2p), sólo se agrupan 6 electrones quedando solo 3 para los orbitales. Ya el cuarto nivel (3s), se ocupan dos electros y solo queda uno para el resto de la energía. Y para el último nivel (3p), se ubica en electrón restante teniendo en cuenta ese nivel se logra acceder a 6 electrones y que trabaje con varios elementos diferentes. Al aluminio se le da el tercer periodo correspondido al gas noble Ne, con 10 electrones siguiendo la regla de diagonal en los niveles 3,2 y subnivel s proseguido del nivel 3 y un subnivel p hasta que se complete se complete 13.