3ao Modulo Teorico Sobre Ce

ESTRUCTURA ELECTRÓNICA DE LOS ÁTOMOS
Como ya vimos, de acuerdo al modelo atómico moderno, los electrones no giran

en órbitas alrededor del núcleo, sino que se distribuyen en ciertas zonas llamadas
orbitales.
Recordemos:
Un orbital es la región del espacio donde existe mayor probabilidad de hallar un

electrón.
Sabemos que los electrones no tienen una trayectoria definida alrededor del
núcleo; es imposible conocer simultáneamente y con una precisión absoluta cuál
será, en un instante dado, la posición y la velocidad de un electrón en un átomo.
Sólo podemos hablar de la probabilidad de encontrar a un determinado electrón en
un cierto lugar alrededor del núcleo atómico llamada ORBITAL.
Pero, ¿Cómo se designan los orbitales? ¿Qué forma tienen?
Los orbitales se designan con las letras s, p, d, f y en cada orbital pueden

encontrarse como máximo dos electrones
La siguiente tabla resume el número de orbitales de cada clase y también el
número máximo de electrones que pueden encontarse en ellos:
ORBITAL Número de orbitales Número máximo de electrones

s 1 2
p 3 6
d 5 10
f 7 14
ORBITAL S: En un orbital s se pueden hallar como máximo dos electrones.

Todos los orbitales s tienen forma esférica como se muestra en la siguiente figura:
ORBITALES p:
Los orbitales p presentan forma lobulada, (parecida a un reloj de arena) y pueden
adoptar tres orientaciones en el espacio, como se muestra en la siguiente imagen.
Aquí se muestran las orientaciones en el espacio de los 3 orbitales p. Dado que en
cada orbital se pueden encontrar como máximo 2 electrones, en los orbitales p
(por ser tres) se pueden hallar como máximo 6 electrones,
ORBITALES d
Los orbitales d tienen formas muy complejas, que exceden nuestro estudio. Lo que
debemos conocer es que son 5 orbitales d, por lo tanto en ellos se pueden
encontrar 10 electrones como máximo.
ORBITALES f
Los orbitales f tienen formas muy complejas, que exceden nuestro estudio. Lo que
debemos saber es que son 7 orbitales f, por lo tanto en ellos como máximo se
pueden encontrar 14 electrones.
Los electrones no sólo se distribuyen en orbitales, además están distribuidos

según NIVELES DE ENERGÍA (n)
Los niveles de energía de los electrones se designan con un número entero,
siendo el nivel 1 el de menor energía y el más cercano al núcleo.
En general, al aumentar el valor del nivel de energía, aumenta la distancia de los
electrones que se localizan en él con respecto al núcleo:
Aumenta la distancia al núcleo
Nivel: 1 2 3 4 5 6 7
Aumenta la energía
Al aumentar el valor de n , aumenta también la energía que tiene cada nivel. Por
ejemplo, los electrones que se ubiquen en el nivel 1 tienen menor energía que los
electrones que se ubiquen en el nivel 3.
Por tanto, en cada nivel hay cierto tipo y número de orbitales.
Nivel Tipo de orbitales Número de electrones

totales por nivel
1 s 2
2 s, p 8
3 s, p, d 18
4 s, p, d, f 32
5,6,7 s,p,d,f 32
LA C.E.
LAS CONFIGURACIONES ELECTRÓNICAS
Distribución de los electrones en los átomos
A continuación veremos cómo se distribuyen los electrones en los átomos,

utilizando las configuraciones electrónicas, que se refieren a la especificación del
número de electrones y su ubicación en los diferentes orbitales.
CONFIGURACIÓN Llamamos configuración electrónica a la expresión que indica la ubicación de los
ELECTRÓNICA (C.E.) electrones en los orbitales de un átomo en su estado fundamental (no excitado)
Para obtener las configuraciones electrónicas de las átomos, es necesario

establecer la ubicación de los electrones en los orbitales. Para ello, seguiremos el
método de construcción ordenada, conocido por la palabra alemana aufbau, que
significa construcción o desarrollo.
El procedimiento consiste en ubicar los electrones uno por uno, en un conjunto de
orbitales, de acuerdo con ciertas reglas. Nosotros, por el momento tendremos en
cuenta una de ellas:
Mínima energía de un átomo
Para obtener la configuración electrónica de un átomo, los orbitales utilizados para

describir su estado fundamental deben ser tales que la energía del átomo en su
conjunto (total) sea mínima.
Según esta regla, la configuración electrónica resultante de cada átomo es la que
le da la menor energía y por lo tanto mayor estabilidad.
Es posible establecer (aproximadamente) las C.E., mediante una regla
memotécnica, denominada de aufbau o de las diagonales, basada en resultados
experimentales, llamada regla de las diagonales. Consiste en ubicar los orbitales
de un mismo tipo en columna y en orden creciente de niveles, como se muestra en
el esquema
.
El orden de llenado de los orbitales es el indicado por las flechas diagonales,
comenzando desde arriba hacia abajo. Es decir, el orden en que se van ocupando
los orbitales es: ls, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, etc. Este orden presenta
algunas excepciones como los casos del cromo (Z = 24), cobre (Z = 29), plata (Z =
47) u oro (Z = 79).
Esta regla indica el orden en que se van llenado los orbitales de un átomo
Siguiendo la regla anterior, estamos en condiciones de establecer las

configuraciones electrónicas de los elementos. Para ello, utilizaremos la notación:
nlx, donde n es el nivel de energía, l es el orbital expresado por las letras s, p, d y
f y x el número de electrones que contiene el orbital correspondiente. Por
ejemplo, la notación 1s1 indica que hay un sólo electrón ubicado en el orbital 1s y
los demás orbitales están libres. La notación 2p 3 significa que hay tres electrones
ubicados en el orbital 2p, etc.
A continuación mostraremos como se van ubicando los electrones uno por uno en
los distintos orbitales, mediante la regla de aufbau o de las diagonales.. Además,
escribiremos las C.E. respectivas.
Comenzaremos por el átomo de hidrógeno (Z = 1) que contiene un único electrón
para luego seguir progresivamente, por los átomos que contienen un electrón más
que el anterior. Es decir, en orden creciente de los números atómicos
De acuerdo con la regla de la diagonal, el electrón del átomo de hidrógeno se
ubica en el orbital 1s, quedando los restantes orbitales vacíos.
Hidrógeno: 1H C.E : 1s 1
Helio: 2 He C.E: 1s 2
La C.E. 1s2 significa que hay dos electrones en el orbital 1 s.
El átomo de litio (Z = 3) es el siguiente con tres electrones. Como el orbital 1s ya

está completo con dos electrones, el tercer electrón se ubica según la regla de la
diagonal, en el orbital 2s, comenzando a llenar el segundo nivel.
Litio: 3Li C.E: 1s2 2s1
La C.E. 1s2 2s1 indica que hay dos electrones en el orbital 1 s y un electrón en el
2s.
Seguimos con el berilio (Z = 4) cuyo cuarto electrón completa el orbital 2s:
Berilio: 4 Be C.E: ls2 2s2

El átomo de Boro (Z = 5) que es el que sigue, siguiendo la regla de la diagonal,
ubica su quinto electrón, en un orbital 2p del segundo nivel,
Boro: 5 B C.E: ls2 2s2 2p1
Ahora bien, el elemento que sigue es el carbono (Z = 6), por lo que debemos
ubicar 6 electrones.
Carbono: 6 C C.E: ls2 2s2 2p2
El siguiente elemento es el nitrógeno (Z=7),
Nitrógeno: 7 N C.E: 1s2 2s2 2p3
Los electrones de los átomos que siguen van llenando los orbitales 2p, hasta
llegar al neón (Z = 10), que lo completa con 6 electrones.
Neón: 10 Ne C.E: 1s2 2s2 2p6
Como podemos observar, la C.E. del neón es: 1s2 2s2 2p6, es decir, se han
completado todos los orbitales del segundo nivel con 8 electrones: 2 en el orbital
2s y 6 en el 2p. Esto sucede cada vez que llegamos a la configuración de un gas
noble.
De esta manera, siguiendo las reglas mencionadas, se pueden escribir las C.E. de
los demás elementos, teniendo en cuenta que los orbitales s pueden albergar
como máximo 2 electrones, los orbitales p 6 electrones, los d 10 electrones y los f
hasta 14 electrones.
Por ejemplo, el bromo (Z = 35) tiene 35 electrones. Para escribir su C.E., se va
sumando el número de electrones ubicados en los orbitales, siguiendo la regla de
la diagonal, hasta llegar a 35. Luego, la C.E. del bromo es:
C.E. (Br): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d104p5
A medida que aumenta el número atómico del elemento, crece el número de

electrones y la escritura de la C.E. se hace cada vez más extensa.

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Como ya vimos, de acuerdo al modelo atómico moderno, los electrones no giran

Un orbital es la región del espacio donde existe mayor probabilidad de hallar un

Pero, ¿Cómo se designan los orbitales? ¿Qué forma tienen?

Los orbitales se designan con las letras s, p, d, f y en cada orbital pueden

ORBITAL Número de orbitales Número máximo de electrones

ORBITAL S: En un orbital s se pueden hallar como máximo dos electrones.

Los electrones no sólo se distribuyen en orbitales, además están distribuidos

Aumenta la distancia al núcleo

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Para obtener la configuración electrónica de un átomo, los orbitales utilizados para

Siguiendo la regla anterior, estamos en condiciones de establecer las

La C.E. 1s2 significa que hay dos electrones en el orbital 1 s.

El átomo de litio (Z = 3) es el siguiente con tres electrones. Como el orbital 1s ya

Litio: 3Li C.E: 1s2 2s1

Seguimos con el berilio (Z = 4) cuyo cuarto electrón completa el orbital 2s:

Berilio: 4 Be C.E: ls2 2s2

Boro: 5 B C.E: ls2 2s2 2p1

El siguiente elemento es el nitrógeno (Z=7),

Nitrógeno: 7 N C.E: 1s2 2s2 2p3

Neón: 10 Ne C.E: 1s2 2s2 2p6

C.E. (Br): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d104p5

A medida que aumenta el número atómico del elemento, crece el número de

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