Elementos de QuÃmica - ies "poeta claudio rodrÃguez"

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UNIDAD 3 Configuraciones electrónicas En la tabla periódica se han ordenado los elementos por bloques, de acuerdo a la configuración electrónica de cada uno. Así tenemos que los elementos de las dos primeras columnas de la izquierda son el bloque S; los de las ultimas seis columnas al lado derecho son constituyen el bloque P. A este conjunto de elementos de ambos bloque se les denomina elementos representativos. En la parte central de la tabla periódica se encuentran los elementos de transición, que tienen electrones en los orbitales d por lo que constituyen el bloque d, que esta constituido por 10 columnas. El cuarto bloque es el de los elementos de transición interna. Se identifica como bloque f y consta de 14 columnas. El siguiente esquema muestra gráficamente los bloques mencionados y, adicionalmente, su relación con los periodos. 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7P Siguiendo las flechas del diagrama es fácil obtener el orden creciente mencionado anteriormente: 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 6f, 7d, 7f. 3d 4d 5d 6d 2p 3p 4p 5p 6p Antes de elaborar cualquier configuración electrónicas se debe tomar en cuenta lo siguiente : 1. Principio de exclusión de Pauli: Dos electrones en un átomo no pueden tener los cuatro números cuánticos iguales. 4f 5f Bloque s Bloque p Bloque d Bloque f ¿Cómo construyen las configuraciones electrónicas? Las configuraciones electrónicas están relacionadas con la estructura de la tabla periódica. Los electrones comienzan a ocupar los niveles y subniveles desde los de más baja energía siguiendo un orden determinado. Para todas los posibles niveles de energía se tiene el siguiente orden en forma creciente: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 6f, 7d, 7f. Para aprender a llenar los subniveles resulta muy útil el diagrama de niveles energéticos siguiente: 2. La configuración más estable en los subniveles es aquella que tenga mayor multiplicidad. Cuando se construyen configuraciones electrónicas, los orbitales dentro primero se van semillenando y hasta que están semillenos, se empiezan a llenar. 3. Regla del octeto: la tendencia de los átomos de los elementos del sistema periódico, es completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 8 electrones tal que adquiere una configuración semejante a la de un gas noble. 4. Los electrones del último nivel de energía en la configuración electrónica de un átomo, son los electrones de valencia y dicho nivel se denomina “capa de valencia”. Esta capa es la responsable de la interacción química del elemento con otros. Siguiendo estos principios y de acuerdo con el diagrama de niveles energéticos se puede construir la configuración electrónica de los elementos de la tabla, 116 Ciencias Naturales - Primer Año
UNIDAD 3 solo conociendo el numero atómico del elemento. Debe recordarse que cada subnivel tiene su propia cantidad de electrones: subnivel s se llena con 2 e - subnivel p se llena con 6, e - subnivel d se llena con 10 e - subnivel f se llena con 14 e - Ejemplo: Construir la configuración electrónica del cloro. Solución: número atómico del cloro (Cl), Z = 17. El cloro se encuentra en el tercer nivel de la tabla periódica, en el bloque P. La distribución de niveles y subniveles debe sumar 17. Tomando en cuenta el máximo de electrones para cada subnivel, la configuración del cloro (Cl) en su orden creciente es: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 Esta configuración indica que : El primer nivel ya está lleno: 1s2 El segundo nivel, ya está completamente lleno: 2s2 2p 6 pues sus exponentes suman 8, y ya es estable. El tercer nivel 3s2 3p5, indica que el subnivel s esta lleno y que el subnivel p está incompleto, pues solo tiene 5 electrones, sumando en este nivel un total de 7 electrones. El ultimo nivel es la capa de valencia del cloro Una forma de visualizar la configuración de un átomo es haciendo un esquema. Para el caso del cloroN (Cl ) los electrones en sus tres niveles quedan así: Cloro Cl, Z = 17. Configuración: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 Observa que el primer nivel hay 2 electrones, en el segundo nivel hay 8 electrones y en el tercer nivel hay 7 electrones, lo cual suma 17, que es el número atómico del cloro (Cl). Además, esta forma gráfica nos permite ver los electrones de la última capa, la de valencia. Solución: Según la tabla periódica, el sodio esta en el tercer nivel, en el bloque s. Su número atómico es , Z = 11 Configuración electrónica: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Primer nivel: 1s 2 lleno con dos electrones. Segundo nivel: 2s 2 2p 6 lleno con 8 electrones, Tercer nivel: 3s 1 incompleto. La capa de Valencia del sodio solo tiene un electrón. Por eso es que pertenece al grupo I A de la tabla periódica. Actividad 4 En esta fase continúas los procesos para el desarrollo del proyecto, realiza lo siguiente. Investiga l 1. Que elementos químicos forman la molécula del acido acético ( vinagre) 2. Localiza en una tabla periódica dichos elementos y menciona: su número atómico, su masa atómica y su configuración electrónica. Resumen Segundo nivel: lleno 8 electrones Símbolo del elemento, representando su nucleo Cl Primer nivel: lleno 2 electrones Tercer nivel: incompleto 7 electrones de valencia 1. La tabla periódica es un sistema de ordenamiento de los átomos, de acuerdo con el orden creciente de los números atómicos. 2. Los elementos en la tabla periódica están ordenados en grupos o columnas y periodos o filas. 3. Los diferentes tipos de elementos presentan propiedades características como la electroafinidad y ionizacion, entre otras. Primer Año - Ciencias Naturales 117
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