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CONFIGURACIÒN ELECTRÓNICA
Indica la ubicación de cada uno de los
electrones dentro del átomo
Modelos Anteriores
Evolución de los
modelos atómicos
Postulados del modelo atómico de Bohr
1. En el átomo de hidrógeno, el electrón se desplaza en una
órbita circular en torno al núcleo
2. La energía del electrón permanece constante conforme el
electrón se mantiene en su órbita en torno al núcleo.
3. Sólo ciertas órbitas se permiten, cada una de las cuales tienen
un valor cuantizado de su momentum angular.
4. Se permiten las transiciones entre órbitas, pero sólo cuando un
electrón absorbe o emite un fotón,
LIBERA ENERGÍA
Insuficiencias del modelo de Bohr
El modelo atómico de Bohr funcionaba muy bien para el átomo
de hidrógeno, sin embargo, en los espectros realizados para
átomos de otros elementos se observaba que electrones de un
mismo nivel energético tenían distinta energía, mostrando que
algo andaba mal en el modelo. Su conclusión fue que dentro de un
mismo nivel energético existían subniveles, es decir, energías
ligeramente diferentes para un nivel energético dado.
Modelo de Schodinger
Descripción Mecánico-cuántica de
los átomos.
En la Mecánica Cuántica se necesitan tres
números cuánticos para describir la posición
de los electrones alrededor del núcleo y un
cuarto número cuántico que describe el
comportamiento de un electrón
Números cuánticos
Números que describen la distribución de los
electrones en los átomos
• Número cuántico principal (n) “nivel”
• Número cuántico del momento angular (l) “forma”
• Número cuánico magnético (ml) “orientaciòn”
• Número cuántico de spín del electrón (ms) “giro”
Número cuántico principal (n)
• Está relacionado con la distancia
promedio del electrón al núcleo en un
determinado orbital
• Puede tomar valores enteros (1, 2, 3, etc)
• Cuanto más grande es el valor de n,
mayor es la distancia entre un electrón en
el orbital respecto del núcleo y, en
consecuencia, el orbital es más grande y
menos estable
Número cuántico del momento
angular (l)
 Expresa la “forma”de los orbitales
 Los valores de l va desde l= 0 hasta n-1
l
0 1 2 3 4 5
Nombre del orbital s p d f g h
 El conjunto de orbitales que tienen el mismo
valor de n se conoce como nivel o capa
Número cuántico magnético (ml)
 Describe la orientación del orbital en el
espacio
 Dentro de un subnivel, el valor de ml
depende del valor que tenga el número
cuántico del momento angular
 Para cierto valor de l, existe (2l +1) valores
enteros de ml : -l, (-l + 1), …, 0, (+l – 1), l
 El número de valores que tenga ml indica el
número de orbitales presentes en un
subnivel
Orbitales s
• Todos los orbitales s son esféricos, pero
varían de tamano, éste aumenta con el
número cuántico principal
Orbitales p
Comienzan con el número cuántico ppal n=2
Cuando l=1, ml puede tomar valores de –1, 0 y 1; 2px, 2py y 2pz
Los orbitales tienen el mismo tamano, forma y energía,
solo difieren en la orientación
El tamano de los orbitales umenta al aumentar n
Orbitales d
El valor mínimo de n=3
Como l nunca puede ser mayor que (n-1; cuando n=3, l=2, se tienen 5 orbitales 3d.
Las distintas orientaciones de los orbitales d corresponden a los distintos valores
que puede tomar ml
Número cuántico de spín del e(ms)
• Describe el comportamiento de un
determinado electrón y completa la
descripción de los e- en los átomos
• Toma valores +1/2 y -1/2
Números cuánticos
Principal, n
Secundario, l
Magnético, m
Spin , s
n=1–7
l = 0, 1, 2, …, n-1, ( s, p, d, f)
m varía desde –l hasta +l
sentido de giro del e
COLOCACIÓN DE LOS ELECTRONES EN UN DIAGRAMA DE ENERGÍA
•
Se siguen los siguientes principios:
• Principio de mínima energía (aufbau)
• Principio de máxima multiplicidad (regla de Hund)
Una vez colocados se cumple el principio de exclusión de Pauli.
Principio de mínima
energía (aufbau)
Principio de máxima
multiplicidad (regla de
Hund)
Principio de exclusión de
Pauli.
•
•
Se rellenan primero los niveles con menor energía.
No se rellenan niveles superiores hasta que no estén
completos los niveles inferiores.
•
Cuando un nivel electrónico tenga varios orbitales con
la misma energía, los electrones se van colocando lo
más desapareados posible en ese nivel electrónico.
No se coloca un segundo electrón en uno de dichos
orbitales hasta que todos los orbitales de dicho nivel
de igual energía están semiocupados (desapareados).
•
“No puede haber dos electrones con los cuatro números
cuánticos iguales en un mismo átomo”
PRINCIPIO DE EDIFICACIÓN PROGRESIVA O REGLA DE AUF
– BAU.
Este principio establece que al realizar la configuración electrónica de un
átomo cada electrón ocupará el orbital disponible de mínima energía
COLOCACIÓN DE LOS ELECTRONES EN UN DIAGRAMA DE ENERGÍA
•
Se siguen los siguientes principios:
• Principio de mínima energía (aufbau)
• Principio de máxima multiplicidad (regla de Hund)
Una vez colocados se cumple el principio de exclusión de Pauli.
Principio de mínima
energía (aufbau)
Principio de máxima
multiplicidad (regla de
Hund)
Principio de exclusión de
Pauli.
•
•
Se rellenan primero los niveles con menor energía.
No se rellenan niveles superiores hasta que no estén
completos los niveles inferiores.
•
Cuando un nivel electrónico tenga varios orbitales con
la misma energía, los electrones se van colocando lo
más desapareados posible en ese nivel electrónico.
No se coloca un segundo electrón en uno de dichos
orbitales hasta que todos los orbitales de dicho nivel
de igual energía están semiocupados (desapareados).
•
“No puede haber dos electrones con los cuatro números
cuánticos iguales en un mismo átomo”
Energía
6p
5d
6s
4 f
5p
4d
5s
4s
4p
3d
ORDEN EN QUE
SE RELLENAN
LOS ORBITALES
3p
3s
2s
2p
n
n == 4;
1; ;l =l =
2;
3;
0; m; =m+
2;
1;
0;
–=
2;
1;
s=
s=
+
–; s+
–=
½
½
1s
COLOCACIÓN DE LOS ELECTRONES EN UN DIAGRAMA DE ENERGÍA
•
Se siguen los siguientes principios:
• Principio de mínima energía (aufbau)
• Principio de máxima multiplicidad (regla de Hund)
Una vez colocados se cumple el principio de exclusión de Pauli.
Principio de mínima
energía (aufbau)
Principio de máxima
multiplicidad (regla de
Hund)
Principio de exclusión de
Pauli.
•
•
Se rellenan primero los niveles con menor energía.
No se rellenan niveles superiores hasta que no estén
completos los niveles inferiores.
•
Cuando un nivel electrónico tenga varios orbitales con
la misma energía, los electrones se van colocando lo
más desapareados posible en ese nivel electrónico.
No se coloca un segundo electrón en uno de dichos
orbitales hasta que todos los orbitales de dicho nivel
de igual energía están semiocupados (desapareados).
•
“No puede haber dos electrones con los cuatro números
cuánticos iguales en un mismo átomo”
Estructura electrónica de átomos multielectrónicos
El máximo número de electrones en cada nivel está
definido por los diferentes números cuánticos principales
de acuerdo al principio de exclusión de Pauli, 2n2.