EJEMPLOS DE CONFIGURACION ELECTRONICA

 EJEMPLO: 

El Número máximo de electrones por nivel es 2(n)2 (donde n es la cantidad de subniveles que tiene cada nivel

Ilustración más compleja y más realista de la estructura de un átomo.

Hagamos un ejercicio:

Supongamos que deseamos conocer la configuración electrónica de la plata, que tiene 47 electrones.

Por lo ya aprendido, sabemos que el orden de energía de los orbitales es 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, etc.

En cada subnivel s (que tienen sólo un orbital) cabrán dos electrones

En cada subnivel p (que tienen 3 orbitales) cabrán 6 electrones

En cada subnivel d (que tienen 5 orbitales) cabrán 10 electrones.

En cada subnivel f (que tienen 7 orbitales) cabrán 14 electrones.

Siguiendo esta regla debemos colocar los 47 electrones del átomo de plata, la cual debe quedar así::

1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d9

Donde sólo se han puesto 9 electrones en los orbitales d (que son cinco) de la capa cuarta para completar, sin pasarse, los 47 electrones de la plata.   OTRO EJEMPLO:

Configuración electrónica del fósforo (P)

Nº atómico Z  = 15

15 protones y 15 electrones

1s2   2s2  2p6  3s2   3p3

LUIS BROGLIE

Pertenecía a una de las familias más distinguidas de la nobleza francesa, siendo el séptimo duque de Broglie. El apellido original era italiano (Broglia de pu;os), siendo transliterado al francés en 1654. Sus parientes destacaron en actividades tales como la política, la diplomacia o la carrera militar. Cursó estudios de física teórica en la Universidad de la Sorbona, así como de historia de Francia, pues pensaba utilizarlos en su carrera diplomática. A los 18 años, después de terminar un trabajo de investigación histórica, se decidió a estudiar física, doctorándose en 1924. De Broglie era un físico teórico alejado de los experimentalistas o los ingenieros. En 1924 presentó una tesis doctoral titulada: Recherches sur la théorie des quanta ("Investigaciones sobre la teoría cuántica") introduciendo los electrones como ondas. Este trabajo presentaba por primera vez la dualidad onda corpúsculo característica de la mecánica cuántica. Su trabajo se basaba en los trabajos de Einstein y Planck.

La asociación de partículas con ondas implicaba la posibilidad de construir un microscopio electrónico de mucha mayor resolución que cualquier microscopio óptico al trabajar con longitudes de onda mucho menores.

CARL PAULIN

Linus Carl Pauling (Portland, 28 de febrero de 1901 - 19 de agosto de 1994) fue un químico estadounidense y una de las mentes más preclaras del siglo XX. Él mismo se llamaba cristalógrafo, biólogo molecular e investigador médico. Fue uno de los primeros químicos cuánticos, y recibió el Premio Nobel de Química en 1954, por su trabajo en el que describía la naturaleza de los enlaces químicos.

Pauling es una de las pocas personas que han recibido el Premio Nobel en más de una ocasión,1 pues también recibió el Premio Nobel de la Paz en 1962, por su campaña contra las pruebas nucleares terrestres.2 Pauling hizo contribuciones importantes a la definición de la estructura de los cristales y proteínas, y fue uno de los fundadores de la biología molecular. Es reconocido como un científico muy versátil, debido a sus contribuciones en diversos campos, incluyendo la química cuántica, química inorgánica y orgánica, metalurgia, inmunología, anestesiología, psicología, decaimiento radiactivo y otros. Adicionalmente, Pauling abogó por el consumo de grandes dosis de vitamina C, algo que ahora se considera fuera de la ortodoxia médica.

ARRHENIUS

Svante August Arrhenius nació el 19 de febrero de 1859 en la ciudad de Vik, situada en el condado de Sogn og Fjordane. Sus padres fueron Svante Gustav y Carlonia Thunberg Arrhenius. Sus allegados lo llamaban "el chueco" en su juventud, ya que debido a un accidente a temprana edad tuvo problemas para caminar hasta los 20 años. Usaba zapatos con plataforma que disimulaban dicha condición. Nunca permitió que su muy leve minusvalía a corta edad le jugara en contra en su carrera intelectual. Impartió clases de física en la Escuela Técnica Superior de esta Universidad (1891).(Uppsala, 1859 - Estocolmo, 1927) Físico y químico sueco. Perteneciente a una familia de granjeros, su padre fue administrador y agrimensor de una explotación agrícola. Cursó sus estudios en la Universidad de Uppsala, donde se doctoró en 1884 con una tesis que versaba sobre la conducción eléctrica de las disoluciones electrolíticas, donde expuso el germen de su teoría según la cual las moléculas de los electrólitos se disocian en dos o más iones, y que la fuerza de un ácido o una base está en relación directa con su capacidad de disociación. Esta teoría fue fuertemente criticada por sus profesores y compañeros, quienes concedieron a su trabajo la mínima calificación posible. Sin embargo, los grandes popes de la química extranjera, como Ostwald, Boltzmann y van't Hoff apreciaron justamente su teoría, y le ofrecieron su apoyo y algún que otro contrato, con lo que su prestigio fue creciendo en su propio país.

SORENSEN

Søren Peter Lauritz Sørensen (9 de enero de 1868 - 12 de febrero de 1939), nacido en Havrebjerg (Dinamarca), fue un químico danés. Su gran aportación es la de introducir el concepto de pH.

Desde 1901 hasta 1938, era el jefe del prestigioso Laboratorio Carlsberg, de Copenhague. Trabajando en el Laboratorio Carlsberg estudió el efecto de la concentración de los iones sobre las proteínas, y por qué el ión H+ era particularmente importante. Fue el introductor de la escala de pH como un modo simple de expresión de ello en 1909. En el artículo en el cual él introdujo la escala (usando el pH de notación), describió dos nuevos métodos para medir la acidez. El primer método estaba basado en electrodos, mientras el segundo implicado la comparación de los colores de muestras y un juego preseleccionado de indicadores. El se encargó de obtener la formula para poder manejar números enteros en el PH.

ABOGADRO

Amedeo Avogadro (Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro), Conde de Quaregna y Cerreto, (*Turín, 9 de agosto de 1776 - † Turín, 9 de julio de 1856) fue un físico y químico italiano, profesor de Física en la universidad de Turín en 1834. Formuló la llamada Ley de Avogadro, que dice que volúmenes iguales de gases distintos bajo las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas. Avanzó en el estudio y desarrollo de la teoría atómica, y en su honor se le dio el nombre al Número de Avogadro.

MENDELIEV

Dimitri Ivánovich Mendeléyev nació en Tobolsk (Siberia) el 8 de febrero de 1834. Era el menor de al menos 17 hermanos de la familia formada por Iván Pavlóvich Mendeléyev y María Dmítrievna Mendeléyev. En el mismo año en que nació, su padre quedó ciego perdiendo así su trabajo (era el director del colegio del pueblo). Recibían una pensión insuficiente, por lo que la madre tuvo que tomar las riendas de la familia y dirigir la fábrica de cristal que había fundado su abuelo. Desde joven destacó en Ciencias en la escuela, no así en ortografía. Un cuñado suyo, exiliado por motivos políticos, y un químico de la fabrica le inculcaron el amor por las ciencias.

ERWIN SCHRODINGER

Schrödinger nació en Erdberg, una localidad cercana a Viena, en 1887. Era hijo de Rudolf Schrödinger,y Georgine Emilia Brenda. En 1898 entró en el Akademisches Gymnasium, una de las instituciones de enseñanza media más prestigiosas del ámbito germánico. Entre los años 1906 y 1910, Schrödinger estudió en Viena recibiendo clases de Franz Serafin Exner y de Friedrich Hasenöhrl. También realizó trabajos experimentales en colaboración con Friedrich Kohlrausch. En 1911, Schrödinger se convirtió en asistente de Exner. Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (Erdberg, Viena, Imperio austrohúngaro, 12 de agosto de 1887 – id., 4 de enero de 1961) fue un físico austríaco, nacionalizado irlandés, que realizó importantes contribuciones en los campos de la mecánica cuántica y la termodinámica. Recibió el Premio Nobel de Física en 1933 por haber desarrollado la ecuación de Schrödinger. Tras mantener una larga correspondencia con Albert Einstein propuso el experimento mental del gato de Schrödinger que mostraba las paradojas e interrogantes a los que abocaba la física cuántica.

WERNER HEISENBERG

Werner Karl Heisenberg nació el 5 de diciembre de 1901 en Würzburgo y estudió en la Universidad de Múnich. En 1923 fue ayudante del físico alemán Max Born en la Universidad de Gotinga, y desde 1924 a 1927 obtuvo una beca de la Fundación Rockefeller para trabajar con el físico danés Niels Bohr en la Universidad de Copenhague. En 1927 fue nombrado profesor de física teórica en la Universidad de Leipzig. Después fue profesor en las universidades de Berlín (1941-1945), Gotinga (1946-1958) y Múnich (1958-1976). En 1941 ocupó el cargo de director del Instituto Kaiser Wilhelm de Química Física, que en 1946 pasó a llamarse Instituto Max Planck de Física.

Estuvo a cargo de la investigación científica del proyecto de la bomba atómica alemana durante la II Guerra Mundial. Bajo su dirección se intentó construir un reactor nuclear en el que la reacción en cadena se llevara a cabo con tanta rapidez que produjera una explosión, pero estos intentos no alcanzaron éxito. Estuvo preso en Inglaterra después de la guerra. Murió en 1976.

ERNEST RUTHERFORD

  era el cuarto de los doce hijos de James y Martha Rutherford. Su padre era un escocés granjero y mecánico, mientras su madre, nacida en Inglaterra, emigró antes de casarse. Allí había sido maestra. Ambos deseaban dar a sus hijos una buena educación y tratar de que pudiesen proseguir sus estudios.

Rutherford destacó muy pronto por su curiosidad y su capacidad para la aritmética. Sus padres y su maestro lo animaron mucho, y resultó ser un alumno brillante, lo que le permitió entrar en el Nelson College, en el que estuvo tres años. También tenía grandes cualidades para el rugby, lo que le valía ser muy popular en su escuela. El último año, terminó en primer lugar en todas las asignaturas, gracias a lo cual entró en la Universidad, en el Canterbury College, en el que siguió practicando el rugby y en el que participó en los clubes científicos y de reflexión.

NIELS BOHR

Basándose en las teorías de Rutherford, publicó su modelo atómico en 1913, introduciendo la teoría de las órbitas cuantificadas, que en la teoría mecánica cuántica consiste en las características que, en torno al núcleo atómico, el número de electrones en cada órbita aumenta desde el interior hacia el exterior.

En su modelo, además, los electrones podían caer (pasar de una órbita a otra) desde un orbital exterior a otro interior, emitiendo un fotón de energía discreta, hecho sobre el que se sustenta la mecánica cuántica.

Conferencia Solvay de 1927. Niels Bohr se encuentra situado en la segunda fila, el primero por la derecha. Entre los participantes destacan Auguste Piccard, Albert Einstein, Marie Curie, Erwin Schrödinger, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, Paul Dirac, Louis de Broglie y Max Planck.

En 1922 recibió el Premio Nobel de Física por sus trabajos sobre la estructura atómica y la radiación. Numerosos físicos, basándose en este principio, concluyeron que la luz presentaba una dualidad onda-partícula mostrando propiedades mutuamente excluyentes según el caso.

Para este principio, Bohr encontró además aplicaciones filosóficas que le sirvieron de justificación. No obstante, la física de Bohr y Max Planck era denostada por Albert Einstein que prefería la claridad de la de formulación clásica.

En 1933 Bohr propuso la hipótesis de la gota líquida, teoría que permitía explicar las desintegraciones nucleares y en concreto la gran capacidad de fisión del isótopo de uranio 235.

JHON DALTON

John Dalton nació en una familia cuáquera en el pueblito de Eaglesfield en Cumberland, Inglaterra. Hijo de un tejedor, se unió a su hermano mayor, Jonathan a los 15 años en el funcionamiento de una escuela cuáquera en la cercana Kendal. Alrededor de 1790 Dalton parece haber considerado la posibilidad de estudiar Derecho o medicina, pero sus proyectos no fueron tomados con mucho ánimo por sus familiares -a los disedentes se les impedía asistir o enseñar en universidades inglesas- y se mantuvo en Kendal, hasta que en la primavera de 1793, se trasladó a Mánchester. Principalmente a través de John Gough, un filósofo ciego y erudito de cuya instrucción informal él le debía en gran parte su conocimiento científico, Dalton fue designado profesor de Matemáticas y Filosofía Natural en la "Escuela Nueva" en Mánchester, una academia de disidentes. Permaneció en esa posición hasta 1800, cuando la cada vez peor situación financiera de la academia lo llevó a renunciar a su cargo y comenzar una nueva carrera en Mánchester como profesor particular de matemáticas y filosofía natural......

TABLA PERIODICA

La tabla periódica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos, conforme a sus propiedades y características.

Suele atribuirse la tabla a Dmitri Mendeléyev, quien ordenó los elementos basándose en la variación manual de las propiedades químicas, si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llevó a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de los átomos. La forma actual es una versión modificada de la de Mendeléyev, fue diseñada por Alfred Werner.

ENLACE QUÍMICO

Un enlace químico es el proceso físico responsable de las interacciones atractivas entre átomos y moléculas, y que confiere estabilidad a los compuestos químicos diatómicos y poliatómicos. La explicación de tales fuerzas atractivas es un área compleja que está descrita por las leyes de la electrodinámica cuántica. Sin embargo, en la práctica, los químicos suelen apoyarse en la mecánica cuántica o en descripciones cualitativas que son menos rigurosas, pero más sencillas en su descripción del enlace químico. En general, el enlace químico fuerte está asociado con la compartición o transferencia de electrones entre los átomos participantes. Las moléculas, cristales, y gases diatómicos -o sea la mayor parte del ambiente físico que nos rodea- está unido por enlaces químicos, que determinan la estructura de la materia.

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

Al referirnos a la configuración electrónica (o periódica)  estamos hablando de la descripción de la ubicación de los electrones en los distintos niveles (con subniveles y orbitales) de un determinado átomo.

Científicamente, diremos que es la representación del modelo atómico de Schrödinger o modelo de la mecánica cuántica. En esta representación se indican los niveles, subniveles y los orbitales que ocupan los electrones.Configurar significa "ordenar" o "acomodar", y electrónico deriva de "electrón"; así, configuración electrónica es la manera ordenada de repartir los electrones en los niveles y subniveles de energía.

Debemos acotar que aunque el modelo de Schrödinger es exacto sólo para el átomo de hidrógeno, para otros átomos es aplicable el mismo modelo mediante aproximaciones muy buenas.

Para comprender (visualizar o graficar) el mapa de configuración electrónica (o periódica) es necesario revisar los siguientes conceptos.

NÚMEROS CUÁNTICOS

Los números cuánticos son unos números que se conservan en los sistemas cuánticos. Corresponden con aquellos observables que conmutan con el Hamiltoniano del sistema. Así, los números cuánticos permiten caracterizar los estados estacionarios, es decir los estados propios del sistema.

En física atómica, los números cuánticos son valores numéricos discretos que nos indican las características de los electrones en los átomos, esto está basado en la teoría atómica de Niels Bohr que es el modelo atómico más aceptado y utilizado en los últimos tiempos por su simplicidad.

En física de partículas, también se emplea el término números cuánticos para designar a los posibles valores de ciertos observables o magnitud física que poseen un espectro o rango posible de valores directo.