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2012-05-06T22:18:52+02:00

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.

Modelo atómico general.

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.

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.

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.

Los Números  Cuánticos

En el contexto de la mecánica  cuántica, en la descripción de un átomo se sustituye el concepto de órbita por el de orbital atómico. Un  orbital atómico es la región del espacio alrededor del núcleo en el que la  probabilidad de encontrar un electrón es máxima.         

Número cuántico principal (n).

La solución matemática de la ecuación de  Schrödinger precisa de tres números cuánticos. Cada trío de valores de estos  números describe un orbital.  

Número cuántico principal (n): puede tomar valores enteros (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) y  coincide con el mismo número cuántico introducido por Bohr. Está relacionado con la  distancia promedio del electrón al núcleo en un determinado orbital y, por  tanto, con el tamaño de este e indica el nivel de energía.
Número cuántico secundario (l): Los niveles de energía, identificados con el número  cuántico principal (n), poseen subniveles, los cuales se asocian, además, a la forma del orbital, y son  identificados por el número cuántico secundario (l). Entonces,  los valores del número cuántico secundario dependen  del número cuántico principal "n".

Así, la cantidad de  subniveles de energía que posea cada nivel principal está dada por la fórmula n 1 (el valor del número cuántico principal menos  uno).

Este número cuántico  secundario (l) nos indica en que subnivel se encuentra el electrón, y toma  valores desde 0 hasta (n - 1), recordando que n es el valor del número cuántico  principal. Así, para cada nivel  n, el número cuántico secundario (l)  será:

l = 0, 1, 2, 3,,  n-1.

Ejemplo:

Si n  = 1      (n 1 = 0), entonces   l = 0 (en  el nivel de energía 1 no hay subniveles de energía, y para efectos de comprensión  se considera este nivel 1 como subnivel 0)

Si n  = 2      (n -1 = 1), entonces    l = 0, 1. El nivel de energía 2 posee  dos subniveles, identificados como 0 y 1

Si n  = 3       (n 1 = 2), entonces  l = 0, 1, 2. El nivel de energía 3 posee tres  subniveles, identificados como 0, 1 y 2

Si n  = 4       (n 1 =  3), entonces  l = 0, 1, 2, 3. El nivel de energía 4 posee cuatro  subnoiveles, identificados como 0, 1, 2 y 3

Si n  = 5       (n 1 = 4), entonces  l = 0, 1, 2, 3, 4.  El nivel de energía 5 posee cinco subnoveles, identificados como 0, 1, 2, 3 y 4

También para efectos de comprensión, la comunidad  científica ha aceptado que los números que representan los subniveles (0, 1, 2,  y 3) sean reemplazados por las letras s, p, d y f,  respectivamente, para representar los distintos tipos de orbitales.

Estas letras se optiene de la inicial de las palabras  sharp (s), principal (p), difuso (d) y fundamental (f).

Cada  subnivel, a su vez, posee distinta cantidad de orbitales, lo cual veremos más  adelante.

Ahora, con respecto a la  forma del orbital de estos subniveles, el número cuántico secundario (o  azimutal) determina la excentricidad de la órbita: cuanto mayor sea  este número, más excéntrica será la órbita; es decir, será más aplanada la  elipse que recorre el electrón.

Así, en el nivel 1 (o capa  K) el valor del nivel (identificado como subnivel 0) es cero (no hay  excentricidad) y su órbita es circular.