Configuración electrónica

La configuración electrónica consiste en toda la disposición que posea los electrones que se encuentren en un átomo con el fin de ordenar dichas partículas a niveles atómicos.

Temas relacionados

Diagrama de Moeller, Electrones de valencia, fracción molar, masa atómica, número atómico, número másico, orbitales atómicos, peso atómico

¿Qué es la configuración electrónica?

Desde tiempos antiguos, una de las grandes preguntas recurrentes de los hombres de ciencia era sobre la composición de la materia en su estado más pequeño e indivisible. Para ello se dispusieron de diversas teorías que, si bien se enmarcaban dentro de una lógica deductiva, no vinieron de la mano con una justificación de tipo experimental. No obstante, durante el siglo XX esto cambió mediante el surgimiento de nuevos dispositivos de análisis y de la química moderna. En ese orden, se creó la definición de configuración electrónica, la cual se estableció como el marco teórico para definir el ordenamiento de las partículas a niveles atómicos.

Definición de configuración electrónica

La configuración electrónica es la disposición con la que se disponen u organizan los electrones en un átomo basado en el modelo de capas electrónicas. De esta manera se pueden explicar las propiedades en que se combinan químicamente los elementos. Bajo este principio se estableció el orden en la tabla periódica moderna.

Explicación

El razonamiento detrás de la configuración electrónica se basa en el modelo de capas electrónicas que presenta un átomo. Dicho modelo se sustenta en tres preceptos fundamentales:

• Principio de exclusión: Establecido por Pauli, este principio se sustenta bajo la teoría de que dos electrones tienen la posibilidad de ocupar un orbital atómico. Es decir, cada estado energético tiene un límite de espacio para albergar electrones.
• Regla de Hund: Esta regla establece que los electrones, al encontrarse en capas diferentes, prefieren mantener espines paralelos en vez de espines opuestos. Esto quiere decir que al momento de llenar las capas energéticas, los electrones van llenando uno a uno las capas y luego le permiten la entrada al par opuesto.
• Principio de Aufbau: este principio determina la prioridad del llenado de orbitales, siendo los de menor energía los primeros en ser ocupados.

Para qué sirve la configuración electrónica

El concepto de configuración electrónica establece la forma en que se determina el ordenamiento de los electrones dentro de un átomo asociado a un elemento dado. Esto permite que sea posible apreciar a un nivel atómico todo lo referente a las propiedades de un elemento y el mecanismo de sus reacciones químicas.

Tipos

Entre los tipos de configuración electrónica, se encuentran:

• Estándar: este tipo de configuración electrónica se da en base a los principios del método de Madelung y se apoya en reglas memotécnicas como la del Diagrama de Moeller.
• Condensada: Los niveles que están ocupados en la configuración de tipo estándar por electrones se pueden determinar como el gas noble que precede al elemento en cuestión en la tabla periódica.
• Desarrollada: este tipo de configuración requiere la utilización de flechas para establecer el pin de cada uno de los electrones en un elemento.
• Semidesarrollada: Contiene preceptos combinados de la configuración desarrollada y la configuración condensada, respectivamente.

Cómo se hace la configuración electrónica

La regla de Madelung es el método por excelencia para establecer la configuración electrónica de un átomo. El procedimiento es el siguiente:

• Se determina, en primer lugar, el valor del número atómico (Z) del elemento en cuestión tal que es igual al número de electrones presentes en un átomo neutro. Este dato puede verificarse en la tabla periódica.
• Luego, utilizando el diagrama de Moeller se debe determinar la ubicación de los electrones en base a los principios establecidos por Bohr, Hund y Pauli.

Importancia

Gracias a la noción de la configuración electrónica a nivel de la estructura del átomo, fue posible el desarrollo de la química a niveles jamás explorados, es decir, a una mayor comprensión de la materia y su dinámica a nivel cuántico; esto repercute a nivel tecnológico y se observa en el desarrollo de dispositivos y materiales con una mayor eficiencia.

Ejemplos

• Configuración electrónica del Hierro (Fe): [Ar] 3d6 4s2
• De la Plata (Ag): [Kr] 4d10 5s1
• Del Carbono (C): [He] 2s2 2p2
• Del Magnesio (Mg): [Ne] 3s2
• Del Cloro (Cl): [Ne] 3s2 3p5
• Configuración electrónica del Hidrógeno (H): 1s1
• Del Cobre (Cu): [Ar] 3d10 4s1
• Del Oro (Au): [Xe] 4f14 5d10 6s1
• Del Litio (Li): [He] 2s1
• Del Yodo (I): [Kr] 4d10 5s2 5p5
• Configuración electrónica del Cromo (Cr): [Ar] 3d5 4s1
• Del Sodio (Na): [Ne] 3s1
• Del Calcio (Ca): [Ar] 4s2
• Del Nitrógeno (N): [He] 2s2 2p3
• Del Oxígeno (O): [He] 2s2 2p4
• Configuración electrónica del Potasio (K): [Ar] 4s1
• Del Fósforo (P): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
• Del Argón (Ar): [Ne] 3s2 3p6
• Del Cobre (Cu): [Ar] 3d10 4s1