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Configuración electrónica de los Átomos

Explicación y Ejemplos

¿Qué es la configuración electrónica?

Ya sabes que dicho de forma simple un átomo es una unidad mínima de materia y está formado por un núcleo y un número determinado de electrones dando vueltas alrededor.

Bien.

Y el caso es que estos electrones no se sabe dónde están exactamente.

Pero están por ahí, orbitando (girando) alrededor del núcleo, más o menos como la Tierra y el resto de planetas giran alrededor del sol.

Cada planeta tiene su “círculo” para girar. Su camino. Su trayectoria. Su órbita. Su espacio. Su capa.

jupiter-planeta

Pues con los electrones pasa una cosa parecida.

Todas esas trayectorias serían las capas donde los electrones giran.

Las denominadas capas electrónicas.

Pero en el átomo las cosas son menos ordenadas.

Y mucho más rápidas.

atom-become-gains-loses-electron_f16ac1877d6108b4.jpg

Esta salsa de ruletas giratorias, las estudia la ciencia cuántica.

Pero para enterarnos de los aspectos básicos, vamos a hablar con palabras básicas.

La configuración electrónica

La configuración electrónica es el nombre que le han dado los físico-químicos al análisis de la forma en la que se organizan los electrones alrededor del núcleo del átomo.

¿Por qué es importante?

Porque la configuración electrónica es lo que determina -y permite comprender y predecir- la interacción del átomo con otros átomos.

Vale, guay… ¿y cómo se organizan los electrones?

Hemos dicho que por capas que giran alrededor del núcleo.

Pero dentro de cada capa hay diferentes subniveles.

Una cosa así:

dwde

n,s,p,d,f son números cuánticos identificativos

¿Y qué son esos subniveles?

Son “cajitas”, zonas del espacio donde entran electrones.

Tienen nombres distintos (s, p, d, f) porque tienen diferentes “tamaños”.

Para recordarlo: sopa de fideos.

En unos subniveles caben más electrones que en otros.

Y estos subniveles se van llenando según la cantidad total de electrones que hay en el átomo.

Ah, entonces, si un átomo tiene 10 electrones, ¿se van llenando las primeras capas y subniveles y si tiene 23 electrones, se llenan las siguientes capas y niveles?

No.

Se van llenando según la energía de cada “zona”.

Esta se llama energía orbital.

Los orbitales de menor energía se llenan antes que los de mayor energía.

Igual que en el cine

Imagínate que la configuración electrónica es la forma en la que los espectadores de una película (electrones) van buscando asiento (una capa) en la sala del cine (el átomo).

Las capas serían las filas, y luego los subniveles son las partes de esas filas.

Las personas (los electrones) van entrando y se sientan donde más cómodos están.

Si no hay sitio, se van al siguiente sitio menos cómodo, aunque esté en la otra punta del cine.

Y así, hasta que el cine está lleno, y se tienen que quedar en el sitio más malo.

La elección de asientos no lleva un orden lógico sino comodógico. De comodidad.

Pues en los electrones es igual, pero en vez de comodidad, buscan la menor inversión energética para entrar.

Digamos que buscan la discoteca más barata.

Vale, entonces… ¿en qué orden se llenan las capas?

En este orden:

configuracion-electronica

Ejemplos de configuración electrónica

Para un átomo neutro de Litio (Li)

Número atómico, Z=3

Tiene 3 protones y 3 electrones.

La configuración electrónica sería:

1s22s1

La capa 1 se llena entera (2 electrones en el subnivel s)

El tercer electrón se va a la capa 2 en el subnivel s.

Y como es un electrón solito, se pone un 1 arriba.

Para un átomo neutro de Sodio (Na)

11 electrones

1s22s22p63s1

Para uno de Oxígeno

Número atómico: 8

1s22s22p4

Y así con todos.

¿Qué es la capa de Valencia?

Se le llama así a la última capa que se empieza a llenar.

El último nivel.

Tiene su propio nombre porque en ella viven los electrones que se ponen a jugar cuando hay una fiesta química, o cuando se enlaza un elemento con otro.

A los electrones que hay dentro se les llama electrones de valencia.

Para los ejemplos que hemos visto:

Litio

1s22s1

Sodio

1s22s22p63s1

Oxígeno

1s22s22p4

Ah, y como curiosidad…

Para que te hagas una idea de por qué esto es tan enreversado, tienes que saber que las fotos de arriba eran meras simplificaciones.

Cuando los electrones giran alrededor del núcleo, lo hacen de una forma que se parece más bien a esto:

Electron_Cloud_by_TheEmerald

Perfecto.

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