Página 31 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato

Modelos atómicos

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Resolución Página 31 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato

Establezco la configuración electrónica de los siguientes elementos, como se observa en el ejemplo: K (Z = 19), N (Z = 7), Mg (Z = 12), Zn (Z = 30). El ejemplo dado es para Fe (Z = 26) con configuración 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶.
Datos para la resolución

Pista:

  • Usa el diagrama de Moeller para seguir el orden de llenado de subniveles.
  • Recuerda que cada subnivel s admite 2 e⁻, p 6 e⁻, d 10 e⁻.
  • Suma los electrones hasta llegar al número atómico Z de cada elemento.
  • Verifica que la suma total de electrones coincida con Z.
Explicación

Análisis: Debemos escribir la configuración electrónica usando el diagrama de Moeller y el número atómico Z, que indica la cantidad de electrones.

Regla general: Se llenan los subniveles siguiendo el orden de energía:
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s… hasta completar el número de electrones Z.

  1. Potasio (K), Z = 19
    Se llenan 19 electrones:
    $$1s^2$$ (2 e⁻, total 2)
    $$2s^2$$ (2 e⁻, total 4)
    $$2p^6$$ (6 e⁻, total 10)
    $$3s^2$$ (2 e⁻, total 12)
    $$3p^6$$ (6 e⁻, total 18)
    $$4s^1$$ (1 e⁻, total 19)
    Configuración: $$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1$$
  2. Nitrógeno (N), Z = 7
    Se colocan 7 electrones:
    $$1s^2$$ (2 e⁻, total 2)
    $$2s^2$$ (2 e⁻, total 4)
    $$2p^3$$ (3 e⁻, total 7)
    Configuración: $$1s^2 2s^2 2p^3$$
  3. Magnesio (Mg), Z = 12
    Se colocan 12 electrones:
    $$1s^2$$ (2 e⁻, total 2)
    $$2s^2$$ (2 e⁻, total 4)
    $$2p^6$$ (6 e⁻, total 10)
    $$3s^2$$ (2 e⁻, total 12)
    Configuración: $$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$$
  4. Zinc (Zn), Z = 30
    Se colocan 30 electrones:
    $$1s^2$$ (2, total 2)
    $$2s^2$$ (2, total 4)
    $$2p^6$$ (6, total 10)
    $$3s^2$$ (2, total 12)
    $$3p^6$$ (6, total 18)
    $$4s^2$$ (2, total 20)
    $$3d^{10}$$ (10, total 30)
    Configuración: $$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10}$$

Conclusión: Las configuraciones electrónicas son:
K: $$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1$$
N: $$1s^2 2s^2 2p^3$$
Mg: $$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$$
Zn: $$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10}$$

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9. Realizo las siguientes actividades, a partir del diagrama de Moeller:

[Diagrama: Diagrama de Moeller que muestra el orden de llenado de orbitales con flechas diagonales; bloques 1s, 2s-2p, 3s-3p-3d, 4s-4p-4d-4f, 5s-5p-5d-5f-5g, 6s-6p-6d-6f-6g-6h y 7s-7p-7d-7f-7g-7h-7i]

a) Establezco la configuración electrónica de los siguientes elementos, como se observa en el ejemplo:

SÍMBOLOZCONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
K19
N7
Mg12
Zn30
Fe26$$1s^{2}\;2s^{2}\;2p^{6}\;3s^{2}\;3p^{6}\;4s^{2}\;3d^{6}$$

¿Sabías qué? La configuración electrónica es la distribución de electrones alrededor del núcleo de un átomo.