Page 333 - Quimica - Undécima Edición

7.8 Confi guración electrónica 303

Figura 7.22 Niveles de energía
de los orbitales en el átomo de
4s 4p 4d 4f
hidrógeno. Cada línea horizontal
3s 3p 3d corta representa un orbital. Todos
los orbitales con el mismo
número cuántico principal (n)
2s 2p tienen la misma energía.
Energía

1s

Figura 7.23 Niveles de energía
de los orbitales en un átomo
4d
5s polielectrónico. Observe que el
4p
3d nivel de energía depende tanto
4s de los valores de n como de los
3p valores de /.
3s
Energía 2s 2p

1s
2s 2p
1s 3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f
6s 6p 6d
7s 7p
del momento angular así como de su número cuántico principal (fi gura 7.23). Para átomos
polielectrónicos, el nivel de energía 3d está muy cerca del nivel 4s. Sin embargo, la ener-
gía total de un átomo depende no sólo de la suma de las energías de los orbitales , sino Figura 7.24 Orden en el cual
se llenan los subniveles atómicos
también de la energía de repulsión entre los electrones de estos orbitales (cada orbital
en un átomo polielectrónico.
puede dar cabida hasta dos electrones, como veremos en la sección 7.8). De esto se des- Comienza con el orbital 1s y
prende que la energía total de un átomo es menor cuando se llena el subnivel 4s antes que desciende en dirección de las
el 3d. La fi gura 7.24 representa el orden de llenado de los orbitales atómicos en los átomos fl echas. Así, el orden es como
polielectrónicos. En la sección 7.8 estudiaremos ejemplos específi cos. sigue: 1s , 2s , 2p , 3s , 3p
, 4s , 3d , . . .

7.8 Confi guración electrónica

Los cuatro números cuánticos , n, /, m / y m s son sufi cientes para identifi car por completo
un electrón en cualquier orbital de cualquier átomo. En cierto modo, consideramos al
conjunto de los cuatro números cuánticos como el “domicilio” de un electrón en un átomo,
de la misma forma en que la calle, la ciudad, el estado y el código postal especifi can el
domicilio de una persona. Por ejemplo, los cuatro números cuánticos para un electrón de
1
1
un orbital 2s son: n 5 2, / 5 0, m / 5 0 y m s 5 1 o 2 . No conviene indicar todos
2 2
los números cuánticos individuales, por lo que es preferible emplear la notación simplifi -
cada (n, /, m / , m s ). Para el ejemplo anterior, los números cuánticos pueden ser (2, 0, 0,
1 1
1 .) o (2, 0, 0, 2 .). El valor de m s no infl uye en la energía, tamaño, forma u orientación
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de un orbital, pero sí determina la distribución de los electrones en el orbital.