6.3. Estado excitado Denominamos estado excitado a cualquier ordenación posible de los electrones que no siga el llenado de electrones con secuencia energética de mínima energía . Estos estados excitados se corresponden a configuraciones en las que se han producido transiciones de electrones, pero hay que tener en cuenta que estas transiciones de electrones entre orbitales se producen , frecuentemente, dentro de un mismo nivel . 6.4. Anomalías en la configuración electrónica Las principales anomalías se basan en que los orbitales degenerados semillenos o llenos tienen una mayor estabilidad que los cuasisemillenos o cuasillenos. Por ejemplo: el cromo, Cr : 1s2 2s22p6 3s23p6 4s13d5, tiene esta conf iguración en vez de esta otra : Cr : 1s2 2s22p6 3s23p6 4s23d4. Existe una promoción de un electrón desde el orbital 4s al 3d con el fin de lograr orbitales d semil lenos (d5), que es una configuración más estable (estado fundamental). El cobre, Cu : 1s2 2s22p6 3s23p6 4s13d10, ha promocionado un electrón del 4s al 3d para completar el orbital d (d10), lo que le da mayor estabilidad . 17 Justifica, de los siguientes elementos o iones: F-, Ar y Na+, cuáles son isoelectrónicos. a) Enuncia el principio de Pauli y pon un ejemplo. b) Enuncia la regla de Hund y pon un ejemplo para su aplicación. Solución: F- y Na+ 18 Escribe las configuraciones electrónicas en su estado fundamental de nitrógeno, argón, magnesio, hierro, ion hierro(II) e ion hierro(III). Indica e identifica los electrones desapareados que existen en cada uno de los átomos e iones anteriores. 19 Contesta. a) ¿Cuáles de las siguientes designaciones de orbitales atómicos no son posibles: 9s, 1p, 4d, 0s, 1/2s? b) ¿Cuáles de las siguientes configuraciones electrónicas corresponden a un elemento en su estado fundamental? ● 1s2 2s1 ● 2s1 ● 1s2 2s2 3s2 ● 1s2 2s22p5 3s1 ● 1s2 2s22p6 3s23p63d3 4s2 20 Para el elemento con Z = 19, escribe la configuración electrónica y justifica si alguna de estas combinaciones de números cuánticos puede describir a alguno de sus electrones: (4, 1, 0, -1/2) y (3, 0, 0, -1/2). A C T I V I D A D E S EJEMPLOS RESUELTOS 18 y 19 18. ¿Cuáles de las siguientes configuraciones electrónicas corresponden a átomos en estado excitado? A: 1s2 2s12p3 B: 1s2 2s22p6 3s13p3 3d1 C: 1s2 2s2 3s2 A y B corresponden a estado excitado de los átomos del carbono y del fósforo, respectivamente. C es poco probable, puesto que se promocionan dos electrones de un nivel a otro saltándose el nivel 2p. Más probable sería 1s2 2s12p3, como es el caso A. 19. Dadas las siguientes configuraciones electrónicas del mismo elemento: A: 1s2 2s22p2 B: 1s2 2s22p1 3s1 Indica de modo razonado si las afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas: a) N o es posible la configuración B. b) L as dos configuraciones corresponden al mismo elemento, pero de isótopos distintos. a) Falso. Es el boro. Se trata de una configuración perteneciente a un estado excitado, pero posible. b) Falso. Los isótopos se diferencian en el número de partículas del núcleo. Esto no tiene que ver con la configuración electrónica. R E C U E R DA Las excepciones en el nivel de llenado las encontramos en un pequeño número de elementos químicos. Algunos ejemplos: Cr: [Ar] 4s13d5 Cu: [Ar] 4s13d10 Ag: [Kr] 5s14d10 Pt: [Xe] 6s15d94f14 Au: [Xe] 6s15d104f14 Orbitales d llenos (d10) o semillenos (d5) Orbitales f llenos (f14) o semillenos (f7) 1 29
RkJQdWJsaXNoZXIy