DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA POR NIVELES EN UN ÁTOMO

Vista previa del material en texto

DISTRIBUCIÓN 
ELECTRÓNICA 
POR NIVELES EN 
UN ÁTOMO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUCCIÓN 
 
La distribución electrónica por niveles en un átomo 
La distribución electrónica en los átomos es un tema 
fundamental en el campo de la física y la química, 
ofreciendo una visión detallada de cómo los electrones 
se organizan alrededor del núcleo atómico. 
 
Esta organización no es aleatoria sino que sigue una 
serie de reglas precisas, dictadas por los principios de 
la mecánica cuántica. 
 
La comprensión de esta distribución es crucial para 
explicar las propiedades químicas de los elementos, 
así como las bases de la formación de enlaces 
químicos entre átomos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Principios básicos de la distribución electrónica 
 
La configuración electrónica de un átomo se describe 
generalmente utilizando el principio de Aufbau, la regla 
de Hund, y el principio de exclusión de Pauli. 
 
 El principio de Aufbau establece que los electrones se 
añaden a los orbitales atómicos de menor a mayor 
energía. La regla de Hund indica que los electrones 
prefieren ocupar orbitales desocupados antes de 
compartir orbitales, mientras que el principio de 
exclusión de Pauli prohíbe a dos electrones en un 
átomo tener los mismos cuatro números cuánticos. 
 
 Estos principios ayudan a explicar la estructura 
detallada de la tabla periódica y las propiedades 
químicas específicas de los elementos. 
 
 
 
 
Claro, estos tres principios son fundamentales en la 
química cuántica y ayudan a explicar cómo se 
organizan los electrones en los átomos: 
 
1. Principio de Aufbau: Este principio, también 
conocido como el principio de construcción, 
establece que al llenar los orbitales atómicos, los 
electrones comienzan a ocupar los orbitales con la 
menor energía primero y luego avanzan hacia los 
de mayor energía. Se representa a menudo 
mediante el diagrama de Moeller, que ayuda a 
visualizar el orden de llenado de los orbitales. 
 
2. Regla de Hund: También conocida como el 
principio de máxima multiplicidad, indica que 
cuando varios orbitales de igual energía están 
disponibles, los electrones se distribuyen de 
manera que haya el máximo número de 
electrones con espines paralelos antes de que se 
emparejen en un orbital. 
 
 
 
 Esto se debe a que los electrones con espines 
paralelos minimizan la repulsión electrostática 
entre ellos. 
 
 
3. Principio de Exclusión de Pauli: Este principio 
afirma que no pueden existir dos electrones en un 
mismo átomo con los cuatro números cuánticos 
iguales. En otras palabras, cada electrón en un 
átomo tiene un conjunto único de números 
cuánticos, lo que significa que en un orbital dado, 
solo puede haber dos electrones y estos deben 
tener espines opuestos. 
 
Estos principios son esenciales para entender la 
configuración electrónica de los elementos y predecir 
su comportamiento químico y propiedades físicas 
 
 
 
 
 
 
 
 
Distribución electrónica y sus niveles 
 
Los electrones se distribuyen en diferentes niveles o 
capas energéticas, conocidas como niveles principales 
de energía, designados con los números n=1, n=2, etc. 
 
Cada nivel de energía puede contener un número 
máximo de electrones dado por la fórmula 2n^2, donde 
n es el número del nivel de energía. 
 
Dentro de cada nivel, los electrones se distribuyen en 
subniveles designados como s, p, d, y f, cada uno con 
un número máximo de electrones permitidos. 
 
La distribución electrónica en un átomo sigue un orden 
específico, llenando primero los subniveles de menor 
energía. 
 
 
 
 
Distribución de orbitales en cada nivel de energía 
Los electrones se asignan a distintos niveles o capas 
energéticas, llamadas niveles principales de energía, 
que se identifican con los números n=1, n=2, etc. 
 
El número máximo de electrones que puede albergar 
cada nivel de energía se calcula utilizando la 
fórmula2n^2, siendo n el número del nivel de energía. 
 
En cada nivel, los electrones se ubican en subniveles 
de energía, denominados como s, p, d, y f, los cuales 
tienen un límite máximo de electrones. 
 
Los electrones llenan los subniveles de energía 
siguiendo un orden específico, comenzando por 
aquellos de menor energía. 
 
 
 
 
 
 
 
Reglas para escribir una configuración electrónica 
 
Para determinar cómo se distribuyen los electrones en 
los átomos, se emplea principalmente el principio de 
Aufbau, la regla de Hund, y el principio de exclusión de 
Pauli. 
 
Estas reglas fundamentales guían el llenado de 
orbitales atómicos en base a los niveles y subniveles 
de energía, siendo clave para entender la estructura 
de la tabla periódica y las propiedades químicas únicas 
de los elementos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Importancia de la distribución electrónica 
 
Entender la distribución electrónica en los átomos no 
solo es fundamental para la química, sino también 
para numerosas aplicaciones prácticas. 
 
Esta comprensión permite a los científicos predecir y 
explicar las propiedades químicas de los elementos, 
incluyendo su reactividad y estabilidad. Además, juega 
un papel crucial en el desarrollo de tecnologías como 
semiconductores y materiales magnéticos. 
 
La distribución electrónica es la base para la 
espectroscopia, permitiendo la identificación precisa de 
elementos y compuestos. 
 
Por lo tanto, este conocimiento no solo enriquece 
nuestra comprensión teórica de la materia sino que 
también impulsa avances tecnológicos en varios 
campos. 
 
 
 
 
 
 
Bibliografía 
 
 
Bohr, Niels. Teoría Atómica del Mundo Físico. 1920. 
 
Eisberg, Robert y Resnick, Robert. Física Cuántica: 
Átomos, Moléculas, Sólidos, Núcleos y Partículas. 
1985. 
 
Feynman, Richard. Electromagnetismo y Materia. 
1964. 
 
Schroedinger, Erwin. Mecánica Ondulatoria. 1926.