Determine el número atómico de un elemento cuya distribución electrónica en orbitales indica que posee 13 orbitales completamente llenos
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Respuesta: 1. TRILCE 59 Capítulo CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA 6 CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA La forma como los electrones se distribuyen en los diferentes orbitales de un átomo es su configuración electrónica. La configuración electrónica más estable, o basal, de un átomo es aquella en la que los electrones están en los estados de energía más bajos posibles. PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN DE PAULI Establece que dos electrones en un mismo átomo no pueden tener los mismos estados cuánticos, es decir, no pueden tener el mismo conjunto de números cuánticos. Por con- siguiente, en un orbital atómico pueden existir como máximo dos electrones para lo cual deben tener espines opuestos. PRINCIPIO DE MÁXIMA MULTIPLICIDAD DE HUND Establece que, al distribuir electrones en orbitales degenerados, se trata de tener el máxi- mo número de electrones desapareados. Es decir, se debe poner un electrón en cada orbital siempre con el mismo espín, y si sobran electrones recién se puede comenzar el apareamiento. PRINCIPIO DE AUFBAU O DE LA CONSTRUCCIÓN ELECTRÓNICA Este principio establece que los electrones se distribuyen en los orbitales por orden creciente de sus energías relativas. Es decir, primero se llenan los subniveles de menor energía relativa y así sucesivamente, conforme aumenta la energía relativa. 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 2p 3p 4p 5p 6p 7p 3d 4d 5d 6d 4f 5f Orden de llenado de los subniveles de energía.
2. Química 60 Elemento H He Li B C Be Z 1 2 3 4 5 6 Diagrama de orbitales Configuración electrónica 1s1 1s2 1s 2s2 1 1s 2s2 2 1s 2s 2p2 2 1 1s 2s 2p2 2 2 1s 2s 2p 3s Configuración electrónica de algunos elementos. ANOMALÍAS AL PRINCIPIO DE LA CONSTRUCCIÓN ELECTRÓNICA Se establece que algunas configuraciones como: Cr, Cu,Ag,Au, Mo, no pueden terminar en ns2(n-1)d4 ó ns2(n-1)d9. En estos casos, la configuración correcta es ns1(n-1)d5 ó ns1(n-1)d10. Esto es debido, a que los orbitales ns y (n-1)d tienen valores de energía muy próximos y de esta manera tiende a haber más electrones desapareados. Veamos la configuración del 24Cr en teoría: 24Cr: ________________________________________ Pero, en realidad es 24Cr: ________________________________________ PARAMAGNETISMO Los materiales paramagnéticos se caracterizan por tener una susceptibilidad magnética muy pequeña, debido a la presencia de electrones desapareados. Esto es así, porque al aplicar un campo magnético externo, los momentos magnéticos atómicos varían, alineándose con el campo y reforzando ligeramente al campo magnético aplicado. Esta alineación es contrarrestada por el movimiento térmico que tiende a desorientar los dipolos magnéticos, razón por la cual, la imantación disminuye con la temperatura. Los materiales paramagnéticos son materiales atraídos por imanes; pero no se convierten en materiales permanentemente magnetizados. DIAMAGNETISMO En 1847 Michael Faraday descubrió que una muestra de bismuto era repelida por un imán potente.Aeste comportamiento, le denominó diamagnetismo. Se trata de un efecto muy débil, difícil de medir, que presentan algunas sustancias tan comunes como, por ejemplo, el agua, el calcio, el magnesio, etc. Otra forma de explicarel diamagnetismoes a partir dela configuración electrónica delos átomos o delos sistemas moleculares. De esta forma, el comportamiento diamagnético lo presentan sistemas moleculares que contengan todos sus electrones sin excepción apareados y los sistemas atómicos o iónicos que contengan orbitales completamente llenos. Es decir, los espines de los electrones del último nivel se encontrarán apareados. Los materiales diamagnéticos no son atraídos por imanes, son repelidos y no se convierten en imanes permanentes. FERROMAGNETISMO El ferromagnetismo es el ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos de una muestra, en la misma dirección y sentido, resultando que el magnetismo puede llegar a ser hasta un millón de veces más intensa que la de una sustancia paramagnética simple.
3. TRILCE 61 HT HT Dominios magnéticos de un ferromagneto alineándose con un campo creciente. Los materiales ferromagnéticos son materiales que pueden ser magnetizados permanentemente por la aplicación de un campo magnético externo. Este campo externo puede ser tanto un imán natural o un electroimán. Son los principales materiales magnéticos, el hierro, el níquel, el cobalto y aleaciones de estos. Si la temperatura de un material ferromagnético es aumentada hasta un cierto punto llamado temperatura de Curie, el material pierde abruptamente su magnetismo permanente y se vuelve paramagnético.
Explicación: