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Configuraciones electrónicas 2

En este video determinamos las configuraciones de los elementos del bloque d. Creado por Sal Khan.

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Transcripción del video

vamos a encontrar la configuración electrónica del níquel que se encuentra aquí tiene 28 electrones y vamos a encontrar las capas en las que se encuentran estos electrones la forma en que aprendimos a hacerlo es que bueno si este es el bloque ese y recordemos que de hecho el helio pertenece a esta parte cuando hablamos de orbitales en el bloque s este es el bloque de y este es el bloque p así que comenzamos con los electrones de menor energía y podemos encontrarlos hacia adelante o hacia atrás si queremos encontrarlos hacia adelante lo primero que tenemos que hacer es ver que los primeros dos electrones van en 1 s 2 así que escribimos aquí en níquel llenamos primero 1s 2 aquí van 2 electrones y luego pasamos a 2s 2 y recordemos que este 2 indica el número de electrones que se encuentran en esa sub capa o en ese orbital y después vamos a tener a al bloque p que es 2 p 6 ya llenamos todos estos de aquí y vamos a ver que ya tenemos ubicados a 10 electrones ahora en la tercera capa llegamos a 3s 2 recuerden que estamos trabajando con el níquel así que tenemos que llenar 3s 2 y después en la tercera capa llenamos 3 p 6 y estamos en el tercer periodo y ahora pasamos a la cuarta capa que la voy a hacer en otro color así que aquí tenemos 4 s 2 y ahora nos encontramos en el bloque de y de aquí vamos a llenar 1 2 3 4 5 6 7 8 en este bloque de así que van a ser 8 electrones en el bloque d pero recuerden que no va a ser 4 de 8 tenemos que regresar para llenar la tercera capa por lo que será 3 de 8 llenamos 3 de 8 aquí y ese es el orden para poner los electrones que están en un estado de energía abajo primero y llegar hasta los electrones que se encuentran en un estado de energía alto pero noten que los electrones que se encuentran en el estado más alto de energía estos que están en de que llegamos al final es se fueron a la tercera capa recordamos que cuando llenamos el bloque de tomamos la capa en la que nos encontramos y le restamos un 1 estamos en el cuarto periodo de la tabla periódica y a éste le restamos 1 así que este es 4 menos 1 por lo que esa es la configuración electrónica del níquel y recuerden que si vamos a tomar en cuenta los electrones de valencia tenemos que ver cuáles son los electrones que se encuentran en la capa más externa y tenemos que considerar a estos esos son los electrones que van a reaccionar aunque estos otros se encuentran en un estado de energía mayor y éstos tienen una mayor probabilidad de reaccionar ya que son los que se encuentran más alejados del núcleo comparados con estos otros de aquí otra forma de encontrar la configuración electrónica y esto se ve en algunas clases de química aunque a mí personalmente me gusta la forma en la que lo hemos hecho ya que estamos trabajando directamente con la tabla periódica y nos estamos familiarizando con ella y eso es importante ya que nos va a dar una intuición sobre los elementos que hay aquí y cómo reaccionan entre ellos pero podemos decir que el níquel tiene 28 electrones bueno si es neutro tiene 28 electrones si es neutro ya que este es el mismo número de protones recordemos que este 28 nos dice cuál es el número de protones que tiene este átomo si este es el número de protones y estamos suponiendo que es un átomo neutro tendrá el mismo número de electrones y esto no siempre va a ser el caso pero cuando hacemos la configuración electrónica tiene este hacer el caso así que decimos es el níquel que tiene un número atómico de 28 podemos encontrar la configuración electrónica de esta otra forma podemos escribir las capas de energía 1 2 3 4 y aquí arriba escribimos s&p de una vamos a llegar hasta efe pero lo podemos escribir podemos seguir escribiendo efe gh y los demás que siguen lo que va a suceder es que voy a llenar este primero después voy a llenar este otro y después este otro después este y después éste lo que estoy dibujando aquí son las capas que existen en cada periodo lo que estoy escribiendo ahorita no es el orden en cómo se llenan solo soy mostrando cuál es capaz existen tenemos una sub capa 3d pero no hay una sub capa 3 efe hay una sub capa 4 f permítanme dibujar líneas para separar esto la forma en la que se llenan es que hacemos estas diagonales llenamos esta capa s así llenamos esta otra así ponemos esta diagonal hacia abajo y esta otra diagonal va así esta otra va así y sólo debemos saber que sólo caben dos en ese 6 en p y en este caso 10 en d y veremos efe en el futuro pero ahorita no nos vamos a preocupar por esto de hecho si ustedes ven el bloque f en una tabla periódica sabrán cuántos electrones caben en efe y la llenamos en este orden primero decimos bueno para el níquel 28 electrones primero lleno este 1s 2 aquí no tenemos 1 p así que paso a 2s 2 luego voy a arriba de esta diagonal me dirijo hacia abajo y me encuentro con la p2p 6 y tenemos que llevar la cuenta de cuántos electrones estamos colocando en este caso llevamos 10 así que usamos este la flecha nos dice que pasemos aquí abajo así que ahora llenaremos la tercera capa de energía 3s 2 y luego pasamos a seguimos la flecha nos indica 3 p 6 y lo siguiente que llenamos es 4 s 2 ahora llegamos a 4 ese 2 cual es lo que sigue bueno regresamos a esta diagonal bueno vamos al inicio de esta diagonal y llenamos 3 de cuantos electrones nos falta colocar bueno si estamos en 3d ya hemos colocado dos más dos es 46 es 10 10 más 2 es 12 + 6 son 18 aquí son 20 ya hemos colocado 20 nos falta colocar 8 electrones más para configurar y la sub capa 3d puede albergar a los 8 que nos faltan así que tenemos 3 de 8 y tenemos la misma configuración que encontramos con el primer método y como les comentaba a mí me gusta este primer método porque estamos usando la tabla periódica todo el tiempo lo que era que nos familiaricemos con los elementos y también no tenemos que estar recordando cuántos electrones ya he usado en lo que he configurado y escribir este diagrama elaborado en cambio aquí sólo usamos la tabla periódica y lo importante es que también podemos llenarla al revés con este diagrama no hay una forma en la que yo pueda saber de antemano en dónde se ubicarán los electrones con más energía o cuál será la capa de energía más externa sin haber desarrollado todo este proceso pero conocemos este método yo puedo decir de inmediato que si me está interesando conocer al elemento zr este de aquí puedo hacer todo el ejercicio de encontrar la configuración electrónica completa para este elemento pero normalmente la capa más alta o la que tiene a los electrones más altos es la capa que va a importar más así que podemos decir que estoy llenando recuerden que cuando estamos en el bloque d tenemos que regresar un periodo antes del que nos encontremos así que esto es cuatro dedos ya que periodo de 5 decimos que esto es 4 de 2 y antes de esto llenamos los electrones 5 s 2 y podemos seguir yendo hacia atrás que antes llenamos 4 p 6 y antes de esto llenamos 10 en el bloque de de aquí pero como está en el cuarto periodo le voy a restar 1 por lo que va a ser 3 de 10 después tenemos 4 ese 2 que me estoy quedando sin espacio aquí lo tuve que escribir aquí arriba que bueno aquí ya tengo todo desordenado voy a escribirlo por acá tenemos 4 dedos que son estos dos de acá tenemos 5 ese 2 luego tenemos 4 p 6 que está para acá y ahora tenemos tres de 10 recordemos que es 4 menos 13 de 10 y después tenemos 4 ese 2 y seguimos retrocediendo así lo bueno de retroceder es que de inmediato se puede saber cuáles son los electrones que se encuentran en la capa de energía más alta bueno tengo este 5 que es la capa de energía en donde me encuentro y estos dos que acabo de llegar aquí son los electrones que se encuentran en la capa más alta de energía no son los electrones de más alta energía estos otros son los que tienen una mayor probabilidad de reaccionar ya que se encuentran más lejos del núcleo así que estos son los que van a reaccionar y son los que nos van a interesar para la mayoría de los propósitos en química y un punto aquí que no se menciona siempre es que nos gusta pensar que los electrones están llenando estas capas pero una vez que tenemos un átomo lleno de electrones no se van a comportar de una manera muy ordenada van a estar saltando entre los orbitales se van a estar mezclando y eran toda clase de cosas locas e impredecibles pero este método es lo que nos permite al menos tener una idea de lo que sucede con los electrones que generalmente tienden a reaccionar o comportarse de la manera que indican estos orbitales que indican estos estados pero el punto principal aquí es enseñarles cómo hacer una configuración electrónica ya que esto nos va a ser muy útil para conocer más adelante cómo es que las cosas interaccionan y lo que es particularmente útil de saber es cuáles son los electrones que se encuentran en la capa externa o los electrones de valencia