domingo, 9 de noviembre de 2014

32. Configuración electrónica y diagrama de orbitales con kernel

El kernel es un modo de abreviar la configuración electrónica o el diagrama de orbitales de un elemento. Para ello se usan como referencia los gases nobles (grupo VIIIA de la tabla periódica: helio He, neón Ne, argón Ar, kriptón Kr, xenón  Xe y radón Rn).


Ejemplo. La configuración electrónica del calcio Ca (20 electrones) es:


Abreviemos esta configuración usando kernel. El kernel correspondiente a un elemento es el gas noble anterior a dicho elemento. Consultando la tabla periódica, vemos que para el calcio el kernel correspondiente es el argón Ar con 18 electrones (es el gas noble anterior al calcio).

La configuración electrónica del argón Ar es:


Si observamos la configuración del argón Ar, vemos que “está contenida” en la configuración del calcio:


Por lo tanto, la configuración electrónica del calcio Ca abreviada con kernel se escribe:


En resumen, para construir la configuración electrónica de un elemento con kernel se debe elegir el gas noble anterior (consultando la tabla periódica) y empezar la configuración con dicho elemento (kernel); de este modo “nos ahorramos” los electrones iniciales.

En el caso del diagrama de orbitales el procedimiento es el mismo, por lo que el diagrama de orbitales del calcio usando kernel queda:


Ejemplo. Construir la configuración electrónica y el diagrama de orbitales del antimonio Sb con kernel.

Consultando la tabla periódica vemos que el átomo de antimonio Sb tiene 51 electrones (es su número atómico) y que el kernel que le corresponde es el kriptón Kr con 36 electrones (es el gas noble anterior).

Por lo tanto, comenzamos escribiendo 36[Kr] (y llevamos 36 electrones); pero, ¿qué sigue?, ¿cómo continuamos?

Para saber cómo continuar después del kernel reconsideremos la regla de las diagonales indicando en ella la posición de cada gas noble:


En este esquema vemos que después del kernel kriptón Kr sigue 5s, 4d, 5p, . . . etc.

Por lo tanto, la configuración electrónica del antimonio Sb con kernel es:


En el caso del diagrama de orbitales del antimonio Sb con kernel el procedimiento es el mismo, por lo que queda: