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Calculadora de configuración electrónica

En resumen: obtén la configuración electrónica de cualquier elemento o ion, en notación completa y de gas noble, con excepciones como Cr y Cu. Es gratuita, funciona en tu navegador web y no requiere descargas.

Elige un elemento y, si quieres, una carga iónica para obtener la configuración electrónica del estado fundamental en notación completa y de gas noble (abreviada), un diagrama de cajas de orbitales, los electrones por capa y el número de electrones desapareados. Incluye las excepciones conocidas, como Cr, Cu, Pd y Au.

Respuesta rápida: el hierro (Fe, Z = 26) es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 = [Ar] 3d6 4s2. El Fe3+ pierde primero los electrones 4s: [Ar] 3d5.
Los resultados aparecen aquí.

Cómo usar la calculadora de configuración electrónica

  1. Escribe el símbolo de un elemento (Cu), su nombre (cobre) o su número atómico (29).
  2. Para un ion, introduce su carga: 2 para Cu2+, -1 para Cl−.
  3. Lee la notación abreviada de gas noble y la configuración completa. Los orbitales se listan por orden de capa (3d antes que 4s).
  4. Usa el diagrama de orbitales para contar los electrones desapareados y predecir si el átomo o ion es paramagnético.

Ejemplos resueltos

Oxígeno (Z = 8)

1s2 2s2 2p4 = [He] 2s2 2p4

Dos electrones 2p desapareados (regla de Hund).

Cobre (Z = 29), una excepción

El principio de Aufbau predice [Ar] 3d9 4s2

Real: [Ar] 3d10 4s1

Cu2+ = [Ar] 3d9

Ion hierro(III), Fe3+

Fe = [Ar] 3d6 4s2; quita 2 × 4s y luego 1 × 3d

Fe3+ = [Ar] 3d5 (5 desapareados)

Cómo se construyen las configuraciones electrónicas

Los electrones llenan los orbitales en orden creciente de energía (el principio de Aufbau), siguiendo la regla de Madelung (n + l):

1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p

Cada orbital admite dos electrones de espín opuesto (principio de exclusión de Pauli), y los electrones se reparten de uno en uno entre los orbitales del mismo subnivel antes de aparearse (regla de Hund). Las capacidades son s = 2, p = 6, d = 10 y f = 14.

Excepciones: Cr, Cu y otros

Unos 20 elementos tienen estados fundamentales medidos que difieren del orden simple, normalmente porque un subnivel d o f semilleno o completamente lleno tiene menor energía. Los más comunes son Cr ([Ar] 3d5 4s1), Cu ([Ar] 3d10 4s1), Mo, Ag, Pd ([Kr] 4d10), Pt, Au, La, Ce, Gd y varios actínidos. La calculadora usa para ellos los estados fundamentales experimentales (NIST).

Iones

Los aniones añaden electrones al siguiente orbital disponible (Cl− = [Ar]). Los cationes de metales de transición pierden sus electrones s externos antes que los electrones d, así que el Fe2+ es [Ar] 3d6, no [Ar] 3d4 4s2.

Explora las tendencias de la tabla con la tabla periódica interactiva.

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Preguntas frecuentes

¿Qué es una configuración electrónica?

Indica cómo se distribuyen los electrones de un átomo entre los orbitales, por ejemplo 1s2 2s2 2p4 para el oxígeno. Los superíndices dan el número de electrones de cada subnivel.

¿Qué es la notación de gas noble?

Una forma abreviada que sustituye los electrones internos por el gas noble anterior entre corchetes: el sodio, 1s2 2s2 2p6 3s1, se convierte en [Ne] 3s1.

¿Por qué el cobre es 3d10 4s1 y no 3d9 4s2?

Un subnivel 3d completamente lleno es especialmente estable, así que un electrón 4s pasa al 3d. El cromo hace lo mismo para alcanzar un 3d5 semilleno.

¿Qué electrones se pierden primero al formar un catión?

Primero se pierden los electrones de la capa principal más alta. En los metales de transición, los electrones 4s salen antes que los 3d.

¿Cómo se calcula el número de electrones de valencia?

En los elementos de los grupos principales, cuenta los electrones de la capa más externa (n más alto). Por ejemplo, [Ne] 3s2 3p5 del cloro da 7 electrones de valencia.

¿Cuál es la configuración electrónica del Fe3+?

[Ar] 3d5. El hierro es [Ar] 3d6 4s2, y los tres electrones que se pierden son los dos electrones 4s y un electrón 3d.

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