Se le llama configuración electrónica del átomo al despliegue o distribución de los electrones que tiene el átomo en orbitales. Cuando la configuración electrónica tiene poca energía, es llamada configuración electrónica fundamental.
Cuando se habla de configuración periódica o electrónica, se describe la localización de los electrones en los diferentes niveles junto a sus orbitales y subniveles que tiene un átomo.
Configurar significa acomodar u ordenar, mientras que la palabra electrónico se deriva del concepto electrón. De esta manera la configuración electrónica es la forma organizada en la que se reparten los electrones en sus niveles de energía.
De forma científica, la configuración electrónica representa el modelo atómico de Schrödinger, también conocido como modelo de mecánica cuántica. En esta representación se expresan los niveles, orbitales y subniveles que los electrones ocupan.
Características de la Configuración Electrónica
Números Cuánticos
En materia de mecánica cuántica, cuando se describe un átomo, se sustituye el término de órbita por el concepto de orbital atómico.
El orbital atómico se define como la zona del espacio que rodea el núcleo en la que existe una alta probabilidad de hallar un electrón.
La solución matemática a la conocida ecuación de Schrodinger requiere tres números cuánticos. El trío de valores de estas cantidades es la descripción de un orbital.
- Número cuántico principal (n): puede tener valores enteros, tales como 1, 2, 3, 4… y coincidir con el número cuántico similar introducido por el científico Bohr. Se relaciona al promedio de la distancia del electrón hacia el núcleo en un orbital determinado, junto al tamaño de este indicando el nivel de energía.
- Número cuántico secundario (l): los niveles de energía que se identifican al número cuántico principal (n) tienen sus niveles que se asocian en la apariencia del orbital y se identifican gracias al número cuántico secundario (l). Por esta razón, los valores que tiene el número cuántico secundario dependerán del número cuántico principal (n).
- Número cuántico magnético (ml): puede poseer cada uno de los valores de – 1 hasta llegar a + 1 atravesando el cero. Es la descripción de la orientación espacial que tiene el orbital indicando la cantidad de orbitales que se encuentran presentes en un determinado subnivel.
Principios o Reglas
Regla de la Construcción: también se le llama principio de Aufbau o de mínima energía. La misma expresa que la configuración electrónica fundamental se obtiene al colocar a los electrones uno por uno en los diferentes orbitales que se encuentran disponibles en el átomo, los cuales se disponen en un orden que aumenta de energía.
- Regla de exclusión de Pauli: este principio fue establecido por Wolfgang Ernst Pauli en el año 1925, el cual expresa que dos electrones que forman parte de un mismo átomo no pueden tener cuatro números cuánticos similares. Porque cada orbital se define a través de los números cuánticos l, m y n, entonces únicamente existen dos posibilidades las cuales son ms = +1/2 y ms = -1/2. Esto refleja de forma física que todo orbital tiene en su estructura un máximo de dos electrones los cuales deben poseer electrones desapareados o espines opuestos. Normalmente se escribe de forma abreviada la cantidad de electrones que tiene todo su nivel con un superíndice.
- Regla de la máxima multiplicidad de Hund: la regla expresa que cuando existen distintos electrones que ocupan orbitales degenerados con energía similar, de igual forma lo harán espines paralelos y orbitales diferentes cuando exista la posibilidad. Esto sucede porque los electrones se repelen entre ellos. La configuración de energía mínima es la que posee a los electrones muy distanciados entre cada uno, por esta razón su distribución se hace por separado antes de localizarse en dos electrones de un mismo orbital.
