FICHA E1.3-P02
Configuración electrónica del oxígeno y bloques de la tabla periódica
Prerrequisitos
- Orden de llenado de subcapas: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d... (regla de Aufbau)
- Regla de Hund: los electrones ocupan orbitales de igual energía por separado antes de emparejarse
- Un elemento del bloque d tiene su último electrón distintivo en una subcapa d
a) En la estratosfera, el ozono se descompone por acción de la radiación ultravioleta: O3(g) ⇌ O2(g) + O(g). b) Considera las cuatro configuraciones electrónicas de estado fundamental propuestas para distintos elementos.
a
Indique la configuración electrónica completa de un átomo de oxígeno y el número de electrones desapareados en dicho átomo.
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b
De las opciones A) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹, B) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰, C) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁹, D) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰ 4p¹, indique cuál representa un elemento del bloque d en su estado fundamental.
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Pistas progresivas
- 1General - ambos apartados piden reconocer/escribir configuraciones electrónicas correctas según el orden de llenado y las reglas de excepción conocidas (como la del cromo/cobre).
- 2Apartado a) - el oxígeno tiene 8 electrones: llena 1s y 2s por completo (2+2=4) y coloca los 4 restantes en 2p. Para los electrones desapareados, aplica la regla de Hund a la subcapa 2p (3 orbitales).
- 3Apartado b) - un elemento del bloque d 'genuino' en estado fundamental (no excitado) sigue el patrón de excepciones conocido: el grupo del cromo/cobre promueve UN electrón de 4s a 3d para dejar la subcapa 3d llena o semillena de forma más estable (4s¹ 3d¹⁰, no 4s² 3d⁹).
Teoría básica
- Orden de llenado: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d... (regla de Aufbau); la subcapa 4s se llena antes que la 3d.
- Regla de Hund: los electrones ocupan primero orbitales vacíos de la misma subcapa antes de emparejarse.
- Excepciones conocidas (cromo, cobre y sus análogos): una subcapa d llena o semillena es especialmente estable, así que un electrón de 4s puede 'saltar' a 3d.
Refuerzo
Libro — Chemistry 2023 Oxford - Estructura 1.3, configuraciones electrónicas.
Cuadernillo — Examen: EXAMENES AÑOS ANTERIORES/2024/MAYO 24/Chemistry_paper_2__SL_Spanish.pdf preg. 2(a), y 2023/NOVIEMBRE 2023/Chemistry_paper_1__SL_Spanish.pdf preg. 6; mark schemes en las mismas carpetas.
Vídeo —
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Apartado a) —
Configuración electrónica: 1s² 2s² 2p⁴. Electrones desapareados: 2 (en la subcapa 2p, con 4 electrones repartidos en 3 orbitales según la regla de Hund: uno lleno con 2 electrones apareados y dos con 1 electrón cada uno).
Apartado b) —
B (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰) - sigue el patrón de excepción de subcapa d llena, típico de un elemento genuino del bloque d en su estado fundamental.