Reglas para el llenado de los orbitales (10 B) realizar diez ejemplos

Reglas para el llenado de los orbitales:

Para acomodar correctamente los electrones en el Modelo Atómico de la Mecánica Cuántica Ondulatoria, existen reglas fundamentales para el llenado de los orbitales:
1.- Principio de exclusión de Pauli afirma que dos electrones no pueden tener en ningún sistema orbital (entiéndase átomo) iguales sus cuatro números cuánticos; en otras palabras, dos electrones pueden tener el mismo conjunto de números cuánticos, si tienen distintos los números que corresponden al espin (sus espines han de estar orientados en sentidos opuestos).
2.- La regla de Hund o de máxima multiplicidad dice que, al llenar orbitales de energía equivalente, los espines de los electrones permanecen desapareados, si es posible; en otras palabras, que el llenado de los orbitales se realiza de tal manera, que el espín resultante sea el máximo.
3.- Principio de Aufbau, de Edificación Progresiva o de Construcción: Los orbitales se llenan según sus energías relativas, empezando por aquellos de menor energía.

Se puede, ahora, deducir las configuraciones electrónicas de los átomos en su estado fundamental sin más que suponer que estos pueden construirse por sucesiva adición de electrones, ocupando estos primeramente los niveles energéticos más bajos disponibles y entrando en los niveles más altos únicamente cuando los más bajos estén llenos. Este es el llamado principio de Aufbau o de construcción, que no es más que el cumplimiento de las reglas planteadas anteriormente.

Existe una regla práctica que nos permite encontrar el orden energético ascendente de los distintos orbitales y que es útil para representar las configuraciones electrónicas a partir del número atómico o carga nuclear.Esta regla se llama regla de las diagonales.

Regla de las diagonales

El orden en que van siendo ocupados los orbitales de los distintos subniveles se obtiene siguiendo la dirección de las diagonales de arriba hacia abajo ordenadamente, para ello se debe seguir la flecha del esquema de la derecha, comenzando en 1s; siguiendo la flecha se podrá ir completando los orbitales con los electrones en forma correcta.

Se pueden aplicar las reglas anteriores cuando se representa la distribución electrónica por niveles, subniveles y orbitales a partir del número atómico.

Para graficar la configuración electrónica existen cuatro modalidades, con mayor o menor complejidad de comprensión, que son:
Configuración estándar
Se representa la configuración electrónica considerando la configuración estándar (la que se obtiene del rayado electrónico) . Recordar que los orbitales se van llenando en el orden en que aparecen.
Aplicando el mencionado cuadro de las diagonales la configuración electrónica estándar, para cualquier átomo, es la siguiente:
1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d^{1 0} 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰
Los valores que se encuentran como superíndices indican la cantidad máxima de electrones que puede haber en cada subnivel (colocando sólo dos en cada orbital de los subniveles).
Configuración condensada
Los niveles que aparecen llenos en la configuración estándar , se pueden representar con un gas noble (elemento del grupo VIII A ) , donde el número atómico del gas , coincida con el número de electrones que llenaron el último nivel. Los gases nobles son (He , Ne, Ar , Kr , Xe y Rn ).
Configuración desarrollada
Consiste en representar todos los electrones de un átomo , empleando flechas para simbolizar el spin de cada unos. El llenado se realiza respetando el principio de exclusión de Pauli y la Regla de máxima multiplicidad de Hund
Configuración semidesarrollada
Esta representación es una combinación entre la configuración condensada y la configuración desarrollada . Aquí solo se representan los electrones del último nivel de energía.
La representación de las 4 configuraciones para el 24 Cr , son :

Para determinar la configuración electrónica de un elemento sólo hay que saber cuántos electrones debemos acomodar y distribuir en los subniveles empezando con los de menor energía e ir llenando hasta que todos los electrones estén ubicados donde les corresponde. Recordemos que partiendo desde el subnivel s, hacia p, d o f se aumenta el nivel de energía.
En cada subnivel hay un número determinado de orbitales que pueden contener, como máximo, 2 electrones cada uno. Así, hay 1 orbital tipo s, 3 orbitales p, 5 orbitales d y 7 del tipo f. De esta forma el número máximo de electrones que admite cada subnivel es: 2 en el s; 6 en el p (2 electrones x 3 orbitales); 10 en el d (2 x 5); 14 en el f (2 x 7).