Niveles de energía de los orbitales atómicos

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Forma de los orbitales. El orbital “s” tiene forma esférica. Ejemplo:

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El orbital “p” es de forma lobular dispuesto en tres direcciones de un sistema de ejes perpendiculares que se expresan por Px, Py, Pz. Ejemplo:

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Orbitales tangentes en el origen de las coordenadas uno con signo positivo y otro con signo negativo.

Orbital “d”Es de forma de roseta con orientación diferente, también se dice que tiene forma pentagonal.

La forma de los cuatro primeros es de roseta y el quinto lobular con un anillo en el plano xy, alrededor del eje Z.

Todos tienen orientación diferente. Tres de estos orbitales denominados dxy, dxz, dyz, tienen una posición exactamente intermedia respecto a los ejes x e y, y el quinto denominado d2x, d2 y está dirigido sobre el eje Z.

Este es el orbital “d” para el caso en que n = 3 existen estos orbitales.

Los orbitales s, p, d, son los más importantes.  Más adelante al tratar de las formas en que los átomos se unen entre sí, recurriremos a esta interpretación de la estructura del átomo y del electrón para estudiar ciertas formas de enlace.

Configuración electrónica de los átomos. Para representar una configuración electrónica se aplica la fórmula:

donde “n” es el No. cuántico principal “L” representa los subniveles s, p, d, f, y finalmente “x” es la cantidad de electrones de cada nivel. Ejemplo:

Configuración electrónica de los átomos - Quimica - Educa.com.bo

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Ejercicios:

Estado basal fundamental del átomo. Es cuando el átomo se encuentra fuera de la excitación energética externa y presenta la configuración electrónica simplificada y sus reempes se denominan reempes puros.

Hibridación. Cuando la excitación energética externa que recibe el átomo es de baja intensidad basta la proximidad de otros átomos para que esta excitación energética provoque un reacomodo espacio energético interno de los reempes puros originales, combinándose entre ellos para dar origen a nuevos reempes de forma y orientación distinta a los reempes (orbitales) puros.

A este fenómeno se le denomina hibridación y a los reempes reacomodados reempes (orbitales) híbridos.  Ejemplo:

Hibridación bajo una pequeña excitación energética externa, viene el reacomodo electrónico.

Ejemplo de hibridación.

Los orbitales híbridos del grupo IV A. (C, Si, Ge, Sn, Pb) son del tipo sp3.

Orbitales híbridos de los nitrogenoides (menos del N) del P, As, Sb, Bi, son sp3 d.

Orbitales híbridos de los antígenos (O, S, Se, Te)

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Orbitales híbridos de los elementos del grupo VIIb (F, Cl, Br, I) excepto el F.

Resonancia o mesomería. Es el fenómeno que existe en aquellas moléculas o iones poliatómicos qué puedan representarse por dos o más fórmulas electrónicas que tienen aproximadamente el mismo contenido energético, y difieren sólo en la posición de los electrones, se dice en estos casos que existe resonancia o que la molécula resuena entre esas varias fórmulas.

Es importante destacar que esas posibles estructuras que contribuyen a la estructura resonante no tienen existencia física real.  Si se considera aisladamente estas fórmulas no expresan las propiedades, sino por una estructura híbrida de todas ellas.

En resumen, diremos que la resonancia es una descolocación de electrones. Ejemplos:

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