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Configuracion electronica

En física y química, la configuración electrónica es la manera en la cual los electrones se estructuran en un átomo, molécula o en otra estructura física, de acuerdo con el modelo de capas electrónico, en el cual la función de onda del sistema se expresa como un producto de orbitales antisimetrizado.[1] [2] Cualquier conjunto de electrones en un mismo estado cuántico deben cumplir el principio de exclusión de Pauli al ser partículas idénticas. Por ser fermiones (partículas de espín semientero) el principio de exclusión de Pauli nos dice que la función de onda total (conjunto de electrones) debe ser antisimétrica.[3] Por lo tanto, en el momento en que un estado cuántico es ocupado por un electrón, el siguiente electrón debe ocupar un estado cuántico diferente.

En los átomos, los estados estacionarios de la función de onda de un electrón en una aproximación no relativista (los estados que son función propia de la ecuación de Schrödinger en donde es el hamiltoniano monoelectrónico correspondiente; para el caso general hay que recurrir a la ecuación de Dirac de la mecánica cuántica de campos) se denominan orbitales atómicos, por analogía con la imagen clásica de los electrones orbitando alrededor del núcleo. Estos estados, en su expresión más básica, se pueden describir mediante cuatro números cuánticos: n, l, m y ms, y, en resumen, el principio de exclusión de Pauli implica que no puede haber dos electrones en un mismo átomo con los cuatro valores de los números cuánticos iguales.

De acuerdo con este modelo, los electrones pueden pasar de un nivel de energía orbital a otro ya sea emitiendo o absorbiendo un cuanto de energía, en forma de fotón. Debido al principio de exclusión de Pauli, no más de dos electrones pueden ocupar el mismo orbital y, por tanto, la transición se produce a un orbital en el cual hay una vacante.

El atomo

El atomo

En la filosofía de la antigua Grecia la palabra “átomo” se empleaba para referirse a la parte más pequeña de materia que podía concebirse y era considerada indestructible. De hecho, átomo significa en griego “no divisible”. El conocimiento del tamaño y la naturaleza del átomo avanzó muy lentamente a lo largo de los siglos, ya que los estudiosos solo se limitaban a especular sobre él.

Con la llegada de la ciencia experimental en los siglos XVI y XVII, los avances en la teoría atómica se hicieron más rápidos. Los químicos se dieron cuenta muy pronto de que todos los líquidos, gases y sólidos pueden descomponerse en sus constituyentes últimos o elementos. Por ejemplo, se descubrió que la sal se componía de dos elementos diferentes, el sodio y el cloro, ligados en una unión íntima conocida como enlace químico. El aire, en cambio, resultó ser una mezcla de los gases nitrógeno y oxígeno.

¿Sabías que?
Un átomo es tan pequeño que una sola gota de agua contiene más de mil trillones de átomos.


Ahora ya conocemos qué es un átomo; pero ¿habrá sido fácil hablar de átomo en la Antigüedad? Pongámonos en el lugar de aquellas personas que comenzaron a formular estos conceptos.

Los estudiosos de este campo desarrollaron sus primeros conceptos empleando teorías, las que constituían propuestas acerca de cómo concebir un hecho. Por ejemplo, antiguamente, para hablar de átomo se tenía que hacer una serie de propuestas del tipo especulativas. Así, se entendía que un hombre de ciencias planteaba una teoría sobre el átomo, explicando su concepto y formulando, también, un par de otras ideas importantes. Con el correr de los siglos y el uso del método científico las teorías se han transformado en hechos y acontecimientos de importancia histórica.

Todo empieza con el átomo
Varios siglos antes de Cristo, ya se proponían diferentes explicaciones sobre la constitución de la materia. Se hablaba de las partículas como granos, a los cuales se llamaba átomos. Según los científicos de la época, el átomo era lo más pequeño que constituía la materia y era indivisible.

En 1809, el físico inglés Juan Dalton (1766-1844) dio a conocer la primera Teoría Atómica. En ella describía en forma científica la constitución de la materia. Para Dalton, los átomos eran una esfera compacta y no contenían ninguna partícula en su interior.

¿Era correcto esto? Definitivamente no. Tanto así, que a principios del siglo XX se modificó bastante dicha teoría.

Se determinó que en el interior de los átomos hay partículas, que otorgan a éste una estructura interna. También, se determinó que el átomo podía ser divisible.

Estructura
Todo átomo está formado por dos partes, que son:

a) Núcleo atómico: corresponde a la zona central. En él se encuentra la mayor masa del átomo.

b) Corteza atómica: corresponde a la zona que rodea al núcleo. Es la parte más voluminosa del átomo.

Partículas sub-atómicas
¿Existe algo más? Sí. Tanto en el núcleo como en la corteza se ubican varias partículas muy pequeñas; son las llamadas partículas sub-atómicas.

Existen 3 tipos de partículas sub-atómicas.

a) Protones. Se caracterizan porque:

Están en el núcleo del átomo.
Tienen carga eléctrica positiva.
Se simbolizan P+.
Tienen una masa significativa.
b) Neutrones. Se caracterizan porque:

Se encuentran en el núcleo del átomo.
No tienen carga eléctrica.
Se simbolizan n.
Tienen masa muy similar a la de los protones.
Son los responsables de mantener unidos los protones en el núcleo.
c) Electrones. Se caracterizan porque:

Se encuentran en la corteza del átomo.
Giran alrededor del núcleo a gran velocidad
Tienen carga eléctrica negativa
Se simbolizan e.
Su masa es muy ínfima en relación a la masa de las otras sub-partículas.