Calculadora de configuración electrónica
Escribe el símbolo, el nombre o el número atómico de un elemento, por ejemplo Fe, hierro o 26. La calculadora escribe la configuración electrónica del estado fundamental completa y abreviada con el gas noble, dibuja el diagrama de orbitales y cuenta los electrones por capa y los desapareados. Las excepciones, como el cromo y el cobre, usan las configuraciones medidas.
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Cómo se usa
- Escribe el símbolo de un elemento, su nombre o su número atómico.
- Elige el orden de los subniveles: de llenado o por capas.
- Elige si dibujar el diagrama de orbitales para los subniveles externos, para todos o para ninguno.
- Copia la configuración completa o la abreviada con los botones de copiar.
Cómo funciona
Los electrones llenan los subniveles en el orden de Madelung (regla de las diagonales o diagrama de Moeller), por n + l creciente y, a igual suma, por n creciente:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p
Un subnivel s admite 2 electrones, p 6, d 10 y f 14. Veinte elementos tienen estados fundamentales medidos que no siguen este orden: Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, La, Ce, Gd, Pt, Au, Ac, Th, Pa, U, Np, Cm y Lr. Están en el código con sus configuraciones medidas y comprobados con pruebas. En el diagrama de orbitales cada casilla es un orbital: los electrones entran de uno en uno con espines paralelos antes de aparearse (regla de Hund), y de ahí sale el número de desapareados.
Ejemplo resuelto
Hierro, Fe, Z = 26: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶, abreviada [Ar] 4s² 3d⁶. Por capas, 2, 8, 14 y 2 electrones. El subnivel 3d tiene cinco orbitales para seis electrones: un par y cuatro electrones sueltos, así que el hierro tiene 4 electrones desapareados.
El cobre, Z = 29, es una excepción: [Ar] 4s¹ 3d¹⁰ (por capas, [Ar] 3d¹⁰ 4s¹), no la prevista [Ar] 4s² 3d⁹.
Errores frecuentes
- Iones de metales de transición. Pierden antes los electrones 4s: el Fe²⁺ es [Ar] 3d⁶, no [Ar] 4s² 3d⁴.
- El núcleo de gas noble también cuenta. [Ar] en la forma abreviada son 18 electrones.
- Elementos superpesados. Desde el rutherfordio (Z = 104) las configuraciones son predicciones, no medidas.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se escribe una configuración electrónica?
Cada subnivel se escribe con el número de capa, su letra (s, p, d o f) y el número de electrones como superíndice. El hierro es 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶, con 26 electrones en total.
¿Qué es la configuración abreviada?
Los electrones internos que coinciden con el gas noble anterior se sustituyen por su símbolo entre corchetes. El hierro queda [Ar] 4s² 3d⁶, porque el argón aporta los primeros 18 electrones.
¿Por qué el cromo y el cobre son excepciones?
Un subnivel d semilleno o lleno es especialmente estable, y las energías de 4s y 3d están muy próximas. El cromo es [Ar] 3d⁵ 4s¹ en lugar de 3d⁴ 4s², y el cobre [Ar] 3d¹⁰ 4s¹ en lugar de 3d⁹ 4s².
¿Qué elementos se tratan como excepciones?
Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, La, Ce, Gd, Pt, Au, Ac, Th, Pa, U, Np, Cm y Lr, con sus configuraciones del estado fundamental medidas. Una nota bajo el resultado muestra lo que predeciría la regla de llenado.
¿Se escribe 4s antes o después de 3d?
Se usan las dos formas. El orden de llenado del diagrama de Moeller (4s antes que 3d) es el que se enseña en muchos institutos; el orden por capas (3d antes que 4s) es el de las tablas de referencia. Cámbialo con «Orden de los subniveles».