¬ŅCu√°l es la base de las excepciones al principio de Aufbau?

¬ŅCu√°l es la base de las excepciones al principio de Aufbau?

aufbau significa "construir" en alemán, y el principio de aufbau establece que los electrones llenan las capas de electrones alrededor de los átomos de acuerdo con el nivel de energía. esto significa que las capas y subcasas de electrones que rodean a los átomos se llenan desde adentro hacia afuera, excepto en algunos casos en que una capa externa tiene un bajo nivel de energía y se llena parcialmente antes de que se llene una capa interna.

Relleno de c√°scaras de electrones y c√°scaras secundarias.

Los electrones alrededor de un n√ļcleo at√≥mico tienen niveles de energ√≠a discretos llamados conchas. el nivel de energ√≠a m√°s bajo es el m√°s cercano al n√ļcleo, y solo tiene espacio para dos electrones en una capa llamada la capa s. la siguiente capa tiene espacio para ocho electrones en dos subshells, las subshells sy p. la tercera cubierta tiene espacio para 18 electrones en tres sub-capas, las sub-capas s, py d. el cuarto shell tiene cuatro subshells, agregando f subshell. las subshells con letras siempre tienen espacio para la misma cantidad de electrones: dos para la subshell s, seis para p, 10 para d y 14 para f.

para identificar una subshell, se le asigna el n√ļmero del shell principal y la letra de la subshell. por ejemplo, el hidr√≥geno tiene su √ļnico electr√≥n en la capa 1s mientras que el ox√≠geno, con ocho electrones, tiene dos en la capa 1s, dos en la subshell 2s y cuatro en la subshell 2p. los subshells se llenan en el orden de sus n√ļmeros y letras hasta el tercer shell.

las subshells 3s y 3p se llenan con dos y seis electrones, pero los electrones siguientes entran en la subshell 4s, no en la subshell 3d como se esperaba. La subshell 4s tiene un nivel de energ√≠a m√°s bajo que la subshell 3d y, por lo tanto, se llena primero. Aunque los n√ļmeros est√°n fuera de secuencia, respetan el principio aufbau porque las sub-carcasas de electrones se llenan de acuerdo con sus niveles de energ√≠a.

cómo funcionan las excepciones

El principio aufbau se aplica a casi todos los elementos, especialmente dentro de los n√ļmeros at√≥micos m√°s bajos. las excepciones se basan en el hecho de que las carcasas o subcasas semicompletas o completas son m√°s estables que las parcialmente llenas. cuando la diferencia en los niveles de energ√≠a entre dos subshells es peque√Īa, un electr√≥n puede transferirse a la capa de nivel superior para llenarlo o llenarlo hasta la mitad. el electr√≥n ocupa la capa de nivel de energ√≠a m√°s alto en violaci√≥n del principio aufbau porque el √°tomo es m√°s estable de esa manera.

las subshells completas o semillenas son muy estables y tienen un nivel de energ√≠a m√°s bajo que el que tendr√≠an de otra manera. para unos pocos elementos, la secuencia normal de los niveles de energ√≠a se modifica debido a las sub-carcasas completas o semi-llenas. para los elementos de n√ļmero at√≥mico m√°s alto, las diferencias en los niveles de energ√≠a se vuelven muy peque√Īas, y el cambio debido al llenado de una subcapa es m√°s com√ļn que en n√ļmeros at√≥micos m√°s bajos. por ejemplo, el rutenio, el rodio, la plata y el platino son excepciones al principio aufbau debido a las sub-carcasas llenas o medio llenas.

en los n√ļmeros at√≥micos m√°s bajos, la diferencia en los niveles de energ√≠a para la secuencia normal de las capas de electrones es mayor y las excepciones no son tan comunes. en los primeros 30 elementos, solo el cobre, el n√ļmero at√≥mico 24 y el cromo, el n√ļmero at√≥mico 29, son excepciones al principio aufbau.

Del total de 24 electrones de cobre, llenan los niveles de energía con dos en 1, dos en 2, seis en 2p, dos en 3 y seis en 3p para un total de 18 en los niveles más bajos. los seis electrones restantes deben ir a las subshells 4s y 3d, con dos en 4s y cuatro en 3d. en su lugar, debido a que la subshell d tiene espacio para 10 electrones, la subshell 3d toma cinco de los seis elctrones disponibles y deja uno para la subshell 4s. ahora tanto las subshells 4s como las 3d están medio llenas, una configuración estable pero una excepción al principio de aufbau.

De manera similar, el cromo tiene 29 electrones, 18 en las capas inferiores y 11 restantes. por el principio aufbau, dos deben ir en 4s y nueve en 3d. pero 3d puede contener 10 electrones por lo que solo uno va en 4 s para que esté medio lleno y 10 en 5d para llenarlo. el principio aufbau funciona casi todo el tiempo, pero se producen excepciones cuando las subshells están medio llenas o llenas.



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