Configuración electrónica con diagrama de Moeller
Elige un elemento o un ion y mira su configuración completa y abreviada. Toca «Siguiente electrón» para ver cómo se llena cada orbital.
Plata (Ag)
Z = 47 · 47 electrónes
Excepción a la regla
La regla de las diagonales predice [Kr] 5s² 4d⁹, pero la plata real es [Kr] 5s¹ 4d¹⁰. Un electrón del s pasa al d: así el subnivel d queda lleno (d¹⁰), que es más estable.
Diagrama de Moeller
Excepción: la plata real queda como [Kr] 5s¹ 4d¹⁰.
Diagrama de orbitales
- [Kr]
- 5s¹
- 4d¹⁰
- En el último nivel (n = 5)
- 1
- Desapareados
- 1
Números cuánticos del electrón diferencial · en el 4d¹⁰
- n
- 4
- l
- 2
- m
- +2
- s
- −½
Cómo escribir una configuración electrónica
Cinco pasos que sirven para cualquier elemento del examen.
- Cuenta los electronesEn un átomo neutro son tantos como su número atómico (Z). En un ion, réstale la carga: Fe²⁺ tiene 26 − 2 = 24.
- Sigue las diagonales del diagrama de MoellerEl orden de llenado es 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p. Fíjate: el 4s va antes que el 3d.
- Llena cada subnivel hasta su capacidads admite 2 electrones, p 6, d 10 y f 14 (2 por orbital: s tiene 1 orbital, p 3, d 5 y f 7). Pasa al siguiente solo cuando el anterior está lleno.
- Comprueba que los exponentes sumen ZLa suma de los superíndices es el total de electrones. Si no da, contaste mal o te saltaste un subnivel.
- Abrevia con el gas noble anteriorEscribe entre corchetes el gas noble que va antes (el kernel) y solo lo que sigue: [Ne] 3s² 3p⁴ en vez de 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴.
Escribe la configuración del hierro y los números cuánticos de su electrón diferencial.
- 26 electrones, por diagonales: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶ (2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 6 = 26).
- Abreviada: el gas noble anterior es el argón (18): [Ar] 4s² 3d⁶.
- El último electrón entra al 3d⁶. Con 5 cajas (m = −2 … +2), los primeros 5 van ↑ y el sexto regresa a la primera caja ↓.
- Electrón diferencial: n = 3, l = 2 (d), m = −2, s = −½.
- 3d⁶
Le quedan 4 electrones desapareados en el 3d: el átomo de hierro es paramagnético. Su ion Fe²⁺ es [Ar] 3d⁶: pierde los dos 4s, no dos 3d.
Aufbau, Hund y Pauli
Las tres reglas que deciden dónde va cada electrón.
Principio de Aufbau
Los electrones ocupan primero los subniveles de menor energía. El orden lo da la suma n + l (si empatan, va primero el de menor n): por eso el 4s (4 + 0 = 4) se llena antes que el 3d (3 + 2 = 5). El diagrama de Moeller es una forma de recordar ese orden.
Regla de Hund
En un subnivel con varios orbitales, los electrones se acomodan uno en cada orbital, con el mismo espín, antes de formar parejas. El nitrógeno (2p³) tiene sus tres electrones p solos:
- 2p³
IncorrectoPrincipio de exclusión de Pauli
Dos electrones de un átomo no pueden tener los cuatro números cuánticos iguales. Por eso en cada orbital caben máximo 2 electrones, y con espín opuesto (↑↓): comparten n, l y m, pero uno tiene s = +½ y el otro s = −½.
Qué dice cada número
El electrón diferencial es el último que entra según el orden de llenado; sus cuatro números cuánticos son una pregunta clásica.
| Número | Qué indica | Valores |
|---|---|---|
| n · principal | El nivel de energía (qué tan lejos del núcleo) | 1, 2, 3 … 7 |
| l · secundario o azimutal | El subnivel y la forma del orbital | 0 a n − 1 (s = 0, p = 1, d = 2, f = 3) |
| m · magnético | La orientación del orbital (cuál caja) | −l … 0 … +l |
| s · espín | El giro del electrón (la flecha) | +½ (↑) o −½ (↓) |
Convención. Usamos la del material de la Facultad de Ingeniería de la UNAM: las cajas se numeran de −l a +l, de izquierda a derecha, y la primera flecha de cada caja es ↑ = +½ (en el boro, el electrón 2p¹ tiene m = −1 y s = +½). Algunos libros numeran m de +l a −l o dan −½ a la primera flecha; con esa convención cambian los signos de m y de s, no n ni l.
Cuando la regla no acierta
En algunos metales de transición la configuración medida no es la que predicen las diagonales. Las que más se preguntan son las del cromo y el cobre.
| Elemento | La regla predice | Real (medida) |
|---|---|---|
| Cromo (Cr) | [Ar] 4s² 3d⁴ | [Ar] 4s¹ 3d⁵ |
| Cobre (Cu) | [Ar] 4s² 3d⁹ | [Ar] 4s¹ 3d¹⁰ |
| Niobio (Nb) | [Kr] 5s² 4d³ | [Kr] 5s¹ 4d⁴ |
| Molibdeno (Mo) | [Kr] 5s² 4d⁴ | [Kr] 5s¹ 4d⁵ |
| Rutenio (Ru) | [Kr] 5s² 4d⁶ | [Kr] 5s¹ 4d⁷ |
| Rodio (Rh) | [Kr] 5s² 4d⁷ | [Kr] 5s¹ 4d⁸ |
| Paladio (Pd) | [Kr] 5s² 4d⁸ | [Kr] 4d¹⁰ |
| Plata (Ag) | [Kr] 5s² 4d⁹ | [Kr] 5s¹ 4d¹⁰ |
| Platino (Pt) | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d⁸ | [Xe] 6s¹ 4f¹⁴ 5d⁹ |
| Oro (Au) | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d⁹ | [Xe] 6s¹ 4f¹⁴ 5d¹⁰ |
¿Por qué? Un subnivel d a la mitad (d⁵) o lleno (d¹⁰) es especialmente estable, y los subniveles s y d de afuera tienen energías muy parecidas: al cromo le conviene 4s¹ 3d⁵ y al cobre 4s¹ 3d¹⁰. Otras (niobio, rutenio, rodio, platino) no tienen una explicación sencilla: son mediciones. También hay excepciones entre los lantánidos y actínidos (La, Ce, Gd, Ac, Th, Pa, U, Np, Cm y Lr); la calculadora las conoce todas.
Configuración de un ion
Un anión gana electrones (se agregan donde seguiría el llenado). Un catión los pierde, y aquí está la trampa: salen primero los del nivel más alto.
| Ion | Electrones | Configuración |
|---|---|---|
| Na⁺ | 11 − 1 = 10 | [He] 2s² 2p⁶ |
| Mg²⁺ | 12 − 2 = 10 | [He] 2s² 2p⁶ |
| Cl⁻ | 17 + 1 = 18 | [Ne] 3s² 3p⁶ |
| O²⁻ | 8 + 2 = 10 | [He] 2s² 2p⁶ |
| Fe²⁺ | 26 − 2 = 24 | [Ar] 3d⁶ |
| Fe³⁺ | 26 − 3 = 23 | [Ar] 3d⁵ |
| Cu²⁺ | 29 − 2 = 27 | [Ar] 3d⁹ |
| Zn²⁺ | 30 − 2 = 28 | [Ar] 3d¹⁰ |
El hierro neutro es [Ar] 4s² 3d⁶. Para el Fe²⁺ no se quitan dos electrones 3d (los últimos que entraron), sino los dos 4s, que están en el nivel 4, el más alejado del núcleo. Na⁺, Mg²⁺, Cl⁻ y O²⁻ quedan con 10 o 18 electrones, como un gas noble: son isoelectrónicos con el neón o el argón.
Lo que más se equivoca
Casi todos salen de no seguir las diagonales.
- Llenar el 3d antes que el 4sEl potasio es [Ar] 4s¹, no [Ar] 3d¹: el 4s tiene menos energía y se llena primero.
- En un catión, quitar primero los 3dEl Fe²⁺ es [Ar] 3d⁶, no [Ar] 4s² 3d⁴. Salen primero los electrones del nivel más alto.
- Aparear antes de tiempoEn el 2p³ del nitrógeno van tres flechas ↑ separadas (regla de Hund), no una pareja y una sola.
- Poner más electrones de los que cabenNunca 2p⁸ ni 3d¹²: s admite 2, p 6, d 10 y f 14. Si te sobran, siguen en el próximo subnivel de la diagonal.
- Dar n = 4 a un electrón 3dEl número cuántico n es el del subnivel, no el del periodo: el último electrón del hierro está en el 3d, así que n = 3 aunque el hierro esté en el periodo 4.
Ejercicios tipo examen
Configuraciones, electrones de valencia, números cuánticos, iones y excepciones. Las respuestas se calculan y cada una trae su explicación.
¿Te sirve ver dónde está cada elemento? Abre la tabla periódica interactiva: el bloque (s, p, d o f) de cada elemento es el subnivel donde cae su último electrón.
Configuración electrónica de los 118 elementos
Abreviada, en el orden de llenado. Las marcadas con ★ son excepciones a la regla.
Ver las 118 configuraciones
| Z | Elemento | Configuración | Desapareados |
|---|---|---|---|
| 1 | H Hidrógeno | 1s¹ | 1 |
| 2 | He Helio | 1s² | 0 |
| 3 | Li Litio | [He] 2s¹ | 1 |
| 4 | Be Berilio | [He] 2s² | 0 |
| 5 | B Boro | [He] 2s² 2p¹ | 1 |
| 6 | C Carbono | [He] 2s² 2p² | 2 |
| 7 | N Nitrógeno | [He] 2s² 2p³ | 3 |
| 8 | O Oxígeno | [He] 2s² 2p⁴ | 2 |
| 9 | F Flúor | [He] 2s² 2p⁵ | 1 |
| 10 | Ne Neón | [He] 2s² 2p⁶ | 0 |
| 11 | Na Sodio | [Ne] 3s¹ | 1 |
| 12 | Mg Magnesio | [Ne] 3s² | 0 |
| 13 | Al Aluminio | [Ne] 3s² 3p¹ | 1 |
| 14 | Si Silicio | [Ne] 3s² 3p² | 2 |
| 15 | P Fósforo | [Ne] 3s² 3p³ | 3 |
| 16 | S Azufre | [Ne] 3s² 3p⁴ | 2 |
| 17 | Cl Cloro | [Ne] 3s² 3p⁵ | 1 |
| 18 | Ar Argón | [Ne] 3s² 3p⁶ | 0 |
| 19 | K Potasio | [Ar] 4s¹ | 1 |
| 20 | Ca Calcio | [Ar] 4s² | 0 |
| 21 | Sc Escandio | [Ar] 4s² 3d¹ | 1 |
| 22 | Ti Titanio | [Ar] 4s² 3d² | 2 |
| 23 | V Vanadio | [Ar] 4s² 3d³ | 3 |
| 24 | Cr Cromo | [Ar] 4s¹ 3d⁵ ★ | 6 |
| 25 | Mn Manganeso | [Ar] 4s² 3d⁵ | 5 |
| 26 | Fe Hierro | [Ar] 4s² 3d⁶ | 4 |
| 27 | Co Cobalto | [Ar] 4s² 3d⁷ | 3 |
| 28 | Ni Níquel | [Ar] 4s² 3d⁸ | 2 |
| 29 | Cu Cobre | [Ar] 4s¹ 3d¹⁰ ★ | 1 |
| 30 | Zn Zinc | [Ar] 4s² 3d¹⁰ | 0 |
| 31 | Ga Galio | [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p¹ | 1 |
| 32 | Ge Germanio | [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p² | 2 |
| 33 | As Arsénico | [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p³ | 3 |
| 34 | Se Selenio | [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁴ | 2 |
| 35 | Br Bromo | [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁵ | 1 |
| 36 | Kr Kriptón | [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ | 0 |
| 37 | Rb Rubidio | [Kr] 5s¹ | 1 |
| 38 | Sr Estroncio | [Kr] 5s² | 0 |
| 39 | Y Itrio | [Kr] 5s² 4d¹ | 1 |
| 40 | Zr Circonio | [Kr] 5s² 4d² | 2 |
| 41 | Nb Niobio | [Kr] 5s¹ 4d⁴ ★ | 5 |
| 42 | Mo Molibdeno | [Kr] 5s¹ 4d⁵ ★ | 6 |
| 43 | Tc Tecnecio | [Kr] 5s² 4d⁵ | 5 |
| 44 | Ru Rutenio | [Kr] 5s¹ 4d⁷ ★ | 4 |
| 45 | Rh Rodio | [Kr] 5s¹ 4d⁸ ★ | 3 |
| 46 | Pd Paladio | [Kr] 4d¹⁰ ★ | 0 |
| 47 | Ag Plata | [Kr] 5s¹ 4d¹⁰ ★ | 1 |
| 48 | Cd Cadmio | [Kr] 5s² 4d¹⁰ | 0 |
| 49 | In Indio | [Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p¹ | 1 |
| 50 | Sn Estaño | [Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p² | 2 |
| 51 | Sb Antimonio | [Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p³ | 3 |
| 52 | Te Telurio | [Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p⁴ | 2 |
| 53 | I Yodo | [Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p⁵ | 1 |
| 54 | Xe Xenón | [Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ | 0 |
| 55 | Cs Cesio | [Xe] 6s¹ | 1 |
| 56 | Ba Bario | [Xe] 6s² | 0 |
| 57 | La Lantano | [Xe] 6s² 5d¹ ★ | 1 |
| 58 | Ce Cerio | [Xe] 6s² 4f¹ 5d¹ ★ | 2 |
| 59 | Pr Praseodimio | [Xe] 6s² 4f³ | 3 |
| 60 | Nd Neodimio | [Xe] 6s² 4f⁴ | 4 |
| 61 | Pm Prometio | [Xe] 6s² 4f⁵ | 5 |
| 62 | Sm Samario | [Xe] 6s² 4f⁶ | 6 |
| 63 | Eu Europio | [Xe] 6s² 4f⁷ | 7 |
| 64 | Gd Gadolinio | [Xe] 6s² 4f⁷ 5d¹ ★ | 8 |
| 65 | Tb Terbio | [Xe] 6s² 4f⁹ | 5 |
| 66 | Dy Disprosio | [Xe] 6s² 4f¹⁰ | 4 |
| 67 | Ho Holmio | [Xe] 6s² 4f¹¹ | 3 |
| 68 | Er Erbio | [Xe] 6s² 4f¹² | 2 |
| 69 | Tm Tulio | [Xe] 6s² 4f¹³ | 1 |
| 70 | Yb Iterbio | [Xe] 6s² 4f¹⁴ | 0 |
| 71 | Lu Lutecio | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹ | 1 |
| 72 | Hf Hafnio | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d² | 2 |
| 73 | Ta Tantalio | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d³ | 3 |
| 74 | W Wolframio | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d⁴ | 4 |
| 75 | Re Renio | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d⁵ | 5 |
| 76 | Os Osmio | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d⁶ | 4 |
| 77 | Ir Iridio | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d⁷ | 3 |
| 78 | Pt Platino | [Xe] 6s¹ 4f¹⁴ 5d⁹ ★ | 2 |
| 79 | Au Oro | [Xe] 6s¹ 4f¹⁴ 5d¹⁰ ★ | 1 |
| 80 | Hg Mercurio | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ | 0 |
| 81 | Tl Talio | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p¹ | 1 |
| 82 | Pb Plomo | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p² | 2 |
| 83 | Bi Bismuto | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p³ | 3 |
| 84 | Po Polonio | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁴ | 2 |
| 85 | At Astato | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁵ | 1 |
| 86 | Rn Radón | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ | 0 |
| 87 | Fr Francio | [Rn] 7s¹ | 1 |
| 88 | Ra Radio | [Rn] 7s² | 0 |
| 89 | Ac Actinio | [Rn] 7s² 6d¹ ★ | 1 |
| 90 | Th Torio | [Rn] 7s² 6d² ★ | 2 |
| 91 | Pa Protactinio | [Rn] 7s² 5f² 6d¹ ★ | 3 |
| 92 | U Uranio | [Rn] 7s² 5f³ 6d¹ ★ | 4 |
| 93 | Np Neptunio | [Rn] 7s² 5f⁴ 6d¹ ★ | 5 |
| 94 | Pu Plutonio | [Rn] 7s² 5f⁶ | 6 |
| 95 | Am Americio | [Rn] 7s² 5f⁷ | 7 |
| 96 | Cm Curio | [Rn] 7s² 5f⁷ 6d¹ ★ | 8 |
| 97 | Bk Berkelio | [Rn] 7s² 5f⁹ | 5 |
| 98 | Cf Californio | [Rn] 7s² 5f¹⁰ | 4 |
| 99 | Es Einstenio | [Rn] 7s² 5f¹¹ | 3 |
| 100 | Fm Fermio | [Rn] 7s² 5f¹² | 2 |
| 101 | Md Mendelevio | [Rn] 7s² 5f¹³ | 1 |
| 102 | No Nobelio | [Rn] 7s² 5f¹⁴ | 0 |
| 103 | Lr Laurencio | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 7p¹ ★ | 1 |
| 104 | Rf Rutherfordio | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d² | 2 |
| 105 | Db Dubnio | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d³ | 3 |
| 106 | Sg Seaborgio | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d⁴ | 4 |
| 107 | Bh Bohrio | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d⁵ | 5 |
| 108 | Hs Hasio | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d⁶ | 4 |
| 109 | Mt Meitnerio | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d⁷ | 3 |
| 110 | Ds Darmstatio | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d⁸ | 2 |
| 111 | Rg Roentgenio | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d⁹ | 1 |
| 112 | Cn Copernicio | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ | 0 |
| 113 | Nh Nihonio | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p¹ | 1 |
| 114 | Fl Flerovio | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p² | 2 |
| 115 | Mc Moscovio | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p³ | 3 |
| 116 | Lv Livermorio | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁴ | 2 |
| 117 | Ts Teneso | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁵ | 1 |
| 118 | Og Oganesón | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶ | 0 |
Dudas comunes
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