Mes: junio 2017

La configuración electrónica, también llamada estructura electrónica, es el arreglo de electrones en los niveles de energía que rodean un núcleo atómico. De acuerdo al modelo antiguo de las capas atómicas, los electrones ocupan varios niveles desde la primera capa más cercana al núcleo (K) hasta la séptima capa (Q) que es la más alejada del núcleo. En términos un poco más refinados encontramos el modelo cuántico-mecánico, donde las capas de la K a la Q se encuentran subdivididas en grupos de orbitales, donde cada uno puede ser ocupado por no más que un par de electrones.

La configuración electrónica de un átomo en el modelo de capas atómicas puede ser expresada indicando el número de electrones en cada capa, comenzando siempre por la primera. Por ejemplo, en el caso del sodio (número atómico 11) el elemento tiene 11 electrones distribuidos en las primeras 3 capas de la siguiente manera: las capas K y L están completamente llenas, con 2 y 8 electrones respectivamente, mientras que la capa M solo se encuentra parcialmente llena con un electrón.

La configuración electrónica de un átomo en el modelo cuántico-mecánico se describe mencionando los orbitales ocupados en orden de llenado con el número de electrones en cada orbital, indicado en un superíndice. En esta notación la configuración electrónica del sodio será 1s²2s²2p⁶3s¹, con una relación de distribución en los orbitales de orden 2-8-1. Comúnmente un método abreviado es usado para describir solo los electrones en exceso sobre la configuración de gas noble que precede inmediatamente el átomo en la tabla periódica. Por ejemplo, continuando con el sodio, este elemento tiene un electrón 3s en exceso respecto al gas noble Neón (símbolo químico Ne, número atómico 10), así que la notación abreviada de este será [Ne]3s¹.

Los elementos en el mismo grupo de la tabla periódica tienen configuraciones electrónicas similares. Por ejemplo, el litio, el sodio, el potasio, el  rubidio, el cesio y el francio (los metales alcalinos del grupo 1 o I-A) tienen configuraciones electrónicas que muestra un electrón en su orbital s más externo, el cual también es el del menor fuerza por estar más alejado del núcleo. Este llamado electrón de valencia es responsable por las propiedades químicas similares que se comparten por los elementos alcalinos en el grupo 1: alto brillo metálico, alta reactividad y una buena conductividad térmica.

Principio de exclusión de Pauli

El principio de exclusión de Pauli sugiere que solo dos electrones, cada uno con espín opuesto, pueden ocupar un orbital atómico. Visto de otra manera tenemos que no habrá dos electrones que tengan los mismos 4 números cuánticos n, l, m y s. El principio de exclusión de Pauli puede ser explicado de otras maneras, pero la idea es que los estados de energía tienen un espacio limitado para acomodar los electrones. Un estado acepta tos electrones con espín diferente. Aplicando esta regla podremos notar que un orbital atómico es un estado de energía.

Regla de Hund

La regla de Hund sugiere que los electrones prefieren tener espines paralelos en orbitales diferentes de subcapas. Esta regla sirve como guía al momento de asignar electrones a los diferentes estados de cada subcapa de los orbitales atómicos. En otras palabras, los electrones llenan cada orbital en la subcapa antes de emparejarse con espines opuestos.

El principio de exclusión de Pauli y la regla de Hund nos guían en el proceso de Aufbau, que trata básicamente de descifrar la configuración electrónica para todos los elementos.

El procedimiento de Aufbau

El procedimiento de Aufbau trata el orden de llenado de los orbitales atómicos y es usado para descifrar la configuración electrónica de todos los átomos. Sin embargo se debe hacer una ligera modificación con la modificación de la regla de Hund.

En este orden de ocupación de orbitales se comienza por los osbitales que tienen menor energía, y contiene una serie de instrucciones relacionadas a la ubicación de electrones en los orbitales de un átomo.

Este modelo fue formulado por el físico Niels Bohr, cuyo nombre seguramente suena familiar porque fue uno de los que postuló uno de los modelos atómicos más famosos, que aún se estudia a nivel académico como parte de la historia de los modelos atómicos. El nombre de “Aufbau” viene del alemán “Aufbauprinzip” que quiere decir “principio de construcción”, un término bastante apropiado para explicar lo que busca hacer este procedimiento.

Primero se llena el orbital 1s, con no más de dos electrones de acuerdo a su número cuántico l. Luego de esto se llena el orbital 2s, quien también acepta dos electrones como máximo. Posteriormente nos encontramos con la subcapa 2p, que tiene tres orbitales degenerados en energía. Según la posición tridimensional de estos se les denomina 2px, 2py y 2pz. Así estos orbitanes 2p pueden llenarse hasta con 6 electrones en total. Y así sucesivamente siguiendo esta regla:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²…

¿Qué es la Presión Hidrostática?

Se conoce como Presión Hidrostática a la parte de dicha presión en la que el peso de un fluido que se encuentra en reposo. Cabe destacar que en un fluido que se encuentra en este estado la única presión que se encuentra es la que ya nombramos, siendo asi la presión que sufren dichos cuerpos que se encuentran sumergidos en un líquido por el hecho de que estos se sumergen en el mismo.

Es decir la presión hidrostática es la presión o la fuerza que esta puede ejercer o llegar a provocar, tratándose de la misma forma de la presión como ya hemos dicho a la que se aplica un elemento por el hecho de sumergirlo.

El líquido provoca una fuerza sobre el fondo y los laterales del recipiente además de la superficie del objeto que se sumerge, esta a su vez provoca que el objeto entre en un estado de reposo además de una fuerza perpendicular en las paredes de dicho envase donde se está experimentando.

¿Cómo se calcula una presión hidrostática?

Esta se calcula de la siguiente forma, a partir de una sencilla multiplicación de la gravedad, densidad, líquido y la profundidad, en una ecuación su fórmula seria la siguiente.

P= d x g x h.

Para los estudiados como para los que disfrutan de una buena clase de ciencia podemos destacar que es muy estudiada este tipo de presión en muchos centros de educación, para que los jóvenes también puedan entenderla, estudiarla y saber a qué se refiere cuando se está hablando de dicho tema.

Los experimentos más usuales de la presión Hidrostática para que los mas jóvenes puedan entenderla se usa el respectivo vaso o una cubeta de agua, aceite y alcohol, asi bien podremos notar las distintas densidades de cada uno de estos líquidos, quedando asi el agua debajo de todo, el aceite por encima y el alcohol se encontrara situado entre ambos, contando asi con una gran densidad y mostrándose dicha presión de la que estamos hablando.

Para que la presión hidrostática pueda proceder esta tiene que estar completamente estática, es decir dejar el vaso completamente quieto para que se pueda hacer el trabajo que se busca de no ser ese el caso no se ejercerá la presión Hidrostática y se ejercerá otro tipo de presión llamada asi la presión Hidrodinámica, la cual determinara su presión de acuerdo a la dirección que tome el movimiento.

Tanto como para los jóvenes como para los que adoran estudiar este tipo de presión es un hecho que es un dato muy interesante estar al tanto de este tipo de investigaciones por el hecho de conocer cada vez más de lo que la ciencia nos puede ofrecer.

Tienen que tener en cuenta lo siguiente y es como ya habíamos dicho anteriormente para diferenciar la presión hidrostática de las otra es fácil.

Simplemente esta debe de estar completamente estática para que pueda asi proceder a la misma, de lo contrario no sería la llamada presión hidrostática.

Por lo tanto esperamos que te haya servido esta nota informativa con el fin de que sigas pasando por nuestro espacio donde encontraras información de toda clase si te gusta la ciencia y por ella.

Ya que estos hechos son extremadamente útiles en caso de que necesites alguna tarea o bien para reforzar conocimientos.

¿Qué esperas? No dudes en buscar toda nuestra información ya que está esperando por ti para ayudarte en lo que necesites si ese es el caso, espero disfrutes.