PARA ALGUIEN QUE TIENE PROBLEMAS ENTENDIENDO EL CONCEPTO DE CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA –
Tomemos el ejemplo del vanadio (V) (el cromo es un poco más complicado, así que lo explicaré más adelante). Primero debemos verificar el número atómico de V, que es 23. Como V es un átomo en este caso (y no un ion), este es el número de electrones en V.
A continuación, seguimos el orden en la tabla a continuación (que es muy fácil de construir en caso de que se confunda en el futuro (enlace a continuación)):
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Como habrás notado que el orden no sigue una lógica simple (3d viene después de 4s, 4d viene después de 5s, etc.), por lo tanto, es muy importante aprender a construir la tabla anterior cuando se trata de la configuración electrónica.
Una clave importante es aprender la cantidad máxima de electrones que puede contener una subshell particular (s, p, d, f):
Comenzamos con la s-subshell que contiene 2 electrones,
el p-subshell puede contener 4 más que eso, es decir. 2 + 4 = 6 electrones,
el d-subshell puede contener 4 más que eso, es decir. 6 + 4 = 10 electrones, y
el f-subshell puede contener 4 más que eso, es decir. 10 + 4 = 14 electrones.
Como debe haber notado que después de la s-subshell, todas las subshell tienen 4 electrones más que la subshell anterior.
En el caso del vandio
Primero, 2 electrones llenan la subcapa 1s. Ahora nos quedamos con 23-2 = 21 electrones.
Luego, 2 electrones llenan la subcapa 2s. Ahora nos quedamos con 21-2 = 19 electrones.
Luego, 6 electrones llenan el subshell 2p. Ahora nos quedamos con 19–6 = 13 electrones
Luego, 2 electrones llenan el subshell 3s. Ahora nos quedamos con 13–2 = 11 electrones
Luego, 6 electrones llenan el subshell 3p. Ahora nos quedamos con 11–6 = 5 electrones
Luego, 2 electrones llenan el subshell 4s. Ahora nos quedamos con 5–2 = 3 electrones
Finalmente, los últimos 3 electrones llenan parcialmente la subcapa 3D.
La forma en que escribimos esto es: 1ª subshell [matemática] ^ {\ text {(número [/ math] [matemática] de electrones en la subshell)}} [/ math] 2ª subshell [matemática] ^ {\ text {[/ / matemáticas] [matemáticas] (número de electrones en la subshell)}} [/ matemáticas] …
[matemática] Por lo tanto, [/ matemática] para V, la configuración electrónica lógicamente es: [matemática] 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 4s ^ 2 3d ^ 3 [/ matemática]
Una forma más simple de expresar esto es reemplazando parte de la configuración electrónica que corresponde a un gas noble por [símbolo de gas noble]. Como en este caso, [matemáticas] 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 [/ matemáticas] es la configuración electrónica de Argón (Ar), por lo tanto, la estructura electrónica de V puede escribirse como:
[Ar] [matemáticas] 4s ^ 2 3d ^ 3 [/ matemáticas]
En caso de que el concepto de configuración electrónica aún no esté claro, revise este video de Bozeman Science que explica cómo escribir configuraciones electrónicas, nos dice cómo hacer la tabla anterior y puede aclarar cualquier otra duda que pueda tener sobre los conceptos básicos de este tema.
RESPUESTA A SU PROBLEMA
De acuerdo con el método anterior, la configuración electrónica de Cr debe ser : [matemática] 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 4s ^ 2 3d ^ 4 [/ matemática] o [Ar] [matemática] 4s ^ 2 3d ^ 4 [/ math] PERO en cambio es: [math] 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 4s ^ 1 3d ^ 5 [/ math] o [Ar] [math] 4s ^ 1 3d ^ 5 [/ math] y, por lo tanto, viola el Principio de Aufbau, que establece que los electrones que orbitan uno o más átomos llenan los niveles de energía más bajos disponibles (subcapas) antes de llenar los niveles más altos.
Para entender por qué ocurre esto, es importante darse cuenta de que una subshell que está exactamente llena hasta la mitad es más estable que una subshell parcialmente llena que no está medio llena. Un electrón se mueve desde la subcapa 4s hasta 1/2 llena la subcapa 3d, lo que le da al átomo mayor estabilidad, por lo que el cambio es favorable.
Es importante comprender que esta es una excepción anormal al principio de Aufbau. El tungsteno (W) tiene la misma valencia que el cromo, sin embargo, a diferencia de Cr, W sigue el principio de Aufbau. Otro metal que no sigue este principio es el cobre (Cu), que tiene una configuración electrónica de: [Ar] [matemáticas] 4s ^ 1 3d ^ 10, [/ matemáticas] en lugar de [Ar] [matemáticas] 4s ^ 2 3d ^ 9 [/ matemática] (para llenar el orbital d; las subcapas completamente llenas son más estables que los subniveles parcialmente llenos).
