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T1: Estructura atómica
Configuración electrónica y números cuánticos
Teoría
2019 · Ordinaria · Suplente
2B
Examen

Para el átomo de azufre:

a) Indique cuál es su configuración electrónica.b) Escriba una de las combinaciones de los números cuánticos para los electrones de mayor energía.c) Justifique la configuración electrónica de su ion más estable.
Números cuánticosConfiguración electrónica
a) La configuración electrónica del átomo de azufre (Z=16Z=16) es 1s22s22p63s23p41s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4.b) Los números cuánticos son un conjunto de valores numéricos que describen el estado de energía de un electrón en un átomo. El número cuántico principal (nn) indica el nivel de energía y el tamaño del orbital. El número cuántico azimutal o de momento angular (ll) define la forma del orbital, pudiendo tomar valores de 00 a n−1n-1. Un valor de l=0l=0 corresponde a orbitales ss, l=1l=1 a orbitales pp, l=2l=2 a orbitales dd y l=3l=3 a orbitales ff. El número cuántico magnético (mlm_l) indica la orientación espacial del orbital, con valores de −l-l a +l+l. Finalmente, el número cuántico de espín (msm_s) describe la orientación del espín del electrón, con valores de +1/2+1/2 o −1/2-1/2.

Los electrones de mayor energía se encuentran en el orbital 3p3p. Para estos electrones, el número cuántico principal es n=3n=3 y el número cuántico azimutal es l=1l=1. Una combinación posible de números cuánticos para uno de estos electrones es (3,1,−1,+1/2)(3, 1, -1, +1/2).

c) El ion más estable del azufre es SX2−\ce{S^2-}. Para lograr una configuración electrónica estable de gas noble, el átomo de azufre necesita ganar dos electrones. Al adquirir estos dos electrones, completa el subnivel 3p3p, obteniendo la configuración electrónica de 1s22s22p63s23p61s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6. Esta configuración es isoelectrónica con el argón (Ar\ce{Ar}), que es un gas noble, lo que confiere una gran estabilidad al ion debido a que su capa de valencia está completa.