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Números cuánticos y configuración electrónica
Teoría
2019 · Ordinaria · Reserva
2B
Examen

2.- Para el ion ClX(Z=17)\ce{Cl^-} (Z=17) del isótopo cuyo número másico es 3636:

a) Indique el número de protones, electrones y neutrones.b) Escriba su configuración electrónica.c) Indique los valores de los números cuánticos del electrón diferenciador.
Configuración electrónicaNúmeros cuánticos
a) Indique el número de protones, electrones y neutrones.

El número atómico Z=17Z=17 representa el número de protones en el núcleo de un átomo neutro. Para el ion ClX\ce{Cl^-}, se mantienen 17 protones.El número de electrones en un átomo neutro de cloro es igual al número de protones, es decir, 17. Sin embargo, al ser un ion con una carga de 1-1, ClX\ce{Cl^-} tiene un electrón adicional. Por lo tanto, el número de electrones es 17+1=1817 + 1 = 18 electrones.El número másico A=36A=36 es la suma de protones y neutrones. Para calcular el número de neutrones, restamos el número de protones al número másico: 3617=1936 - 17 = 19 neutrones.

b) Escriba su configuración electrónica.

El ion ClX\ce{Cl^-} tiene 18 electrones. La configuración electrónica se construye siguiendo el Principio de Aufbau, ocupando los orbitales de menor energía primero.

ClX:1s22s22p63s23p6\ce{Cl^-}: \quad 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6
c) Indique los valores de los números cuánticos del electrón diferenciador.

Los números cuánticos definen el estado de un electrón en un átomo. El electrón diferenciador es el último electrón añadido en la configuración electrónica, que para ClX\ce{Cl^-} es uno de los electrones del orbital 3p3p. Los números cuánticos son:nn (número cuántico principal): Determina el nivel de energía del electrón. Para el orbital 3p3p, n=3n=3.ll (número cuántico secundario o azimutal): Define la forma del orbital. Para un orbital pp, l=1l=1.mlm_l (número cuántico magnético): Indica la orientación espacial del orbital. Para l=1l=1, los posibles valores son 1,0,+1-1, 0, +1. El orbital 3p63p^6 está completamente lleno, por lo que el último electrón puede ser cualquiera de los que completan el par en uno de los orbitales p. Convencionalmente, se puede asignar el valor ml=+1m_l = +1.msm_s (número cuántico de espín): Describe la dirección del espín del electrón. Para el segundo electrón en un orbital (el que completa el par), su espín es opuesto al primero, por lo que ms=1/2m_s = -1/2.Por lo tanto, los números cuánticos para el electrón diferenciador de ClX\ce{Cl^-} son: n=3n=3, l=1l=1, ml=+1m_l=+1, ms=1/2m_s=-1/2.