Ejercicio 4
Completar el cuadro con los niveles y subniveles de energía y el número máximo de electrones que corresponde a cada uno.
Criterios de llenado:
- El nivel de energía se identifica con el número cuántico principal n (n = 1, 2, 3, 4, \dots).
- Cada nivel contiene subniveles: s, p, d y f. El nivel n tiene n subniveles: el nivel 1 solo tiene s; el nivel 2 tiene s y p; el nivel 3 tiene s, p y d; el nivel 4 tiene s, p, d y f.
- Cada subnivel está formado por orbitales, y cada orbital aloja como máximo 2 electrones:
- Subnivel s: 1 orbital → 2 \times 1 = 2 electrones.
- Subnivel p: 3 orbitales → 2 \times 3 = 6 electrones.
- Subnivel d: 5 orbitales → 2 \times 5 = 10 electrones.
- Subnivel f: 7 orbitales → 2 \times 7 = 14 electrones.
- El número máximo de electrones de un nivel completo es 2n^{2}: nivel 1 → 2(1)^{2} = 2; nivel 2 → 2(2)^{2} = 8; nivel 3 → 2(3)^{2} = 18; nivel 4 → 2(4)^{2} = 32.
Cuadro completado (7 filas, en orden creciente de energía):
| NIVEL DE ENERGÍA | SUBNIVEL DE ENERGÍA | NÚMERO MÁXIMO DE ELECTRONES |
|---|---|---|
| n = 1 | 1s | 2 |
| n = 2 | 2s | 2 |
| n = 2 | 2p | 6 |
| n = 3 | 3s | 2 |
| n = 3 | 3p | 6 |
| n = 3 | 3d | 10 |
| n = 4 | 4s | 2 |
Verificación por niveles:
- Nivel 1: 1s = 2 electrones → coincide con 2n^{2} = 2.
- Nivel 2: 2s + 2p = 2 + 6 = 8 → coincide con 2n^{2} = 8.
- Nivel 3: 3s + 3p + 3d = 2 + 6 + 10 = 18 → coincide con 2n^{2} = 18.
- Nivel 4 (hasta 4s, por orden de llenado): 4s = 2 electrones.
Respuesta
El cuadro queda con los niveles 1, 2, 3 y 4 y sus subniveles 1s (2 e⁻), 2s (2 e⁻), 2p (6 e⁻), 3s (2 e⁻), 3p (6 e⁻), 3d (10 e⁻) y 4s (2 e⁻).
