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Configuración electrónica del vanadio: Datos importantes
Sep 06,2023
Únete a nosotros mientras nos sumergimos en el fascinante mundo de la configuración electrónica del vanadio. En esta publicación, descifraremos la reactividad y la estabilidad de este elemento.
Electrones del Vanadio
El número atómico 23 nos da el Vanadio, pero para obtener un poco de conocimiento sobre su comportamiento, intentemos observar cómo los electrones se mueven alrededor de su núcleo. Un gran agradecimiento a Niels Bohr, quien en 1912 ofreció una elucidación revolucionaria con respecto a las órbitas atómicas.
Imagine los electrones girando en círculos u órbitas alrededor del núcleo, con 'n' representando cada trayectoria. La primera órbita es K, para niños, luego viene L, seguida de M y N. El número de electrones que una órbita puede acomodar se da como 2n². Las capas de electrones del vanadio se denominan capas K, L, M y N respectivamente y tienen su propio nivel de energía.
En pocas palabras, K tiene 2 electrones, mientras que L también acomoda 2, siendo M la tercera persona con 6 electrones. N es compartida por dos personas y el toque final, la fiesta de los electrones, disfruta de una parte de 3 del orbital d.
Ahora, analicemos la configuración electrónica del vanadio cuando está en su estado fundamental: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³ 4s². Hay tres electrones 3d desapareados haciendo lo suyo en los orbitales dxy, dyz y dzx.
El Principio de Aufbau: Bloques de Construcción para los Átomos
Aufbau, que significa "construcción" en alemán, es nuestra guía confiable aquí. Fue ideado por los científicos Niels Bohr y Pauli, y nos ayuda a comprender cómo los electrones del vanadio se organizan a nivel subenergético. En pocas palabras, dice que a los electrones les gusta llenar los espacios de menor energía antes de pasar a los de mayor energía.
Vamos a desglosarlo:
| Orbital | Órbita (n) | Energía orbital (n + l) |
| 3d | 3 | 5 |
| 4s | 4 | 4 |
El nivel de energía de 4s es un poco más relajado que el 3. Entonces, cuando 4s tiene algo de espacio, los electrones prefieren ir allí antes de llegar al 3.
Aquí está la fórmula de llenado de electrones que sigue este principio: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d.
Primero, el primer orbital es un hogar acogedor para los dos electrones iniciales del elemento. Como el orbital s solo tiene espacio para dos, los siguientes electrones pasan al orbital 2s. En cuanto al orbital p, puede acomodar seis electrones, por lo que los seis restantes se dirigen al orbital 2p para llenar la segunda órbita.
Ahora, los electrones restantes del vanadio hacen sus maletas y se dirigen a la tercera órbita. Dos afortunados se establecen en el orbital 3s, y los seis siguientes se mudan al orbital 3p después de su casa llena en la tercera órbita.
Finalmente, los electrones restantes echan raíces en el orbital 4s. Los dos primeros consiguen lugares allí, y los tres siguientes se deslizan en el orbital 3p.
¡Y listo! Esto nos da la configuración electrónica del vanadio en su estado fundamental: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³ 4s².
La emocionante excitación del vanadio: la danza de los electrones
Ahora, subamos el nivel y hablemos de Vanadio cuando está en un estado excitado. En el mundo de los niveles de energía atómica y las capas de electrones, tenemos estas encantadoras unidades llamadas subniveles de energía: s, p, d y f.
Para averiguar dónde el vanadio se luce en el mundo de los electrones, recurrimos a la fórmula cuántica azimutal:
I = 0 a (n – 1)
| Número de órbita | l | Número de orbital | Número de subcapas | Nombre de la subcapa | Capacidad de retención de electrones | Configuración electrónica |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1s | 2 | 1s2 |
| 2 | 0 1 |
1 | 2 | 2s 2p |
2 6 |
2s2 2p6 |
| 3 | 0 1 2 |
3 | 3 | 3s 3p 3d |
2 6 10 |
3s2 3p6 3d10 |
| 4 | 0 1 2 3 |
1 | 4 | 4s 4p 4d 4f |
2 6 10 14 |
4s2 4p6 4d10 4f1 |
Cuando el vanadio se excita, comienza a mover sus electrones enviando algunos a niveles de energía. Esta transformación energética generalmente ocurre cuando el vanadio absorbe energía o interactúa con elementos que causan reordenamientos de sus electrones.
Ahora hablemos de la subcapa p. Tiene tres lugares para electrones; px, py y pz. Cada uno de estos lugares puede acomodar dos electrones.
En la configuración del estado del vanadio se ve así; 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³ 4s² 3dxy¹ 3dyz¹ 3dzx¹ 4s¹ 4px¹. Y aquí está la parte interesante; esta disposición proporciona información sobre la valencia del vanadio. Con cinco electrones en juego, el vanadio exhibe una valencia de 5. Es como tener una personalidad, a veces actuando como si tuviera una valencia de 3 y a veces como si tuviera una valencia de 5.
Recuerda que esta configuración electrónica es como el alter ego del vanadio. Esos electrones desplazados eventualmente regresan a su configuración.
Decodificando del Vanadio Reactividad
Ahora te estarás preguntando por qué esta configuración electrónica es importante. Bueno, mis amigos piensan en ello como tener el plano que nos permite predecir cómo interactuará el vanadio con los elementos, en el mundo de la química y la ciencia de los materiales.
Comprender la configuración electrónica es similar a poseer un cifrado oculto que revela el comportamiento del vanadio durante las reacciones. Sirve como herramienta para comprender cómo este elemento interactúa armoniosamente con sus compañeros o ocasionalmente causa problemas.
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