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FormatomFormatomConfiguración Electrónica es un juego de práctica para dominar cómo se distribuyen los electrones de un átomo en sus subniveles, un tema clave de Química General que evalúan los exámenes de admisión universitaria en Perú (UNMSM, UNI y academias preuniversitarias). Es gratis, sin registro y se juega al instante en el navegador (móvil o computadora), como preparación para el examen de admisión universitaria en Perú (UNMSM, UNI y más).
La configuración electrónica describe cómo se distribuyen los electrones de un átomo entre sus niveles y subniveles de energía. Cada subnivel se identifica con un número (el nivel principal n: 1, 2, 3…) y una letra (el tipo de subnivel: s, p, d o f), y se escribe con un superíndice que indica cuántos electrones contiene, como en 1s² 2s² 2p⁶. El número de electrones de un átomo neutro es igual a su número atómico Z.
Cada tipo de subnivel tiene una capacidad máxima fija: el s admite 2 electrones, el p admite 6, el d admite 10 y el f admite 14. Conocer estas capacidades es imprescindible para repartir correctamente los Z electrones del elemento.
El principio de Aufbau (del alemán «construcción») dice que los electrones ocupan primero los subniveles de menor energía y van «subiendo» a medida que se llenan. Para saber ese orden se usa la regla de Madelung: se llena antes el subnivel con menor suma n + ℓ, donde ℓ vale 0 para s, 1 para p, 2 para d y 3 para f. Cuando dos subniveles tienen la misma suma n + ℓ, se llena primero el de menor n.
De esta regla sale el orden de llenado 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s… El caso más famoso es el cruce del 4s y el 3d: el 4s tiene n + ℓ = 4 y el 3d tiene n + ℓ = 5, así que el 4s se llena primero aunque su número principal (4) sea mayor que el del 3d (3). Es el error más frecuente en los exámenes.
Algunos elementos no siguen el llenado idealizado de Aufbau porque un subnivel d semilleno o lleno es más estable. Los casos clásicos son el cromo (Z = 24), cuya configuración real es [Ar] 4s¹ 3d⁵ en lugar de 4s² 3d⁴, y el cobre (Z = 29), que es [Ar] 4s¹ 3d¹⁰ en lugar de 4s² 3d⁹. Por eso, para practicar el método base sin confundirte, este juego trabaja con elementos que sí cumplen el orden de Aufbau; las excepciones se estudian aparte una vez dominada la regla.
Escribe la configuración electrónica del oxígeno (Z = 8).
Solución: 1s² 2s² 2p⁴
Escribe la configuración electrónica del calcio (Z = 20).
Solución: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
Escribe la configuración electrónica del hierro (Z = 26).
Solución: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶
Es la regla que dice que los electrones de un átomo se colocan primero en los subniveles de menor energía y van ocupando los de mayor energía a medida que se llenan. El orden de llenado que resulta es 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, y así sucesivamente.
Se llena primero el subnivel con menor suma n + ℓ, donde ℓ vale 0 para s, 1 para p, 2 para d y 3 para f. Si dos subniveles tienen la misma suma n + ℓ, se llena antes el de menor número principal n. Por ejemplo, 4s (n + ℓ = 4) se llena antes que 3d (n + ℓ = 5).
Porque el subnivel 4s tiene menor energía que el 3d, y eso se refleja en la regla de Madelung: 4s tiene n + ℓ = 4 mientras que 3d tiene n + ℓ = 5. Como se llena primero el de menor suma, el 4s se completa antes que el 3d, aunque su número principal sea mayor. Es la confusión más común en la admisión.
El subnivel s admite un máximo de 2 electrones, el p admite 6, el d admite 10 y el f admite 14. Estas capacidades salen del número de orbitales de cada subnivel (1, 3, 5 y 7 orbitales respectivamente), cada uno con hasta 2 electrones por el principio de exclusión de Pauli.
Sirve para cualquier examen de admisión universitaria en Perú y Latinoamérica que evalúe Química, como el de la UNMSM (San Marcos), la UNI o las academias preuniversitarias. La configuración electrónica es base de temas como tabla periódica, números cuánticos, enlace químico y propiedades periódicas.
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