Ejercicios Resueltos de Configuración Electrónica Física y Química 4 ESO
Ejercicios de configuración electrónica de Física y Química de 4º de ESO resueltos paso a paso. La configuración dice cómo se reparten los electrones de un átomo en niveles (1, 2, 3…) y subniveles (s, p, d, f), y se escribe siguiendo el diagrama de Moeller. Hay ejercicios del orden de llenado, de configuraciones normales y abreviadas, de electrones de valencia, de iones y de cómo situar un elemento en la tabla periódica a partir de su configuración.
Ejercicios de configuración electrónica para 4º de ESO con soluciones
1. El diagrama de Moeller
Capacidad de cada subnivel: s → 2 electrones, p → 6, d → 10, f → 14. Se llenan en el orden de las diagonales del diagrama.
1Escribe el orden de llenado de los subniveles hasta el 5p. ¿Por qué el 4s va antes que el 3d?
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El 4s tiene menos energía que el 3d, y los electrones ocupan primero los subniveles de menor energía. Las diagonales del diagrama de Moeller recogen ese orden.
2. Escribir configuraciones
2Escribe la configuración electrónica del flúor (Z = 9), del magnesio (Z = 12) y del potasio (Z = 19).
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· Mg: 1s2 2s2 2p6 3s2.
· K: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 (el electrón 19 va al 4s, no al 3d).
3Escribe la configuración del hierro (Z = 26) y la del bromo (Z = 35).
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· Br: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5.
Comprueba sumando los superíndices: 26 y 35.
4Escribe abreviadas, con el gas noble anterior, las configuraciones del hierro y del bromo.
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· Fe: [Ar] 4s2 3d6.
· Br: [Ar] 4s2 3d10 4p5.
3. Electrones de valencia
Son los de la última capa (el nivel más alto que tiene electrones). Deciden cómo reacciona el elemento.
5¿Cuántos electrones de valencia tienen el potasio, el magnesio, el oxígeno (Z = 8) y el bromo?
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· Mg: 3s2 → 2.
· O: 2s2 2p4 → 6.
· Br: 4s2 4p5 → 7 (los 3d10 son de la capa 3, no cuentan).
4. Iones
Un ion positivo pierde electrones de la última capa; uno negativo gana electrones hasta completarla.
6Escribe la configuración de Na+ (Z = 11), Cl− (Z = 17) y O2−.
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· Cl−: 17 + 1 = 18 → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.
· O2−: 8 + 2 = 10 → 1s2 2s2 2p6.
Los tres quedan con la configuración de un gas noble: por eso forman esos iones.
7¿Qué tienen en común F−, Ne y Na+?
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5. De la configuración a la tabla periódica
El periodo es el nivel más alto ocupado; el grupo sale de los electrones de valencia (s1 → 1, s2 → 2, s2p1 → 13 … s2p6 → 18).
8Un elemento tiene la configuración 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3. ¿Qué elemento es, en qué periodo y grupo está y es metal o no metal?
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Nivel más alto: 3 → periodo 3. Valencia 3s2 3p3 → grupo 15 (nitrogenoideos). Es un no metal.
9Sitúa en la tabla el elemento [Kr] 5s2 y el de Z = 30.
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· Z = 30: [Ar] 4s2 3d10 → periodo 4, grupo 12: es el cinc, un metal de transición (termina en d).
6. Encuentra el error
10¿Qué está mal en estas configuraciones? (a) 1s2 2s3 · (b) 1s2 2s2 2p7 · (c) 1s2 2s1 2p1.
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(b) Un p admite como mucho 6: 1s2 2s2 2p6 3s1.
(c) No es imposible, pero no es el estado fundamental: es un átomo de berilio excitado (en el fundamental, 1s2 2s2).
Configuración electrónica: resumen
Configuraciones de elementos frecuentes:
| Elemento | Z | Configuración | Valencia |
|---|---|---|---|
| Carbono | 6 | 1s2 2s2 2p2 | 4 |
| Nitrógeno | 7 | 1s2 2s2 2p3 | 5 |
| Sodio | 11 | 1s2 2s2 2p6 3s1 | 1 |
| Cloro | 17 | 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 | 7 |
| Calcio | 20 | 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 | 2 |
Dudas frecuentes
¿Cómo se usa el diagrama de Moeller?
Se escriben los subniveles en filas (1s; 2s 2p; 3s 3p 3d; 4s 4p 4d 4f…) y se trazan flechas diagonales de arriba a la derecha hacia abajo a la izquierda. Siguiendo las flechas en orden sale 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s…
¿Qué son los electrones de valencia?
Los electrones de la última capa del átomo. Son los que intervienen en los enlaces y en las reacciones, y coinciden con el número del grupo en los grupos 1 y 2 (y con el grupo menos 10 del 13 al 18).
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