Estat excitat

3.2.1. Escriu la configuració electrònica dels següents elements i ions:

• C^-2

• Rb⁺

• N^-

• N

• Ca⁺²

Escriure la configuració electrònica d'un element significa dir de quina manera els electrons estan distribuïts en cada un dels orbitals.

Per a resoldre aquest exercici, el primer que heu de fer és identificar el nombre atòmic (Z) de cada element en una taula periòdica. El nombre atòmic indica el nombre de protons del nucli atòmic i alhora us permet saber quants electrons té un element en estat fonamental, ja que en aquest estat (no excitat o neutre) el nombre de protons i el d'electrons és el mateix.

• Carboni      Z=6
• Rubidi         Z=37
• Nitrogen    Z=7
• Nitrogen    Z=7
• Calci           Z=20

Un cop sabeu quants electrons té cada element en estat fonamental, heu de deduir si els elements o ions que us dóna l'exercici estan en estat fonamental o no. Per a deduir-ho heu d'observar si tenen un signe positiu/negatiu en forma de superíndex.

Si tenen un signe positiu/negatiu vol dir que els elements estan excitats i que han perdut o guanyat electrons.

El signe positiu indica que han perdut electrons i el signe negatiu indica que han guanyat electrons.

D'aquesta manera deduïm els electrons que tenen els elements i ions de l'enunciat:

• C^-2                    Z=6+2     ->    Z=8

• Rb⁺                   Z=37-1    ->    Z=36

• N^-                      Z=7+1     ->   Z=8

• N                        Z=7          ->  Z=7 

• Ca⁺²                  Z=20-2    ->  Z=18

Un cop fet aquest canvi, ja podeu escriure la configuració electrònica tenint present dues coses:

1. Que la capacitat de cada tipus d'orbital és la següent: s=2, p=6, d=10 i f=14.
2. Que els electrons van omplint els orbitals seguint l'ordre següent:                              

Aleshores, les configuracions electròniques demanades són:

• C^-2                                    1s²  2s² 2p⁴ 

• Rb⁺                                     1s²  2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 

• N^-                                      1s²  2s² 2p⁴ 

• N                                       1s²  2s² 2p³ 

• Ca⁺²                                 1s²  2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶

Aquesta és una visualització simplificada de la configuració electrònica dels àtoms de nitrogen en estat fonamental i en estat excitat: