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Hola a todos,hace unos dias me han pasado un tema llamado nomenclatura inorganica y mineralogia,y tengo mucha confusion al respecto ya que la nomenclatura depende del estado de oxidacion de los elementos y tambien de que elementos se asocian entre si,segun un tabla,los elementos representativos tendrian una maxima igual al grupo en que pertenecieran,ahi todo bien,hasta que llego al grupo 4A y me dicen que el carbono tiene el siguiente estado de oxidacion:(-4,+2),en ese grupo la excepcion son Sn(+2),paso al grupo 5A y me dicen que el estado de oxidacion del nitrogeno es(+3,-3)con la excepcion del As(+3),el 6A es(+6.-2),y me dicen que el S(+2,+4) y que el
Te(+4) y el O(-2,-1),y que en el grupo 7A es(+7,-1),en donde el cloro es (+1,+3,+5)+7,en el caso del bromo:(+1,+3,+5), el I(+1,+5) y el F(-1),viendo todos estos datos mi pregunta era,como obtienen los estados de oxidacion de todos estos elementos,¿usaran configuracion electronica para determinar los electrones de Valencia y LA VALENCIA?

en el caso del carbono= 1s2 2s2 2p2   = 8 electrones en total
                                                           4 electrones ultimo nivel de energia
                                                           a p le faltan 4 electrones para llegar a tener todos sus electrones permitidos


¿sera que la obtienen cumpliendo la regla del octeto?,tengo muchas dudas,porfavor les agradeceria muchisimo si me respondiesen.

Hola, Xtreas17.

Creo que los diagramas orbitales te ayudarán a entender las valencias y números de oxidación. Es justamente lo que intuyes. Ya conoces los orbitales s, p, d, f..., que albergan respectivamente hasta 2, 6, 10, 14 e^-. Por otro lado, en cada capa hay 1 orbital s, 3 orbitales p, 5d, 7f... Y cada orbital concreto contiene dos e- como máximo (me refiero al, por ej., 2p_x); esto está claro, ¿verdad?
La capa externa es la de interés en cuanto al comportamiento químico del elemento, no las interiores.
Tomemos la capa externa del cloro: Con 7e- de capa de valencia, la valencia (iónica) del cloro es 1, por tener gran tendencia a captar uno más y adquirir el octeto. Pero otra cosa distinta es el nº de electrones desapareados que haya en la última capa, que dará la valencia covalente del átomo. Si el cloro presenta tres e- desapareados, tomará (compartiendo) otros tantos y presentará covalencia 3. La regla de "los dos" (por formar pares) es tan importante o más que la del octeto.

₁₇Cl, con  3s²,3p⁵ , hay 7e- en la 3ª capa, y en detalle esta es así (diagrama orbital):


                    _ _ _ _ _ 3d
       _ _ _ 3p                            
_ 3s                                           aún vacía sin los e- de valencia. Los vamos a ir introduciendo siguiendo los principios de máximo desapareamiento de Hund y de exclusión de Pauli



El principio de máximo desapareamiento de Hund dice que los e- se colocan cuanto más solitarios, mejor, y el de exclusión de Pauli, que si coinciden dos e- en un mismo orbital, tienen espín contrario.
Conjugando todo esto, primero voy llenando el orbital s así: ↑↓ 3s
                                       3 6   4 7  5
                           1 2         ↑↓ ↑↓ ↑  3p  
Y luego, los p así:   ↑↓ 3s                                              Y ya hemos llenado la capa externa en el orden indicado. ¿Cuántos e- desapareados quedan?: Uno, luego el cloro presenta valencia (covalencia) 1, pues necesita 1e- para aparear este solitario.

Ahora bien, los orbitales d no han intervenido y, sin embargo, están presentes en la capa 3. ¿Puede el cloro promover electrones hacia estos orbitales por poca energía? Sí, haciéndolo, desaparea electrones a bajo coste porque lo hace dentro de una misma capa:

Puede hacer esto:
                       ↑ __ __ __ __ 3d
          ↑↓ ↑ ↑ 3p             
↑↓ 3s                              
desapareando un e- de los p, promoviéndolo a un orbital d: quedan 3e- desapareados, luego  podrá formar enlaces
aceptando (compartiendo) 3e- cuando se encuentre en este estado: covalencia 3

                                                          
                          ↑  ↑ __ __ __ 3d
          ↑ ↑ ↑ 3p             
↑↓ 3s
desapareando todos los p, pero no los s: quedan 5e- desapareados, buscará 5 e- ajenos para aparearlos, luego aquí muestra covalencia 5

Y por último,
                        ↑ ↑ ↑ __ __ 3d
          ↑ ↑ ↑ 3p             
↑ 3s
en este estado muestra covalencia 7

El cloro puede tomar las valencias covalentes 1,3,5 y 7 (iónica: 1)

Consideremos ahora el flúor: ₉F, tiene también 7e- en la capa de valencia:

Pero ocurre que en la capa 2ª no hay orbitales d a los que promover electrones:

        ↑↓ ↑↓ ↑ 2p             
↑↓ 2s             
El F toma una valencia 1 única porque no se da la promoción de e- a orbitales superiores dentro de la misma capa -no los hay-, y hacerlo a capas superiores le supone un gasto energético prohibitivo.

Por último, hay anomalías que debes conocer: Por ejemplo, en la plata, ₄₇Ag, que tiene configuración de las dos últimas capas:
4s² 4p⁶ 4d⁹ 5s² (así tendría valencia 2 si los pierde, pero no es así).
Ocurre que los orbitales semillenos y llenos son más estables. A la plata le es rentable energéticamente "degradar" un e- de la capa 5 a la 4, pasándolo del 5s al 4d, entre los que no hay gran diferencia de energía, con lo que tenemos:
4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s¹ Por lo que la plata tiene valencia 1  

Espero que te haya aclarado las cosas

Por favor aclarame una cuestion de tu respuesta



Hola soy Xtreas17,muchas gracias por responderme,siempre considerare como amigo a quien responde mis inquietudes,ahora en tu respuesta mencionas al fluor;sabiendo que su configuracion electronica es la sgte:

1s2 2s2 2p5

En tu respuesta mencionaste que el fluor no tenia orbitales d a quien dejar electrones desapareados,ahora mi pregunta es esta¿como saber si un compuesto puede dejar electrones desapareados a su orbital d?,esta duda me surge debido a que estudie tambien la configuracion del cloro, su configuracion electronica es: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 y es muy similar,todos sus orbitales tienen la cantidad maxima de electrones salvo el ultimo orbital(p).Por ultimo ¿me podria dar un metodo para saber si puedo dejar electrones desapareados en orbitales d?

Hola, Xtreas17, encantado de intentar ayudarte.

(Sea capa = nivel). Te lo cuento tal como yo lo entiendo. Por favor, si alguien ve algún error, corríjaseme.

Basta que mires la regla de orden de llenado de e- en los orbitales; sin duda la conoces. El flúor solo alcanza la 2ª capa, y en esta capa solo hay orbitales s y p. Ningún elemento del 2º período (2ª línea horizontal en la Tabla Periódica) toma orbitales d. Eso solo corresponde a los átomos del tercer período: en la capa 3 sí puede haber orbitales d (además de s, p; pero no f porque estos empiezan a existir a partir de la 4ª capa). El nivel 4º dispone de orbitales s, p,d y f, así sucesivamente.

La fª completa sería:                 
1s                                          1s                                         
2s 2p                                      2s 2p
3s 3p 3d                                  3s 3p 3d   sería una fª abreviada porque sabemos que no se
4s 4p 4d 4f                              4s 4p       alcanzarán los orbitales superiores que faltan  
5s 5p 5d 5f 5g                          5s   
6s 6p 6d 6f 6g 6h                      6s
.........................
etc. (lo del "6h" no lo he visto nunca, cuando se descubra, propongo que lo llamen "orbital de Etxeberri" )

Por otro lado, claro que F, Cl, Br, I, los halógenos, tienen una configuración idéntica en su última capa, por eso coinciden en vertical, son "primos hermanos". Así está dispuesta la Tabla Periódica: en htal, tienes todos los que alcanzan una misma capa externa; en vertical, los que tienen igual nº de e- en esa capa externa.

Dentro de una misma capa puede haber desapareamiento por ser mínimo el coste energético: de la capa 2 se puede promover un electrón 2s apareado hacia un orbital 2p y quedar desparejado, pero no puede ir a ningún orbital 2d porque no existen en el 2º nivel. ¿Podría saltar a la capa 3 y quedar en un orbital 3d? sí, pero habrá que poner energía para que lo haga; a la mínima oportunidad, si no hubo enlace, ese e- volvería a su 2ª capa (por cierto, devolviendo la energía puesta en forma de luz). [Yo entiendo que si se da calor Q suficiente de manera sostenida, el e- excitado permanece en orbitales e incluso capas superiores; si se le retira el Q, vuelve al estado fundamental. Incluso si creemos que el aporte de Q es constante, habrá variaciones que hagan caer al e- hacia su orbital primitivo emitiendo luz, pero cuando le vuelva a alcanzar Q suficiente, de nuevo salta de forma cíclica. Así todos los cuatrillones de e- que quieras: se emite luz al darse Q suficiente (incandescencia).]

La configuración electrónica que se obtiene de la regla de llenado es la "fundamental"; la config. de los desapareamientos corresponde a estados "excitados". Estos estados de excitación ocurren, como hemos visto, cuando se aporta energía (calor) o cuando se avecina otro átomo y puede darse un enlace. Entonces es más probable que haya movilidad electrónica entre orbitales distintos de un mismo nivel: las energías que les corresponden son muy parejas, y el gasto energético queda compensado con la mayor estabilidad que proporciona el eventual enlace: la energía necesitada es menor que la energía desprendida al formarse el enlace, pues si un estado es más estable que otro, se libera la energía sobrante al alcanzarse.

Espero que te haya aclarado algo.
Por favor, comunica si tienes más dudas.
Hale, venga.