Última actualización: 2026-07-01

La configuración electrónica explicada

Una configuración electrónica describe cómo se distribuyen los electrones de un átomo entre sus orbitales. Explica la posición de un elemento en la tabla periódica, sus estados de oxidación típicos, su comportamiento magnético y las líneas espectrales que emite. A partir de un número atómico Z de 1 a 118, esta herramienta llena los orbitales en el orden estándar de Aufbau y devuelve la configuración completa, la notación abreviada con gas noble y el número de electrones de valencia.

Orbitales y subniveles

Los electrones ocupan regiones llamadas orbitales, agrupadas en subniveles s, p, d y f. Cada subnivel tiene una capacidad fija dada por el número de orbitales que contiene (cada orbital aloja dos electrones de espín opuesto):

Un subnivel se escribe con su número cuántico principal, su letra y un superíndice para el número de electrones — $2p^{4}$ significa cuatro electrones en el subnivel 2p.

El orden de llenado de Aufbau

El principio de Aufbau ("construcción") indica que los electrones ocupan primero los orbitales de menor energía. Las energías no crecen en orden numérico simple: el subnivel 4s se llena antes que 3d, y 6s antes que 4f. La regla de Madelung ordena los subniveles por $n + l$ creciente y, en caso de empate, por $n$ creciente. La secuencia resultante es:

Dos reglas más completan el cuadro. El principio de exclusión de Pauli limita cada orbital a dos electrones de espín opuesto. La regla de Hund dice que, dentro de un subnivel, los electrones ocupan orbitales separados con espines paralelos antes de aparearse.

Ejemplo resuelto: hierro (Z = 26)

El hierro tiene 26 electrones. Llenando los subniveles en orden de Aufbau hasta colocar los 26:

Los primeros 18 electrones coinciden con la configuración del argón, así que la notación abreviada los reduce a [Ar]:

La capa principal más externa es $n = 4$, que contiene los electrones $4s^{2}$, por lo que el hierro tiene 2 electrones de valencia según la convención de grupos principales.

La notación abreviada con gas noble

Escribir la configuración completa de un elemento pesado es tedioso, por lo que se abrevian los electrones internos con el gas noble anterior entre corchetes. Los núcleos de gas noble son helio (2), neón (10), argón (18), kriptón (36), xenón (54) y radón (86). Para el calcio (Z = 20), los primeros 18 electrones son el núcleo de argón, así que 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² se escribe [Ar] 4s².

Electrones de valencia

Los electrones de valencia son los electrones externos que participan en los enlaces. Según la definición de grupos principales usada aquí, son los electrones de la capa principal ocupada más alta (mayor $n$), contando ns y np. El sodio (Z = 11) es [Ne] 3s¹, con un electrón de valencia; el cloro (Z = 17) es [Ne] 3s² 3p⁵, con siete. En los metales de transición el panorama es más matizado, porque los electrones (n−1)d también pueden intervenir en el enlace.

Excepciones al orden de Aufbau

Los átomos reales no siempre siguen la predicción estricta de Aufbau. El cromo (Z = 24) se observa como [Ar] 4s¹ 3d⁵ en lugar de [Ar] 4s² 3d⁴, y el cobre (Z = 29) como [Ar] 4s¹ 3d¹⁰ en lugar de [Ar] 4s² 3d⁹, porque un subnivel d semilleno o completamente lleno es algo más estable. Irregularidades similares aparecen entre lantánidos, actínidos y metales de transición más pesados. Esta herramienta aplica el orden estándar de Aufbau y no codifica esas anomalías, por lo que algunos elementos de los bloques d y f diferirán del estado fundamental medido experimentalmente.