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¿Qué es el diagrama de Moeller?

Descubre en este artículo qué es, cómo se calcula, los elementos y cómo se aplica el diagrama de Moeller. ¡Vamos!
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    El diagrama de Moeller es un método para memorizar de manera correcta la forma en la que se distribuyen los electrones dentro de las distintas capas o niveles de los átomos, es decir, su configuración electrónica. ¿Te gustaría conocer más sobre este método tan valorado en el mundo de la ciencia? Entonces, sigue leyendo este artículo.

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    Diagrama de Moeller: ¿qué es?

    El diagrama de Moeller es un método para deducir la configuración electrónica de los elementos químicos de la tabla periódica. Sirve para calcular la configuración electrónica de un átomo mediante su número atómico (Z).

    Se trata de un método gráfico y nemotécnico que emplea la regla de Madelung. Esta regla para conocer y escribir la configuración electrónica de los elementos químicos traza unas diagonales por las columnas de los orbitales y, siguiendo la dirección de la flecha, se establece el orden apropiado de los mismos para un elemento.

    Se rige mediante el cálculo de los números cuánticos: “n”, correspondiente al nivel (capa) del átomo; “l”, asociado al momento angular del orbital (su forma); y “m”, que indica la orientación de este.

    Los valores cuyo número sea menor a la suma de “n” + “l”, son los que deben ir en los primeros orbitales del diagrama de Moeller. Pero si la suma de “n” + “l” da el mismo resultado para dos orbitales distintos, simplemente se llena el espacio con aquel que posea menor valor de “n”.

    • Valor de los orbitales < “n” + “I” à Irán en los primeros orbitales del diagrama.
    • Valor de los orbitales = “n” + “I” à Irá el que tenga menor valor de “n”.

    El diagrama de Moeller es aplicable en la mayoría de los elementos, con excepciones que veremos más adelante, ya que incumplen el principio de Aufbau. Este diagrama también se conoce como método de la lluvia o regla de las diagonales.

    ¿Cómo aplicar el diagrama de Moeller?

    Para saber cómo aplicar el diagrama de Moeller debemos tener en cuenta que cada átomo cuenta con una cantidad determinada de protones en su núcleo, partículas con carga eléctrica positiva y la suma de ellas se llama número atómico y aparece junto al nombre de los elementos en la tabla. Así, sabremos cuántos electrones tiene el átomo, ya que siempre cuentan con cifras equivalentes.

    Los átomos se ubican por pares en las capas o regiones alrededor del núcleo, conocidas como orbitales.

    A su vez, los orbitales se dividen en 7 niveles ordenados desde el menos cargado de energía hasta el más elevado a partir del núcleo, y en cada uno de ellos hay subniveles con su propia nomenclatura.

    El diagrama de Moeller lleva una serie de flechas diagonales que interceptan la columna donde se representan los niveles orbitales desde su capa más débil, dándole continuidad al orden creciente de energía. Así, los trazos van creando ángulos orbitales y pasan por cada subnivel dependiendo del número de electrones con los que cuente el átomo.

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    Elementos del diagrama de Moeller

    El diagrama de Moeller se traza en una tabla donde aparecen los elementos clave para comprenderlo de manera sencilla. Estos elementos son:

    • Niveles principales. Se identifican con el número cuántico (n) en la columna izquierda del esquema y ordenados de menor a mayor en forma descendente.
    • Subniveles. Son números ubicados en el lado derecho de la tabla junto al nivel principal al que correspondan. Un nivel puede tener varios subniveles.
    • Orbitales atómicos. Ordenados según su forma e identificados por las letras “s”, “p”, “d” y “f”.
    • Trazos diagonales. Son las flechas que interceptan los subniveles comenzando por el menor de todos (1s), desde arriba hacia abajo y de derecha a izquierda.

    Excepciones al diagrama de Moeller

    Como en toda regla, siempre hay excepciones. Aunque el diagrama de Moeller nos brinda una guía general para entender la distribución electrónica, hay ciertos elementos que desafían estas reglas establecidas.

    Por ejemplo, los elementos de transición presentan configuraciones electrónicas irregulares por su tendencia a formar compuestos con diferentes estados de oxidación.

    Además, existen elementos como el cromo y el cobre que prefieren una configuración electrónica más estable, incluso si eso implica desviarse del patrón general del diagrama de Moeller.

    Ejemplos del diagrama de Moeller

    Ahora que hemos explorado los fundamentos teóricos del diagrama de Moeller, los elementos que lo componen y también las excepciones a este método, es hora de pasar estos conocimientos a la práctica con algunos ejemplos concretos.

    • Tomemos como primer ejemplo el átomo de carbono, que tiene una configuración electrónica de 1s²2s²2p². Esto significa que tiene dos electrones en el orbital «s» del primer nivel de energía y cuatro electrones distribuidos en los orbitales «s» y «p» del segundo nivel.
    • Otro ejemplo interesante es el oxígeno, cuya configuración electrónica es 1s²2s²2p⁴. Aquí vemos que tiene dos electrones en el orbital «s» del primer nivel y seis electrones distribuidos en los orbitales «s» y «p» del segundo nivel.

    Estos ejemplos nos ayudan a visualizar cómo se aplican los principios del diagrama de Moeller y entender la distribución electrónica de los átomos en la naturaleza.

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