PRINCIPIO DE AUFBAU

Principio de Aufbau del significado alemán “construcción” de “Aufbau” (también Regla de Aufbau o principio del edificio-para arriba), se utiliza determinar configuración del electrón de átomo, molécula o ion. El principio postula un proceso hipotético en el cual un átomo “sea acumulado” progresivamente agregando electrones. Mientras que se agregan, asumen sus condiciones más estables (orbitarios del electrón) con respecto al núcleo y a esos electrones ya allí.

Según el principio, electrones llene los orbitarios que empiezan el disponible más bajo (posible) estados de la energía antes de llenar estados más altos (e.g. 1s antes de 2s). Los orbitarios se llenan según regla de n+l (también conocido como Regla de Madelung después Erwin Madelung), donde orbitarios con un más bajo n+l el valor se llena antes de ésos de más arriba n+l valores. La regla se basa en el número total de nodos en el orbitario atómico, n+l, que se relaciona con la energía.^[1] En caso de igual n+l valores, el orbitario con un más bajo n el valor se llena primero.

Hay una representación más completa, más tridimensional del principio de Aufbau y la regla de Madelung, que se basa en un concepto matemático conocido como embalaje tetraédrico de la esfera..

El número de los electrones que pueden ocupar cada uno orbital es limitado por Principio de exclusión de Pauli. Si orbitarios múltiples de la misma energía esté disponible, Regla de Hund dice que los orbitarios vacantes serán llenados antes de que se reutilicen los orbitarios ocupados (por los electrones que tienen diferente vueltas).

Una versión del principio de Aufbau se puede también utilizar para predecir la configuración de protones y neutrones en núcleo atómico.

Cobre y cromo están las excepciones comunes al principio de Aufbau:

El cobre elemental debe tener 9 electrones en el orbitario 3d. Pero, su configuración electrónica es [Ar] .3d¹⁰.4s¹ en vez [Ar] de .3d⁹.4s² debido a la mayor estabilidad de un medio lleno que orbitario lleno-llenado. Semejantemente, el cromo toma la configuración electrónica [Ar] de .3d⁵.4s¹ en vez [Ar] de .3d⁴4s².

Sin embargo, el cobre y el cromo se conforman con el Madelung (n+l) regla:

En los cuatro casos presentó arriba para los ambos elementos: n+l=5, porque dure, determinando el electrón está situado en el orbitario 3d. Esto sería más evidente si las configuraciones electrónicas fueron escritas en la orden del relleno del orbitario: [Ar] .4s¹.3d¹⁰ para el cobre y [Ar] .4s¹.3d⁵ para el cromo.

Semejantemente, la regla de Madelung sigue siendo válida para el resto de los elementos que se miran como excepciones comunes: n+l=6 para la NOTA, MES, Ru, derecho, paladio, AG; n+l=7 para el La, el Ce, Gd, el Au y n+l=8 para la CA, Th, PA, U, Np, centímetro.