CUESTIÓN 3?

Solución a lacuestión 3 parte Cde la Prueba de Selectividad, Comunidad de Andalucia, Junio 2015, QUIMICA :

El hierro (Fe) pertenece al grupo8 del IV Periodo, por lo que su configuración electrónica externa es4s² 3d⁶en

estado neutro.

Cuando esta en el estado de

oxidación + 3 presenta tres electrones menos.

Al iniciolos átomos al

ionizarse pierden los electrones de los orbitales más externos pero en este caso hay considerar un efecto energético peculiar que se da en

algunos elementos de transición y es que la energía de los orbitales va cambiando

conforme aumenta el número atómico Z,

y en general para los elementos del Grupo 6 en cada Periodo, a los que en

principio correspondería una configuración externa de ns²(n–1)d₄, tiene lugar una

anomalía en el orden de ocupación de los orbitales, pasando a configuración ns1 (n–1)d5.

Esta anomalía se debe a que la diferencia de energía

entre el orbital s y los orbitales d va disminuyendo, y para los elementos

del Grupo del Cr, la diferencia se vuelve menor que la energía de repulsión

interelectrónica que afecta a los electrones del orbital s.

En estas circunstancias, para el electrón del orbital s es más favorable “subir un pequeño

escalón” en energía orbital, disminuyendo significativamente la repulsión

interelectrónica al encontrarse solo en el 5º orbital d, que permanecer en el orbital s

pero compartiendo la misma región del espacio con otra carga negativa, que

lo repele y lo desestabiliza.

Esta es la razón por la que el Cr presenta configuración 4s¹3d⁵, en lugar de 4s²3d⁴ como

en principio se esperaría.

Pues bien, esta aparente anomalía se mantiene

para los iones de los siguientes elementos de la serie de transición.

Por esta

razón, los electrones que pierde el átomo de Fe al oxidarse hasta el estado + 3,

proceden de la subcapa 3d, pero

inmediatamente de su salida de los orbitales d, un electrón salta desde el orbital 4s hasta uno de los que quedan vacantes, quedando el catión en la configuración siguiente :

Fe([Ar] 3s²4d⁶⁶) – 3e– → Fe³⁺([Ar] 3s²4d³) → Fe³⁺([Ar] 3s¹4d⁴)

Por lo tanto podemos decir que el número de electrones desapareados

del Fe³⁺es de 5.