La tabla es una consecuencia
El primer estudio de química empieza en el mol: es todo cuenta y conversión. Éste empieza un piso más abajo, en por qué los elementos se comportan como se comportan — y ese piso sostiene los dos que vienen después, porque un enlace es un reparto de electrones de valencia y un número de oxidación es la contabilidad de ese reparto.
La tesis es una sola: la tabla periódica no es una lista que memorizar, es el dibujo de cómo se llenan los orbitales. Fila, nivel. Bloque, subnivel. Columna, cuántos electrones lleva. Radio, electronegatividad y qué ion forma cada elemento salen de ahí, así que el panel central es una tabla en la que se puede pinchar.
Antes de esa tabla hay un panel dedicado solo a leer la notación: qué significa cada una de las tres partes de «3s¹», por qué los superíndices tienen que sumar Z, en qué se diferencia un estado fundamental de uno excitado, y cómo se ven los electrones desapareados cuando la configuración se dibuja en cajas.
Un átomo son tres cuentas, y solo una define al elemento
Todo lo que hay que saber de un átomo neutro cabe en dos números y una resta. Z es la identidad —cambiar Z es cambiar de elemento—, A es lo que pesa, y los neutrones son la diferencia. La carga solo mueve electrones: un ion sigue siendo el mismo elemento.
| Partícula | Cuenta | Cuántas |
|---|---|---|
| Protones | Z | 11 |
| Neutrones | A − Z = 23 − 11 | 12 |
| Electrones | Z − carga = 11 − (0) | 11 |
Por qué el cloro pesa 35,5 si no existe ningún átomo que pese eso
En la tabla el cloro dice 35,5 y ningún átomo de cloro pesa 35,5: existen los de 35 y los de 37. La masa atómica es un promedio ponderado por abundancia, y esa palabra —ponderado— es la que el examen comprueba.
Cuatro números que son una dirección, no una órbita
El electrón no da vueltas en un carril. Lo que se puede decir de él es dónde es probable encontrarlo, y eso se codifica en cuatro números. El examen no pide resolver la ecuación de Schrödinger: pide saber qué combinaciones son posibles y cuántos electrones caben.
| Subnivel | ℓ | Orbitales | Electrones |
|---|---|---|---|
| 3s | 0 | 1 | 2 |
| 3p | 1 | 3 | 6 |
| 3d | 2 | 5 | 10 |
| 3f | 3 | — | — |
| n = 1, 2, 3… | Nivel — tamaño y energía. Es la fila de la tabla periódica. |
| ℓ = 0 … n−1 | Subnivel — forma del orbital. 0 = s, 1 = p, 2 = d, 3 = f. Es el bloque de la tabla. |
| mℓ = −ℓ … +ℓ | Orientación — cuál de los orbitales de esa forma. De ahí salen los 3 p, los 5 d y los 7 f. |
| ms = +½ o −½ | Espín — los dos electrones que caben en un mismo orbital. Nunca hay un tercero. |
Principio de Aufbau
Se llena primero el subnivel de menor energía. El orden no es 1s 2s 2p 3s 3p 3d…, sino el que da la regla diagonal: 4s entra antes que 3d.
Principio de exclusión de Pauli
Dos electrones del mismo átomo no pueden tener los cuatro números iguales. Consecuencia práctica: máximo dos por orbital, y con espines opuestos.
Regla de Hund
Dentro de un mismo subnivel, primero uno en cada orbital y solo después se emparejan. Los tres electrones p del nitrógeno van a tres orbitales distintos, no dos juntos y uno suelto.
Antes de leer configuraciones, leer la notación
Una configuración electrónica no es un código que haya que memorizar: es una frase con tres piezas que se repiten. Nivel, subnivel y cuántos electrones hay. Quien sabe leer esas tres piezas puede escribir la configuración de cualquier elemento sin haber visto nunca la suya.
| el número | Nivel principal n. Es la fila de la tabla periódica. En «3s¹» el electrón está en el tercer nivel. |
| la letra | Subnivel: s, p, d o f. Es el bloque de la tabla, y fija cuántos electrones caben — s admite 2, p admite 6, d admite 10 y f admite 14. |
| el superíndice | Cuántos electrones hay ahí. No es una potencia y no se multiplica por nada: se cuenta. |
| la comprobación | Los superíndices suman Z. Para el sodio: 2 + 2 + 6 + 1 = 11. Si no suman el número atómico, la configuración está mal y no hace falta revisar nada más. |
| Subnivel | Caben | Entran | Quedan por colocar |
|---|---|---|---|
| 1s | 2 | 2 | 9 |
| 2s | 2 | 2 | 7 |
| 2p | 6 | 6 | 1 |
| 3s | 2 | 1 | 0 |
La notación 2p³ dice cuántos electrones hay, pero no cómo están repartidos entre los tres orbitales del subnivel. El diagrama de cajas sí lo dice, y es lo que hace falta para contar electrones desapareados.
La tabla periódica es el mapa del llenado
Aquí está la idea que hace innecesario memorizar nada: la fila dice qué nivel se está llenando, el bloque dice qué subnivel, y la columna dice cuántos electrones lleva. La configuración se lee recorriendo la tabla, y la tabla se entiende porque es la configuración dibujada.
| abreviada | [Ar] 4s² 3d⁶ |
| por capa | 1: 2 · 2: 8 · 3: 14 · 4: 2 |
| posición | periodo 4 · grupo 8 · bloque d |
| valencia | 2 en 4s y 6 en 3d. En los metales de transición los dos subniveles están tan cerca en energía que los d también entran en juego — por eso el manganeso llega a +7. Cuando el d está lleno del todo deja de participar, y por eso el zinc solo actúa con +2. |
Todo elemento quiere quedar como el gas noble más cercano
Los electrones de valencia explican el ion que forma cada elemento, y el ion que forma explica su fórmula en cualquier compuesto. La regla es una sola: se pierde o se gana lo mínimo para llegar a ocho en el último nivel — o a dos, si el gas noble cercano es el helio.
N³⁻, O²⁻, F⁻, Ne, Na⁺, Mg²⁺ y Al³⁺ tienen los mismos diez electrones y la misma configuración, 1s² 2s² 2p⁶. Lo que cambia es cuántos protones tiran de ellos.
| Especie | Protones | Electrones | Radio |
|---|---|---|---|
| N³⁻ | 7 | 10 | ▇▇▇▇▇▇▇ |
| O²⁻ | 8 | 10 | ▇▇▇▇▇▇ |
| F⁻ | 9 | 10 | ▇▇▇▇▇ |
| Ne | 10 | 10 | ▇▇▇▇ |
| Na⁺ | 11 | 10 | ▇▇▇ |
| Mg²⁺ | 12 | 10 | ▇▇ |
| Al³⁺ | 13 | 10 | ▇ |
Cuatro tendencias que son un solo argumento
No hay cuatro cosas que aprender: hay dos fuerzas. Bajar añade una capa y aleja al electrón; avanzar añade protones y lo aprieta. Cada tendencia periódica es una de esas dos ganando, y la que gana está siempre escrita en la posición.
| Esquina | Elemento | Qué es |
|---|---|---|
| Arriba a la derecha | F | el más electronegativo, el de radio menor |
| Abajo a la izquierda | Cs, Fr | el más metálico, el de radio mayor |
| Columna 18 | He, Ne, Ar | energía de ionización máxima, sin electronegatividad asignada |
Sources & bibliography
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- 01
DIPA — Demostración Interactiva de la Prueba de Admisión
Universidad Nacional de Colombia · Dirección Nacional de AdmisionesHerramienta oficial y repetible para practicar con preguntas de los cinco componentes; entrega un puntaje por componente y un puntaje estandarizado al terminar. La propia página advierte que sirve para familiarizarse con el tipo de pregunta y que no hace parte del proceso de admisión. Es la referencia contra la que conviene contrastar la dificultad de cualquier banco generado, incluido este.
- 02
Prueba de admisión — estructura y componentes
Universidad Nacional de Colombia · Dirección Nacional de Admisiones120 preguntas de opción múltiple en 3 horas y 30 minutos, repartidas en cinco componentes: análisis textual 25, matemáticas 25, ciencias naturales 25, ciencias sociales 25 y análisis de la imagen 20. De ahí sale el ritmo promedio de 1 min 45 s por pregunta que usa el cronómetro de los bancos.
- 03
Compendium of Chemical Terminology (Gold Book)
International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)Definiciones formales de los términos que estos estudios usan de manera estricta: número atómico, número de masa, isótopo, electronegatividad, energía de ionización, afinidad electrónica, enlace de hidrógeno, número de oxidación, catalizador, energía de activación, pH, quiralidad y aromaticidad.
- 04
Nomenclature of Inorganic Chemistry — IUPAC Recommendations (Libro Rojo)
International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)La numeración de los grupos de 1 a 18 que usan la tabla interactiva y los enunciados, y las reglas de nomenclatura inorgánica: notación de Stock con número romano, nomenclatura sistemática con prefijos multiplicadores, y la correspondencia hipo-/-oso/-ico/per- de los oxácidos con -ito y -ato de sus sales.
- 05
Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)Autoridad sobre los pesos atómicos estándar y las abundancias isotópicas naturales. Es la referencia contra la que habría que contrastar la tabla de elementos y el panel de isótopos; ver la lista de no verificados, donde se declara qué valores concretos NO se tomaron de sus tablas.
- 06
The Nature of the Chemical Bond
Linus Pauling · 1939Obra donde se introduce la escala de electronegatividad que estos estudios usan para clasificar enlaces. La escala es relativa y adimensional por construcción, y no la publica ningún organismo de normalización: por eso los valores concretos figuran como no verificados y el corte de ΔEN se declara como convenio.
- 07
The International System of Units (SI), 9th edition
Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) · 2019Define el mol fijando el número de Avogadro y describe la unidad de masa atómica unificada como unidad aceptada fuera del SI, anclada en la doceava parte de la masa de un átomo de ¹²C. De ahí sale la explicación del panel 2 sobre por qué el promedio calculado con números de masa no coincide con el peso atómico tabulado.
These are in the material but their provenance is not established. They are listed rather than omitted, so nothing here reads as settled when it isn't.
- Los valores de electronegatividad de la tabla de elementos (H 2,20 · O 3,44 · F 3,98 · Cs no incluido, etc.).Son los valores de Pauling que tabula habitualmente la literatura, y el orden relativo que producen es el correcto y el que el examen pregunta. No proceden de una tabla citada con edición y página, y además la escala de Pauling no tiene un valor «oficial»: distintas revisiones dan cifras ligeramente distintas. Sirven para comparar; no como dato con incertidumbre.
- La columna de números de masa A —el isótopo más abundante de cada elemento— y las abundancias del panel 2 (Cl-35 75,8 % · Cu-63 69,2 % · B-10 19,9 % · Li-6 7,6 %).Son los valores representativos de uso corriente, redondeados a una décima. La autoridad es la CIAAW, pero no se contrastaron contra su tabla vigente, que además publica intervalos y no un número único para varios de estos elementos. El resultado del promedio ponderado que calcula el panel es aritméticamente correcto sobre los datos que muestra.
- Las masas atómicas redondeadas (H 1 · C 12 · Cl 35,5 · Cu 63,5).Son una convención de examen, no los pesos atómicos estándar. La página lo dice donde importa, y el panel 2 usa precisamente esa discrepancia como material didáctico en vez de esconderla.
- Que la anomalía del cromo y del cobre se explique «por la estabilidad del subnivel d semilleno o lleno».Las configuraciones 4s¹3d⁵ y 4s¹3d¹⁰ son un hecho medido y no están en discusión. La explicación sí lo está: es una racionalización posterior de manual, no una regla que permita predecir qué elementos serán excepción. El panel lo dice con esas palabras en vez de presentarla como causa establecida.
- Que la prueba se aplique en dos partes de 60 preguntas cada una, con 2 horas para la primera (análisis textual y matemáticas, más parte de ciencias) y 1 hora 30 minutos para la segunda (ciencias, sociales y análisis de imagen).Aparece de forma consistente en material preuniversitario, pero NO en las páginas de la Dirección Nacional de Admisiones, que solo declaran 120 preguntas y 3 h 30 min en total. Si fuera cierta, el ritmo real sería de 2 min por pregunta en la primera parte y de 1 min 30 s en la segunda, no de 1 min 45 s en todas. Por eso el cronómetro de los bancos ofrece los tres ritmos etiquetados por su procedencia en vez de imponer el promedio.
- Las 25 preguntas del banco y sus respuestas.Están escritas para este material, no tomadas de exámenes publicados. La aritmética está verificada numéricamente; el estilo y la dificultad son una aproximación al examen real, no una muestra de él.