configuración electrónica

Números Cuánticos y Configuración Electrónica

1) Números cuánticos
Se utilizan para definir la energía, la distribución y el comportamiento de los electrones en el
átomo:

Nombre
Principal
Momento
angular

Símbolo

l

Números cuánticos
Significado
Energía del orbital y radio del átomo
Nombre y forma* de orbitales (también
energía en átomos polielectrónicos)

Magnético

mlCantidad y orientación de los orbitales

Espín del
electrón

ms

Sentido de giro del electrón

n

Valores posibles
1, 2, 3, 4…hasta infinito
0, 1, 2, 3, 4….hasta (n-1)
s, p, d, f, g…etc.
Orbitales: (2 l + 1)
Valores: desde –l hasta +l
pasando por el cero
+1/2 -1/2

*orbitales “s” son esféricos, los “p” son lóbulos (como un ocho) y los “d” son como ochos dobles
Los númeroscuánticos denotan algo así como el “domicilio” de un electrón en el átomo, y se
escriben en el orden en que aparecen en la tabla, dentro de un paréntesis y separados por comas,
de la siguiente manera: (n, l, ml, ms). Ejemplo: para el orbital 2s se tienen las dos posibles
combinaciones de números cuánticos (2, 0, 0, +1/2) y (2, 0, 0, -1/2).

2) Configuración electrónica del átomo
Es la formaen la cual se distribuyen los electrones en los distintos orbitales atómicos, definidos por
los cuatro números cuánticos. Para ello se deben considerar los siguientes conceptos:
Átomos en su estado fundamental, el número de electrones es igual que el número atómico Z.
El orden de llenado de los orbitales con electrones es con una secuencia de menor a mayor
energía, según se indica acontinuación: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p
(ver Fig. 7.24 pág. 300). Tener cuidado porque algunos elementos de transición, lantánidos y
actínidos tienen algunas excepciones al orden mencionado.
El número total de orbitales para un determinado valor de número cuántico principal (n) es
2
2
equivalente a n . Ejemplo: Para n = 2 se tienen 2 = 4 orbitales, que son un orbital 2s ytres
orbitales 2p (correspondientes a 2px, 2py y 2pz). Lo anterior se explica porque para n = 2, el valor
de l puede ser 0 o 1. Para l = 0, se tiene ml = 0 (un orbital 2s) y para l = 1, se tiene ml = -1, 0, 1,
que corresponde a los tres orbitales p.
El número de subniveles de cada capa o nivel n, es también igual a n (o sea el número de
valores que puede tomar el segundo número cuántico l).Ejemplo: para n=2, hay 2 subniveles
correspondientes a los valores de l=0 y l=1. Además, cada subnivel l contiene (2l+1) orbitales, en
este ejemplo para l=0 sólo hay un orbital (2s) y para l=1 hay 3 orbitales (2p x, 2py y 2pz). En
general, subniveles llenos o casi llenos de electrones son más estables.
Principio de exclusión de Pauli: No es posible que dos electrones de un átomo tengan losmismos cuatro números cuánticos. Al menos van a diferir en el último (ms). O sea que como
máximo pueden coexistir dos electrones en un mismo orbital (tomando en cuenta su orientación), y
deben tener espines opuestos (+1/2 y -1/2). Ejemplo: las posibles combinaciones de números
cuánticos para el orbital 3p son: (3, 1, -1, +1/2), (3, 1, 0, +1/2), (3, 1, 1, +1/2), (3, 1, -1, -1/2),
(3, 1, 0, -1/2) y(3, 1, 1, -1/2),

1

Números Cuánticos y Configuración Electrónica
El número máximo total de electrones en el nivel principal n es equivalente al doble del número
2
total de orbitales que se estén utilizando, o sea 2n . Para cada orbital específico, su número
máximo de electrones es igual a 2 veces (2 l + 1). Esto quiere decir que para cada orbital s, p, d, f,
g se tiene que el númeromáximo de electrones será 2, 6, 10, 14, 18, respectivamente. Esto NO va
en contra del principio de exclusión de Pauli, pues se da a entender que por ejemplo en el orbital p,
los 6 electrones están distribuidos equitativamente en los subniveles px, py y pz (2 en cada uno).
Efecto pantalla en átomos polielectrónicos significa que los electrones más cerca del núcleo
(como en orbital 1s)...