Gu a de Aplicaci n N meros Cu nticos

MODELO MECANO-CUANTICO – Números Cuánticos
Números Cuánticos
Aprendizaje(s) Esperado(s): Caracterizar el comportamiento de los electrones en el átomo en base a principios (nociones) del modelo mecano-cuántico.
Distinguir la organización de los electrones en cada uno de los niveles de energía de diversos átomos
Habilidades: Reconocer y definir los números cuánticos.
Asocian los niveles de energíacon los números cuánticos y la posición del electrón dentro del átomo.
Puntaje:
PI:
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Nota:

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Orbitales y Números cuánticos

Mientras que en el modelo de Bohr se hablaba de órbitas definidas en el modelo de Schrödinger sólo podemos hablar de las distribuciones probables para un electróncon cierto nivel de energía. Así para un electrón existe una región en torno al núcleo dónde hay una mayor probabilidad de encontrar al electrón en esa región, o lo que es lo mismo una mayor densidad electrónica.

De la resolución de la ecuación de onda de Schrödinger se obtiene una serie de funciones de onda (o probabilidades de distribución de los electrones) para los diferentes nivelesenergéticos que se denominan orbitales atómicos.

Mientras que el modelo de Bohr utilizaba un número cuántico(n) para definir una órbita el modelo de Schrödinger utiliza cuatro números cuánticos para describir un orbital: n, l, m y s.
Números cuánticos

Número cuántico principal (n): Representa al nivel de energía o volumen del orbital. Dicho de otra manera el número cuántico principal determina el tamañode las órbitas, por tanto, la distancia al núcleo de un electrón vendrá determinada por este número cuántico. Todas las órbitas con el mismo número cuántico principal forman una capa o nivel.

Número cuántico secundario (l): Identifica al subnivel de energía del electrón y se le asocia a la forma del orbital. Sus valores dependen del número cuántico principal "n", es decir, sus valores son todoslos números enteros entre 0 y (n-1), incluyendo al 0. Ejemplo: n = 4; l = 0, 1, 2, 3. Dicho de otra manera, El número cuántico l determina la excentricidad de la órbita, para cada valor de l se asocia una letra minúscula: para l=0: orbital s, para l= 1: orbital p, l=2 orbital d, l=3 orbital f, etc…

Tabla 1. Valores de n y l




























Fig. 2. Forma de los orbitales
Númerocuántico magnético (m): Describe la orientación espacial de los orbitales. Sus valores son todos los números enteros del intervalo (-l,+l) incluyendo el 0.

Ejemplo: n = 3, l = 0, 1, 2, m = -2, -1, 0, +1, +2.

Dicho de otra manera, El número cuántico magnético determina la orientación espacial de las órbitas, de las elipses. El conjunto de estos tres números cuánticos determinan la forma yorientación de la órbita que describe el electrón y que se denomina orbital.








Número cuántico de espín (s): Describe el giro del electrón en torno a su propio eje, en un movimiento de rotación. Este giro puede hacerlo sólo en dos direcciones, opuestas entre sí. Por ello, los valores que puede tomar el número cuántico de spin son -1/2 y +1/2. Dicho de otra manera, cada electrón, en un orbital,gira sobre si mismo.

Según el principio de exclusión de Pauli, en un átomo no pueden existir dos electrones con los cuatro números cuánticos iguales, así que en cada orbital sólo podrán colocarse dos electrones (correspondientes a los valores de s +1/2 y -1/2) y en cada capa o nivel podrán situarse 2n2 electrones (dos electrones en cada orbital).





En resumen tenemos lo siguiente:

N° cuánticoprincipal (n)
N° cuántico secundario (l)
Para cada valor de (l) se asocia una letra minúscula o subnivel
N° cuántico magnético (ml)

N° de orbitales por subnivel. Ej. Como el subnivel s solo tiene un valor de N° magnético, los subniveles s solo tendrán un orbital, los subniveles p tienen 3, y así sucesivamente.

varía de 0 hasta (n-1)

Tiene valores de –l, 0, +l, desde menos ele, hasta mas ele....