Números Cuánticos

1.1.2 Descripción de los números cuánticos: significado, valores, niveles de energía, subniveles y orbitales.
Números cúanticos
Wolfgang Pauli fue uno de los componentes más importantes del grupo de científicos que crearon la teoría cuántica, juega un papel crucial en el desarrollo de esta teoría. Cada una de las capas del modelo atómico de Bohr correspondía a un conjunto de númeroscuánticos y formuló lo que hoy se conoce como el  principio de exclusión de Pauli, según el cual dos electrones no pueden tener nunca el mismo conjunto de números cuánticos, proporcionando así una razón para justificar la forma de llenarse las capas de átomos cada vez más pesados. 
Los números cuánticos se empleen para describir matemáticamente un modelo tridimensional del átomo. El número cuánticoprincipal, n, define el estado de energía principal, o capa, de un electrón en órbita. El número cuántico orbital, l, describe la magnitud del momento angular del electrón en órbita. El número cuántico m describe la orientación magnética en el espacio del plano de la órbita del electrón. El llamado espín se designa con el número cuántico de espín magnético, ms, que puede adoptar el valor de – 1 o + 1según la dirección del espín. Para cada número cuántico, salvo ms, sólo están permitidos determinados valores enteros. Las consecuencias de esta regla están sustancialmente de acuerdo con la ley periódica.
Por ejemplo, cuando el número cuántico principal (n) es 1, la teoría cuántica sólo permite que el número orbital (l) y el número cuántico magnético (m) tengan un valor de 0, y que el númerocuántico de espín (ms) sea + 1 o – 1. El resultado es que sólo hay dos combinaciones posibles de números cuánticos: 1 – 0 – 0 – (+1) y 1 – 0 – 0 – (– 1). Según el principio de exclusión, cada una de estas dos combinaciones de números cuánticos puede ser adoptada por un único electrón. Por tanto, cuando el número cuántico principal es n = l, sólo dos electrones pueden ocupar esa capa electrónica.Cuando n = 2, la teoría cuántica permite que l sea 0 o 1, m sea +1, 0, o –1, y ms sea + 1 o – 1. Existen ocho combinaciones posibles de estos números cuánticos. Por tanto, en la segunda capa electrónica puede haber un máximo de ocho electrones. Con este método puede establecerse el número máximo de electrones permitidos en cada capa electrónica de cualquier átomo. La ley periódica se explica por eldiferente grado de llenado de las capas electrónicas de los átomos
¿Cuáles son los números cuánticos?
Para poder establecer la configuración electrónica de un átomo, es preciso conocer sus números cuánticos y determinar, a través de estos, la distribución y el spin (o sentido de giro) de cada electrón.
Los números cuánticos son cuatro:
Ø Número cuántico principal, n: Se relaciona con ladistancia promedio que va del electrón al núcleo de un orbital en particular. Toma valores de los números enteros positivos y representa los niveles de energía de loa electrones de un átomo.
Ø Número cuántico secundario, azimutal o de momento regular, 1: Esta relacionado con la forma del orbital y depende del valor del número cuántico principal.
Los subniveles se designan con letras.
Ø Númerocuántico magnético, m: Esta relacionado con la orientación espacial del orbital y depende del número cuántico de momento angular.
Un orbital puede albergar como máximo dos electrones.
Ø Número cuántico de spin electrónico, s: Determínale spin del electrón, es decir, el sentido en que gira el electrón sobre su propio eje.
El principio de exclusión de Pauli indica que en un mismo átomo no puedenexistir dos electrones que tengan los cuatro números cuánticos iguales, es decir que al menos un número cuántico debe ser distinto.
Niveles de energía
Los electrones de los átomos se encuentran en niveles de energía o capas, las cuales aumentan de energía a medida que aumenta la distancia de éstos al núcleo del átomo. Por ello, entre más cercano esté el electrón al centro del átomo, más...