Números cuánticos.

Números Cuánticos
Son valores numéricos que definen las características de los electrones de un átomo. Ya en el
segundo postulado de la teoría de Bohr se introduce un entero arbitrario (n) que se define como
un número cuántico, luego se introdujeron otros para tratar de mantener la validez de la teoríade Bohr que no explicaba satisfactoriamente la estructura del átomo de hidrógeno y peor aún la
estructura de átomos diferentes del hidrógeno.
Los números cuánticos más importantes son cuatro: Principal (n), secundario (I), Magnético
(m), y de Spin (s).
El número cuántico principal indica el nivel en el que se encuentra el electrón, su capa u órbita,
n puede tomar valores enteros desde 1 hasta 7.Su valor define la energía que tiene el electrón en el átomo de hidrógeno. En otros átomo la
energía no depende totalmente de n. A mayor n, el electrón tiene mayor energía.
El número cuántico secundario indica la existencia de varios subniveles dentro del mismo nivel
(subcapas o sub órbitas). Depende del número cuántico principal y toma valores desde 0 hasta
n­1.
Se acostumbra sin embargo a utilizar una letra para designar este número cuántico secundario
de acuerdo a la siguiente equivalencia:0 → s (sharp)
1 → p (principal)
2 → d (diffuse)
3 → f (fundamental)
A este número cuántico se le denomina también del momento angular e indica la forma
geométrica aproximada de la “nube electrónica” asociada con el electrón. Por ejemplo todos los
orbitales s tienen una forma esférica aunque el n sea diferente.

Número Cuántico magnético.Cada subnivel contiene uno o más “orbitales” que están relacionados con este tercer número
cuántico. Indica las posibles orientaciones de la nube electrónica cuando sobre el átomo actúa
un campo magnético externo.
Sus valores depende de 1 y van desde ­1 hasta +1.

Los tres primeros números cuánticos sirven para definir un orbital. Si los electrones tienen igualvalores de n, l, m, se dice que están en un mismo orbital en el que pueden existir máximo dos
electrones según el “Principio de Exclusión de Pauli”
El orbital es la región espacial en donde la probabilidad de encontrar un determinado
electrón es máxima.
Número Cuántico de Spin.­ Existe un cuarto número cuántico denominado de Spin que indica
el sentido de rotación que tiene un electrón alrededor de su propio eje. Es independiente de losnúmeros cuánticos anteriores y toma dos valore +½, ­½ dependiendo de la dirección de
rotación del electrón alrededor de su propio eje.
Se pueden considerar los valores permitidos de los cuatro números cuánticos así como la
relación de estos con los “lugares” donde se encuentran los electrones de un átomo, mediante
un cuadro como se indica a continuación:
NÚMERO CUÁNTICO

VALORES PERMITIDOS

PRINCIPAL
SECUNDARIO
MAGNÉTICO
SPIN1,2,3……..7
0,1,2……..n­1
­1,....0,......+1
+½, ­½

(n) → nivel
(l)   → subnivel
(m) → orbital
(s) → rotación del electrón

De Broglie: comportamiento del electrón
En 1942 el francés Louis De Broglie planteó el hecho de que las partículas podrían comportarse
como ondas en determinadas circunstancias.Ya en 1905, Einstein había demostrado que las ondas tenían las propiedades de las partículas
(en el efecto fotoeléctrico) y De Broglie en 1924 consideró que lo contrario también se cumpliria,
encontrando además una relación matemática que permitía calcular la longitud de onda
asociada a un partícula material.

Al igualar la energía de un cuanto o fotón

 E =

h*c
λ  con la energía que puede desprender

dicho paquete, es decir la ecuación de Einstein E=m.c2  se tiene:

h.cλ

= m.c2

λ=

h
m.c

Si se generaliza la expresión anterior para partículas cuya velocidad sea diferente a la velocidad
de la luz se tiene.

λ=

h
m.v

λ = 
Longitud de onda asociada a la partícula
m = 
masa de la partícula
ν = velocidad de la partícula
h = constante de Planck...