Números cuánticos química

Números Cuánticos

Conceptos Básicos
Para una mejor comprensión de esta presentación, se recomienda que el alumno ya este familiarizado con los conceptos siguientes:

- Ecuación de Onda de Schrödinger - Diamagnetismo y Paramagnetismo

Si desea accesar a una descripción breve de estos conceptos dé un clic en el nombre del concepto.

Antecedentes
Los números cuánticos son variablesinvolucradas en la ecuación de onda de Schrödinger.

Dependiendo de los valores de los números cuánticos, se obtienen diferentes soluciones para la ecuación de onda.

Estas soluciones permiten conocer los lugares de máxima probabilidad para ubicar a un electrón dentro de un átomo.

Antecedentes
Los números cuánticos obtenidos de la ecuación de onda son tres: - El número cuántico principal. -El número cuántico secundario, también llamado número cuántico azimutal o número cuántico de momento angular. - El número cuántico magnético.

Número Cuántico Principal

El número cuántico principal, se denota con un una letra n y su valor indica la órbita o nivel energético en el que se encuentra el electrón, mientras mayor sea el valor de n, más alejado esta el electrón del núcleo, y mayores su contenido energético.

Número Cuántico Principal
Los valores que adquiere n, son números enteros mayores de cero; así por ejemplo: Cuando n = 1, el electrón se encuentra en la órbita 1 Cuando n = 2, el electrón se encuentra en la órbita 2 Cuando n = 3, el electrón se encuentra en la órbita 3
. . .

Cuando n = x, el electrón se encuentra en la órbita x

Número Cuántico Secundario
Elnúmero cuántico secundario, se denota con una letra l y su valor indica la subórbita o subnivel de energía en el que se encuentra el electrón.

Dicha subórbita o subnivel energético, también llamado orbital, se puede entender como la forma geométrica que describe el electrón al moverse dentro del átomo.

Número Cuántico Secundario
Para cada valor de n, l adquiere diferentes valores enteros,que van desde cero hasta n-1; así por ejemplo: Cuando n = 1, l adquiere un solo valor: 0 Cuando n = 2, l adquiere dos valores: 0 y 1 Cuando n = 3, l adquiere tres valores: 0, 1 y 2 . . .

Número Cuántico Secundario

Como se mencionó anteriormente, los orbitales son formas geométricas que describen los electrones al moverse en el interior del átomo. Estas formas geométricas son diferentespara cada valor de l y a cada orbital se le asigna una literal.

Número Cuántico Secundario
l=0
Orbital s

l=1

Orbital p

l=2

Orbital d

Número Cuántico Secundario

Cuando l = 3, los orbitales son del tipo f; cuando l = 4, los orbitales son del tipo g y a partir de aquí, se van asignando las letras siguientes del abecedario. Conforme aumenta el valor de

l, aumenta lacomplejidad de la figura geométrica que describe
el electrón; de hecho, aún no se han determinado las formas que presentan los orbitales del tipo g.

Número Cuántico Magnético

El número cuántico magnético, se denota con una letra m y sus valores indican las orientaciones que tienen los orbitales en el espacio.

Número Cuántico Magnético
Para cada valor de l, m adquiere diferentes valores enterosque van desde –l hasta +l, pasando por cero; así por ejemplo: Cuando l = 0, m adquiere un solo valor: 0 Cuando l = 1, m adquiere tres valores: –1, 0 y +1 Cuando l = 2, m adquiere cinco valores: –2, –1, 0, +1 y +2 . . .

Con base en lo anterior, para las tres primeras órbitas de un átomo, se puede establecer la tabla siguiente:

1a. Órbita

2a. Órbita 2 0 (s) 0 -1 1 (p) 0 +1 0 (s) 0 -1 1 (p)0 +1

3a. Órbita 3 2 (d) -2 -1 0 +1 +2

n l
(Orbital)

1 0 (s) 0

m

1a. Órbita n l (Orbital) m 1 0 (s) 0 0 (s) 0

2a. Órbita 2 1 (p) -1 0 +1 0 (s) 0 -1 1 (p) 0 +1

3a. Órbita 3 2 (d) -2 -1 0 +1 +2

1a. Órbita Z

Y
Orbital 1s

X

2a. Órbita Z Z Z Z

Y
Orbital 2s

Y
Orbital 2px

Y X
Orbital 2py

Y X
Orbital 2pz

X

X

1a. Órbita n l (Orbital) m 1 0 (s)...