Guia de configuracon electronica

Guía 3 “CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA”

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 electrón con 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 loque 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 niveles energéticos que se denominan orbitales atómicos.

Mientras que el modelo de Bohr utilizaba un número cuántico(n) para definir una órbita el modelo de Schrödingerutiliza 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 tamaño de las órbitas, por tanto, la distancia al núcleo de un electrón vendrá determinada por este número cuántico. Todas las órbitas con el mismo númerocuántico 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 todos los 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 laexcentricidad 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…
|n |l |Letra asociada |
|1 |0 |s |
|2 |0 |s |
| |1 |p |
|3|0 |s |
| |1 |p |
| |2 |d |
|4 |0 |s |
| |1 |p |
| |2 |d |
| |3 |f|

Tabla 1. Valores de n y l

Fig. 2. Forma de los orbitales

Número cuántico 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 orientaciónespacial de las órbitas, de las elipses. El conjunto de estos tres números cuánticos determinan la forma y orientación 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 puedetomar 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 podránsituarse 2n2 electrones (dos electrones en cada orbital).

En resumen tenemos lo siguiente:

|N° cuántico |N° cuántico |Para cada valor |N° cuántico magnético (ml) |N° de orbitales por subnivel. Ej. Como el |
|principal (n) |secundario (l) |de (l) se asocia | |subnivel s solo tiene un valor de N° |
| |...