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Orbital atómico

Orbitales atómicos y moleculares. El esquema de la izquierda es la regla de Madelung para determinar la secuencia energética de orbitales. El resultado es la secuencia inferior de la imagen. Hay que tener en cuenta que los orbitales son función de tres variables, la distancia al núcleo, r y dos ángulos. Las imágenes sólo representan la componente angular del orbital
Unorbital atómico es una determinada solución particular, espacial e independiente del tiempo a la ecuación de Schrödinger para el caso de un electrón sometido a un potencial coulombiano. La elección de tres números cuánticos en la solución general señalan unívocamente a un estado monoelectrónico posible.
Estos tres números cuánticos hacen referencia a la energía total del electrón, el momento angularorbital y la proyección del mismo sobre el eje z del sistema del laboratorio y se denotan por

El nombre de orbital también atiende a la función de onda en representación de posición independiente del tiempo de un electrón en una molécula. En este caso se utiliza el nombre orbital molecular.
La combinación de todos los orbitales atómicos dan lugar a la corteza electrónica representado por elmodelo de capas electrónico. Este último se ajusta a los elemento según la configuración electrónica correspondiente.

Introducción [editar]
Un orbital atómico es la descripción ondulatoria del tamaño, forma y orientación de una región del espacio disponible para un electrón.[1] Cada orbital presenta una energía específica para el estado del electrón.
La posición (la probabilidad de la amplitud)de encontrar un electrón en un punto determinado del espacio se define mediante sus coordenadas en el espacio. En coordenadas cartesianas dicha probabilidad se denota como ψ(x, y, z), donde ψ no se puede medir directamente.
En términos de coordenadas esféricas, ψ se expresa como ψ(r, θ, φ). Dada la simetría esférica de los átomos, dichas coordenadas se usan, de manera muy frecuente, en cálculosde funciones de onda para las descripción de los electrones y sus estados energéticos en los mismos.
El significado de dichas coordenadas es el siguiente:
r es la distancia radial de cualquier punto del espacio al origen de coordenadas
θ, es el ángulo entre el radio vector r y el eje z
φ es el ángulo entre el eje x y la proyección del radio vector con el plano xy.

Las relaciones entre losdos sistemas de coordenadas son:
x = r sen θ cos φ
y = r sen θ sin φ
z = r cos θ

La función de ondas [editar]
En el modelo atómico surgido tras la aplicación de la Mecánica Cuántica a la descripción de los electrones en los átomos (modelo posterior al átomo de Bohr,[2] y en general en química, se denomina orbital atómico a cada una de las funciones de onda monoelectrónicas que describenlos estados estacionarios de los átomos hidrogenoides (son las funciones de onda Ψ que se obtienen resolviendo la ecuación de Schrödinger independiente del tiempo HΨ = EΨ, es decir, las funciones propias del Hamiltoniano, H).
No representan la posición concreta de un electrón en el espacio, que no puede conocerse dada su naturaleza mecanocuántica, sino que representan una región del espacio entorno al núcleo atómico en la que la probabilidad de encontrar al electrón es elevada (por lo que en ocasiones al orbital se le llama Región espacio energética de manifestación probabilística electrónica o REEMPE).
El nombre que se asigna a las distintas clases de orbitales se debe a su relación con las líneas del espectro de un elemento (en inglés s sharp, p principal, d diffuse y f fundamental yel resto de los nombres, a partir de aquí, siguen el orden alfabético g, h ).
Los números cuánticos [editar]
En el caso del átomo de hidrógeno, Schrödinger pudo resolver la ecuación anterior de forma exacta, encontrando que las funciones de onda están determinadas por los valores de tres números cuánticos n, l, ml, es decir, para poder solucionar dicha ecuación hace falta introducir una serie...