Números Cuánticos

Números Cuánticos:
Para describir la distribución de los electrones en el hidrógeno y otros átomos, la mecánica cuántica precisa de tres números cuánticos. Estos números se derivan de la solución matemática de la ecuación de Schrödinger para el átomo de hidrógeno y son: el número cuántico principal, el número cuántico del momento angular y el número cuántico magnético. Estos números se utilizanpara describir los orbitales atómicos e identificar a los electrones que están dentro. El número cuántico de espín es un cuarto número cuántico que describe el comportamiento de determinado electrón y completa la descripción de los electrones en los átomos.
Número Cuántico Principal(n):
El número cuántico principal (n) puede tomar valores enteros de 1, 2, 3, etc., y corresponde al númerocuántico en la ecuación de Bohr. En el átomo de hidrogeno, el valor de n define la energía de un orbital. Sin embargo, esto no se aplica para átomos polielectronicos. El número cuántico principal también se relaciona con la longitud promedio del electrón al núcleo en determinado orbital. Cuanto más grande es el valor de n, mayor es la longitud entre un electrón en el orbital respecto del núcleo y, enconsecuencia, el orbital es más grande.


Número Cuántico del Momento Angular(ℓ):
El número cuántico del momento angular (ℓ) expresa la “forma” de los orbitales.
Los valores de ℓ, dependen del valor del número cuántico principal, n. Para cierto
Valor de n, ℓ , tiene todos los valores enteros posibles desde 0 hasta (n- 1).
Para n solo existe un posible valor de ℓ; es decir,
l = ( n -1)
l= 1 -1
l = 0






El valor de ℓ, se designa con las letras s, p, d,. . . de la siguiente forma:

l 0 1 2 3 4 5
Nombre del Orbital s p d f g h

Observaron que algunas líneas eran finas (𝒔harp, en inglés), otras eran más bien 𝒅ifusas, y algunas eran muy intensas y se referían a ellas como 𝒑rincipales.
Por esta razón, asignaron las letras iniciales del adjetivo que calificaba a cadalínea con dichos estados de energía. Sin embargo, después de la letra 𝒅, el orbital se designa siguiendo un orden alfabético, comenzando con la letra f (para el estado f undamental).
El conjunto de orbitales que tienen el mismo valor de n se conoce comúnmente como nivel o capa. Los orbitales que tienen los mismos valores de n y , se conocen como subnivel o subcapa.
Por ejemplo, el nivel con n = 2está formado de dos subniveles, ℓ = 0, y 1 (los valores permitidos para (n = 2). Estos corresponden a los subniveles 2s y 2p, donde 2 expresa el valor de n, y s y p se refieren al valor de ℓ.

Número Cuántico Magnético(m_l):
El número cuántico magnético (m_l) describe la orientacion del orbital en el espacio. Dentro de un subnivel, el valor de m_l , depende del valor que tenga el númerocuántico del momento angular ℓ, Para cierto valor de ℓ, existen (2 ℓ +1) valores enteros de m_l , como sigue:
-l, (-l+1),…0,…(+l-1),+l
Por ejemplo:
Si l=0
Entonces m_l es 0
Si l=1
Entonces existen tres valores de m_l
Porque [(2x1)+1] es decir:
m_l = -1 ,0 y 1
















El número de valores que tenga m_l , indica el número de orbitales presentes en unsubnivel con cierto valor de ℓ. Para resumir este análisis de los tres números cuánticos, supongamos el caso donde n = 2 y ℓ =1. Los valores de n y ℓ, indican que se tiene un subnivel 2p, y en este se tienen tres orbitales 2p (puesto que hay tres valores de m_l: -1, 0 y 1).


Número Cuántico de Espín del Electrón(m_s):
Los experimentos realizados con los espectros de emisión de los átomos desodio e hidrógeno indicaban que las líneas del espectro de emisión se podían separar aplicando un campo magnético externo. Los físicos sólo pudieron explicar estos resultados suponiendo que los electrones se comportan como pequeños imanes. Si nos imaginamos que los electrones giran sobre su propio eje, como lo hace la Tierra, es factible explicar sus propiedades magnéticas. Según la teoría...