Orbital SPDF

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
Facultad de Ciencias Químicas

FUNDAMENTOS ESPECTROSCÓPICOS
Calderón Ana
Chicaiza Nathaly

ORBITALES ATÓMICOS
ORBITAL ATÓMICO (OA)
El orbital Atómico es la descripción ondulatoria del tamaño, forma y orientación
de una región del espacio con la probabilidad de encontrar un electrón, lo que
supone poder considerar al electrón o electrones, como una nube indefinidacargada que gira entorno al núcleo, donde hay mayor densidad y es la zona
donde la probabilidad de encontrar al electrón, es mayor. En ocasiones al
orbital se le llama Región espacio energética de manifestación probabilística
electrónica o REEMPE.
 ¿Cómo se estructura un OA?
Un orbital atómico se ha estructurado por la descripción del movimiento
ondulatorio que realizan los electrones medianteecuaciones de onda,
Schrödinger estudió matemáticamente el comportamiento del electrón en el
átomo, obteniendo la famosa Ecuación De Schrödinger:

En el caso del átomo de hidrógeno, se puede resolver la ecuación de
Schrödinger de forma exacta, encontrando que las funciones de onda y un
orbital atómico están determinadas por los valores de los números
cuánticos:
Número Cuántico

Definición

Valores

n= Número cuántico principal
 Tamaño del orbital
1,2,3,4,5,6,7
l = Número cuántico del momento angular Forma del orbital
0,1,2,3…(n-1)
m = Número cuántico magnético
 Orientación de los orbitales
- l …+l
s = Número cuántico del spin electrónico  sentido de giro del e- sobre su eje + ½ ó - ½

TIPOS DE ORBITALES ATÓMICOS.
Los tipos de orbitales atómicos están definidos por el número cuánticosecundario o angular, donde hay que destacar:

Para “l”: toma valores de números enteros que van desde 0 hasta
(n-1).
Estos valores del número cuántico “l”, representan el tipo del orbital,
así:
Cuando:
Máxima población electrónica
2e6e10e14e-

l = 0,
el orbital es de tipo s 
l = 1, los orbitales son de tipo p 
l = 2, los orbitales son de tipo d 
l = 3, los orbitales son de tipo f 

S
S
SNúcleo

S

P
P
D

P
D

F
1nivel

2nivel

3nivel

4nivel

Orbital s
 Tiene simetría esférica alrededor del núcleo del átomo.
Ejemplo
 
1s

Orbital P
 La forma geométrica de los orbitales p es de 2 esferas achatadas hacia
el punto de contacto (el núcleo atómico) y orientadas según los ejes de
coordenadas x,y,z en función de los valores que pueden tomar “m”
Ejemplo
 
2

1s

 
2

2s

  
2px2py 2pz.

2p6

Orbital d
 Tienen formas lobulares con signos alternados o un doble lóbulo con un
anillo que los rodea.
Ejemplo:
    
3d10

Orbital f
Los orbitales “f” tienen formas aún más exóticas, que se pueden derivar
de añadir un plano nodal a las formas de los orbitales d. Presentan n-4
nodos radiales.

COMBINACION LINEAL DE ORBITALES ATÓMICOS (CLOA)
Es una superposición cuántica deorbitales atómicos y una técnica para
calcular orbitales moleculares en química cuántica.
La combinación lineal de orbitales atómicos se utiliza para describir
cualitativamente la estructura molecular, siguiendo sencillas reglas:



El número de orbitales atómicos que se encuentran en la expansión
lineal es igual que el número de orbitales moleculares.



Si un orbital atómico tiene unaenergía similar a otro, éstos se mezclarán
más fácilmente, es decir, ayudan más a los mismos orbitales
moleculares.
Este hecho sucede en moléculas biatómicas homonucleares,
como por ejemplo, el oxígeno (O2).



Pero si en cambio, cuando se unen diferentes núcleos, con distinta
carga, éstos se deforman.
De esta forma, en el hidrógeno, los orbitales 1s se solapan al
50%, colaborando por igual a laformación de dos nuevos
orbitales moleculares, sin embargo, el enlace H-O en el oxígeno,
participa en mayor medida, consiguiendo que el orbital molecular
se parezca más al orbital del oxígeno



Los orbitales atómicos se mezclan, sólo si la simetría lo permite, y es por
eso que las participaciones más importantes las realizan los orbitales
atómicos que más se solapan.

Diagrama de orbital molecular...