Teor a de la Mec nica Cu ntica 2
Páginas: 6 (1409 palabras)
Publicado: 16 de agosto de 2015
Teoría de la Mecánica Cuántica
Con base a los estudios de Erwin SchÖringer, Paul Adrien, Maurice Dirac, Werner Heisenberg y otros científicos, desarrollan la teoría mecánica cuántica o mecánica ondulatoria. Ya que es posible determinar la posición de un electrón en cualquier instante de un átomo, la ecuación matemática de SchÖringer predice las probabilidades de que los electrones seencuentren a ciertas distancias del núcleo de un átomo dado.
Para obtener soluciones satisfactorias de la ecuación de SchÖringerse hizo necesaria la introducción de cuatro números cuánticos relacionados con el comportamiento de los electrones en los átomos: estos números que tienen valores dependientes entre sí se indican con las letras n, l, m, s.
Número cuántico principal (n)
El número cuánticoprincipal designa el nivel energético principal en el cual se localiza un electrón dado; este número también expresa la energía de los niveles dentro del átomo. Determina también el número máximo de electrones que puede tener cada nivel de energía.
Puede asumir teóricamente cualquier valor entero desde 1 hasta infinito, aunque con 7 valores (1, 2, 3, 4, 5,6 y 7) es posible satisfacer a todos losátomos conocidos actualmente.
Número cuántico secundario (l)
El número cuántico secundario l, determina la energía asociada con el movimiento del electrón alrededor del núcleo; por lo tanto el valor de (l) indica el tipo de subnivel en el cual se localiza el electrón y se relaciona con la forma de la nube electrónica.
Cada nivel electrónico e divide en subniveles que contienen electrones de la mismaenergía.
Así, en el 1er nivel energético sólo hay un subnivel, al cual l da un valor de cero (0) y lo representa por la letra s (del inglés sharp).
En el 2do nivel energético hay dos subniveles, a los que l, da el valor de: 0 y 1; y los representa por las literales: s y p, respectivamente (p del inglés principal).
En el 3er nivel energético hay tres subniveles, a los que l, da el valor de: 0, 1y 2; y los representa con las literales: s, p, y d, respectivamente (d de diffuse).
En el 4° nivel energético hay cuatro subniveles, a los que l, da el valor de: 0, 1, 2, y 3; y los representa por las letras; s, p, d, y respectivamente (f de fundamental).
Para el 5°, 6° y 7° nivel energético, teóricamente habría 5, 6 y 7 subniveles respectivamente, sólo que, para los átomos conocidos, sonsuficientes 4 niveles, en el 5° nivel (s, p, d, y f); 3 niveles para el 6° nivel (s, p, y d); y 2 subniveles en el 7° nivel (s y p).
Así podemos decir que par l:
Los orbitales (región del espacio donde es probable que se encuentre el electrón) s tienen forma esférica, los orbitales p tienen forma parecida a bolas o peras, los orbitales d parecen lazos y los orbitales f no pueden describirseclaramente.
Como el electrón se mueve libremente en tres dimensiones, las direcciones probables de los orbitales se orientan según los tres ejes perpendiculares x, y, z del sistema de coordenadas que se emplean para fijar un punto en el espacio.
Número cuántico magnético (m)
El número cuántico magnético representa la orientación espacial de los orbitales contenidos en los subniveles energéticoscuando éstos se encuentran sometidos a un campo magnético. El número de electrones por subnivel depende de éste y está dado por la relación (2l+1) que puede ser desde -1 hasta +1 pasando por el cero.
En un subnivel s (l=0) hay un solo orbital al que m dará el valor de 0.
En un subnivel p (l=1) hay tres orbitales, a los que m da los valores de: -1, 0, +1, respectivamente.
En un subnivel d (l=2), haycinco orbitales, a los que m da valores de: -2, -1, 0, +1, +2, respectivamente.
En un subnivel f (l=3), hay siete orbitales, a los que m da valores de: -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, respectivamente.
Los tipos de orbitales para los cuatro primeros niveles de energía son:
Número cuántico espín
Este número cuántico describe la orientación del giro del electrón. Expresa el campo eléctrico generado...
Teoría de la Mecánica Cuántica
Con base a los estudios de Erwin SchÖringer, Paul Adrien, Maurice Dirac, Werner Heisenberg y otros científicos, desarrollan la teoría mecánica cuántica o mecánica ondulatoria. Ya que es posible determinar la posición de un electrón en cualquier instante de un átomo, la ecuación matemática de SchÖringer predice las probabilidades de que los electrones seencuentren a ciertas distancias del núcleo de un átomo dado.
Para obtener soluciones satisfactorias de la ecuación de SchÖringerse hizo necesaria la introducción de cuatro números cuánticos relacionados con el comportamiento de los electrones en los átomos: estos números que tienen valores dependientes entre sí se indican con las letras n, l, m, s.
Número cuántico principal (n)
El número cuánticoprincipal designa el nivel energético principal en el cual se localiza un electrón dado; este número también expresa la energía de los niveles dentro del átomo. Determina también el número máximo de electrones que puede tener cada nivel de energía.
Puede asumir teóricamente cualquier valor entero desde 1 hasta infinito, aunque con 7 valores (1, 2, 3, 4, 5,6 y 7) es posible satisfacer a todos losátomos conocidos actualmente.
Número cuántico secundario (l)
El número cuántico secundario l, determina la energía asociada con el movimiento del electrón alrededor del núcleo; por lo tanto el valor de (l) indica el tipo de subnivel en el cual se localiza el electrón y se relaciona con la forma de la nube electrónica.
Cada nivel electrónico e divide en subniveles que contienen electrones de la mismaenergía.
Así, en el 1er nivel energético sólo hay un subnivel, al cual l da un valor de cero (0) y lo representa por la letra s (del inglés sharp).
En el 2do nivel energético hay dos subniveles, a los que l, da el valor de: 0 y 1; y los representa por las literales: s y p, respectivamente (p del inglés principal).
En el 3er nivel energético hay tres subniveles, a los que l, da el valor de: 0, 1y 2; y los representa con las literales: s, p, y d, respectivamente (d de diffuse).
En el 4° nivel energético hay cuatro subniveles, a los que l, da el valor de: 0, 1, 2, y 3; y los representa por las letras; s, p, d, y respectivamente (f de fundamental).
Para el 5°, 6° y 7° nivel energético, teóricamente habría 5, 6 y 7 subniveles respectivamente, sólo que, para los átomos conocidos, sonsuficientes 4 niveles, en el 5° nivel (s, p, d, y f); 3 niveles para el 6° nivel (s, p, y d); y 2 subniveles en el 7° nivel (s y p).
Así podemos decir que par l:
Los orbitales (región del espacio donde es probable que se encuentre el electrón) s tienen forma esférica, los orbitales p tienen forma parecida a bolas o peras, los orbitales d parecen lazos y los orbitales f no pueden describirseclaramente.
Como el electrón se mueve libremente en tres dimensiones, las direcciones probables de los orbitales se orientan según los tres ejes perpendiculares x, y, z del sistema de coordenadas que se emplean para fijar un punto en el espacio.
Número cuántico magnético (m)
El número cuántico magnético representa la orientación espacial de los orbitales contenidos en los subniveles energéticoscuando éstos se encuentran sometidos a un campo magnético. El número de electrones por subnivel depende de éste y está dado por la relación (2l+1) que puede ser desde -1 hasta +1 pasando por el cero.
En un subnivel s (l=0) hay un solo orbital al que m dará el valor de 0.
En un subnivel p (l=1) hay tres orbitales, a los que m da los valores de: -1, 0, +1, respectivamente.
En un subnivel d (l=2), haycinco orbitales, a los que m da valores de: -2, -1, 0, +1, +2, respectivamente.
En un subnivel f (l=3), hay siete orbitales, a los que m da valores de: -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, respectivamente.
Los tipos de orbitales para los cuatro primeros niveles de energía son:
Número cuántico espín
Este número cuántico describe la orientación del giro del electrón. Expresa el campo eléctrico generado...
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