ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES DE INGENIERÍA

Los números cuánticos son parámetros que describen el estado energético de un electrón y las características de un orbital.

Nº Cuántico principal (n): puede tomar valores enteros (1, 2, 3...) y coincide con el mismo nº cuántico introducido por Bohr. Está relacionado con la distancia promedio del electrón al núcleo en un determinado orbital y, por tanto, con el tamaño de este e indica el nivel de energía.

Nº cuántico secundario (ℓ): puede tener todos los valores desde 0 hasta n – 1. Está relacionado con la forma del orbital e indica el subnivel de energía.

Nº cuántico magnético (m_l): puede tener todos los valores desde - ℓ hasta + ℓ pasando por cero. Describe la orientación espacial del orbital e indica el número de orbitales presentes en un subnivel determinado.

Nº cuántico de espín (m_s): explica determinadas características de los espectros de emisión se consideró que los electrones podían girar en torno a un eje propio, bien en el sentido de las agujas del reloj, bien en el sentido contrario. Toma los valores de + ½ o - ½.

El principio de exclusión de Pauli

Establece que no es posible que dos electrones de un átomo tengan los mismos cuatro números cuánticos iguales. Esto implica que en un mismo orbital atómico sólo pueden coexistir dos electrones con espines opuestos. La importancia de este para la estructura atómica radica en que históricamente el principio de exclusión de Pauli fue formulado para explicar la estructura atómica, y consistía en imponer una restricción sobre la distribución de los electrones entre los diferentes estados.

Existe una excepción en el llenado de los niveles para el hierro, ya que, los orbitales semilleros presentan una estabilidad extra, esto hace que en metales de transición, elementos como el Cromo llenen antes los orbitales 3d que se llene completamente el orbital 4s, como se muestra en esta tabla con algunos elementos de transición:

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