La mecánica cuántica

El modelo actual del átomo se basa en la mecánica cuántica ondulatoria, la cual está fundamentada en cuatro números cuánticos, mediante los cuales puede describirse un electrón en un átomo.

El desarrollo de está teoría durante la década de 1920 es el resultado de las contribuciones de destacados científicos entre ellos Einstein, Planck (1858-1947), de Broglie, Bohr (1885-1962), Schrödinger (1887-1961) y Heisenberg..

La siguiente figura muestra las modificaciones que ha sufrido el modelo del átomo desde Dalton hasta Schrödinger.

NÚMEROS CUÁNTICOS

1) NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL (n)

Representa los niveles energéticos. Se designa con números enteros positivos desde n=1 hasta n=7 para los elementos conocidos.

Para calcular el número máximo de electrones que acepta cada nivel se calcula con la fórmula 2n donde "n" es el nivel.

El valor de "n" determina el volumen efectivo.

Ejms:

NIVEL ( n ) Número máximo de electrones

1 2 ( 1 ) = 2

2 2 ( 2 ) = 8

3 2 ( 3 ) = 18

4 2 ( 4 ) = 32

2) NÚMERO CUÁNTICO SECUNDARIO O AZIMUTAL ( l )

Determina el subnivel y se relaciona con la forma del orbital.

Cada nivel energético ( n ) tiene "n" subniveles.

Ejms.

NIVEL ENERGÉTICO ( n ) Número de subniveles contenidos en el nivel

1 1

2 2

3 3

Se designa con números que van de cero a n-1, los cuales se identifican con las letras s, p, d, f.

NIVEL SUBNIVEL

(número asignado) LETRA

1 l = 0 s

2 l = 0

l = 1 s

p

3 l = 0

l = 1

l = 2 s

p

d

A continuación se muestra la forma de los 4 subniveles: s, p, d, f

Cada subnivel acepta un número máximo de electrones:

s = 2 e-

p = 6 e-

d = 10 e-

f = 14 e-

3) NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO (m)

Representa los orbitales presentes en un subnivel.

Se designa con números que van de -l a + l pasando por cero.

n l m

1 0 ( s ) 0

2 0 ( s )

1 ( p ) 0

-1, 0, +1

3 0 ( s )

1 ( p )

2 ( d ) 0

-1, 0, +1

-2, -1, 0, +1, +2

Cada orbital acepta un máximo de 2 electrones.

4) NÚMERO CUÁNTICO POR SPIN (s)

Se relaciona con el giro del electrón sobre su propio eje. Al estar juntos en un mismo orbital, un electrón gira hacia la derecha y otro hacia la izquierda. Se le asignan números fraccionarios: -1/2 y +1/2

EJERCICIO DE NÚMEROS CUÁNTICOS:

Señala con una "X" el número incorrento de las series mostradas a continuación, dando una breve explicación justificando su respuesta. El primer renglón está resuelto como ejemplo señalando con rojo el número incorrecto.

n l s m Explicación

5 5 -2 +1/2 En n = 5 l = 0,1,2,3 y 4

0 1 0 -1/2

4 2 -3 +1/2

1 0 0 0

-2 1 -1 +1/2

3 1 +2 -1/2

6 -2 0 +1/2

3 2 -1 +1/3

2 3 -1 -1/2

6 5 -5 3

4 2 +3 -1/2

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA.-

Muestra el acomodo de los electrones en el átomo en niveles y suniveles.

La configuración electrónica puede mostrarse en dos formas:

...