orbitales atómicos y orbitales atómicos y números cuánticos

24/02/2008
ORBITALES ATÓMICOS Y
NÚMEROS CUÁNTICOS
Las representaciones científicas más populares del
átomo que muestran a los electrones moviéndose
alrededor del núcleo, de manera similar al movimiento
de los planetas alrededor del sol, están
equivocadas!
• Los círculos NO son órbitas.
• Los electrones NO se mueven alrededor del núcleo a
lo largo de los círculos.
• Los círculos representan niveles energéticos.
• Los electrones en el círculo más cercano al núcleo
tiene la menor energía.
- Los ocho electrones en el siguiente círculo tienen
mayor energía, y el electrón del último círculo tiene la
más alta energía.
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Un orbital atómico es una zona del espacio donde existe una
alta probabilidad (superior al 90%) de encontrar al electrón.
Esto supone considerar al electrón como una nube difusa de
carga alrededor del núcleo con mayor densidad en las zonas
donde la probabilidad de que se encuentre dicho electrón es
mayor.
Cada electrón de un átomo se identifica por la combinación
de cuatro números denominados números cuánticos:
n : número cuántico principal
l : número cuántico del momento angular orbital
m : número cuántico magnético
s : número cuántico del espín electrónico
• n: Describe el nivel de energía u órbita en que se
encuentra el electrón.
• l: Describe el momento angular del electrón y
distingue los subniveles de energía dentro de un
nivel energético.
• m: Describe el subnivel de energía, es decir la
p
de cada orbital.
orientación espacial
• s: Define el sentido de rotación sobre su eje.
- Cada orbital puede tener como máximo 2 electrones
- Valores -1/2 y + 1/2
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• n: Describe el nivel de energía u órbita en que se
encuentra el electrón.
N° máximo de electrones = 2 . n2
n
n
n
n
=
=
=
=
1
2
3
4
2 electrones
8 electrones
18 electrones
32 electrones
•l: Describe el momento angular del electrón y
distingue los subniveles de energía dentro de un
nivel energético.
Los valores de l van desde 0 a n
n--1
l
l
l
l
=
=
=
=
0
1
2
3
subnivel
subnivel
subnivel
subnivel
Cada uno tiene su forma particular:
s
p
d
f
3
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• m: Describe el subnivel de energía, es decir la
orientación espacial de cada orbital. Determina el
número de orbitales en cada subnivel.
m = (2 x l ) + 1
l
l
l
l
=
=
=
=
0
1
2
3
1
3
5
7
orbital
orbitales
orbitales
orbitales
bit l
1s
3p
5d
7f
s: Define el sentido de rotación sobre su eje.
- Cada orbital puede tener como máximo 2 electrones
- Valores -1/2 y + 1/2
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Veamos los orbitales posibles según el valor de los números cuánticos:
Si n = 1, l = 0, sólo es posible encontrar un orbital en el primer
nivel energético en el que puede haber hasta dos electrones
Si n = 2, l = 0 y 1, son posibles los tipos de orbitales s y p.
Si l = 0, tenemos el orbital llamado 2s en el que caben
dos electrones
Si l = 1, tendremos orbitales del tipo p de los que habrá tres diferentes según
m (+1, 0, -1) posibles del número cuántico m, pudiendo albergar un máximo
de dos electrones cada uno, es decir seis electrones como máximo
Si n = 3, son posibles tres valores del número cuántico l: 0,1 y 2.
Si l = 0 tendremos de nuevo un orbital del tipo s:
Si l = 1, tendremos los tres orbitales del tipo p:
si l = 2, los orbitales serán del tipo d, de los que habrá cinco diferentes
según indican los cinco valores posibles de m (+2, +1, 0, -1, -2) y que
podrán albergar un total de diez electrones:
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y así sucesivamente…
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