GUÍA3QI

GUÍA DE TRABAJO
“CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA”
ALUMNO
PROFESOR
Carlos Contreras
PUNTAJE 150
PUNTAJE
REAL
OBTENIDO
CURSO
NOTA
FECHA
UNIDAD
Materia y sus transformaciones:
SUBUNIDAD
“Modelo Mecano-Cuántico”
OBJETIVOS
Conocer, comprender, construir y determinar la configuración
electrónica de distintos elementos.
Orbitales y Números cuánticos
Mientras que en el modelo de Bohr se hablaba de órbitas definidas en el modelo de Schrödinger sólo podemos hablar de las distribuciones probables para
un electrón con cierto nivel de energía. Así para un electrón en el estado fundamental la probabilidad de la distribución se refleja en la siguiente figura,
dónde la intensidad del color rojo indica una mayor probabilidad de encontrar al electrón en esa región, o lo que es lo mismo una mayor densidad
electrónica.
De la resolución de la ecuación de onda de Schrödinger se obtiene una serie de funciones de onda (ó probabilidades de
distribución de los electrones) para los diferentes niveles energéticos que se denominan orbitales atómicos.
La figura anterior representa el orbital de mínima energía del átomo de hidrógeno. Mientras que el modelo de Bohr utilizaba un
número cuántico(n) para definir una órbita el modelo de Schrödinger utiliza tres números cuánticos para describir un orbital: n, l, m y s.
Número cuántico principal (n): Representa al nivel de energía o volumen del orbital. Dicho de otra manera el número cuántico principal
determina el tamaño de las órbitas, por tanto, la distancia al núcleo de un electrón vendrá determinada por este número cuántico. Todas
las órbitas con el mismo número cuántico principal forman una capa.
orbital.
incluyendo
órbita,
Número cuántico secundario (l): Identifica al subnivel de energía del electrón y se le asocia a la forma del
Sus valores dependen del número cuántico principal "n", es decir, sus valores son todos los enteros entre 0 y (n-1),
al 0. Ejemplo: n = 4; l = 0, 1, 2, 3. Dicho de otra manera, El número cuántico l determina la excentricidad de la
para l=0: orbital s, para l= 1: orbital p, l=2 orbital d, l=3 orbital f, etc…
Número cuántico magnético (m): Describe las orientaciones espaciales de los orbitales. Sus valores son todos los
enteros del intervalo (-l,+l) incluyendo el 0.Ejemplo: n = 3, l = 0, 1, 2, m = -2, -1, 0, +1, +2. Dicho de otra manera,
El número cuántico magnético determina la orientación espacial de las órbitas, de las elipses. El conjunto de estos
tres números cuánticos determinan la forma y orientación de la órbita que describe el electrón y que se
denomina orbital.
Número cuántico de espín (s): Describe el giro del
eje, en un movimiento de rotación. Este giro puede hacerlo
entre sí. Por ello, los valores que puede tomar el número
Dicho de otra manera, cada electrón, en un orbital, gira
principio de exclusión de Pauli, en un átomo no pueden
cuatro números cuánticos iguales, así que en cada orbital sólo podrán colocarse dos electrones
de s +1/2 y -1/2) y en cada capa podrán situarse 2n2 electrones (dos en cada orbital).
electrón en torno a su propio
sólo en dos direcciones, opuestas
cuántico de spin son -1/2 y +1/2.
sobre si mismo. Según el
existir dos electrones con los
(correspondientes a los valores
Representaciones de los Orbitales
Orbitales "s": Los orbitales "s" son esféricamente
simétricos.
Orbitles "p": La forma de los orbitales p es de dos
tipos de orbitales p ( ; ml= -1,0,1) que difieren en
tres números cuánticos magnéticos y las tres
nivel
n
se
denominan
npx,
npy,
npz
aumentar el número cuántico principal.
lóbulos situados en lados opuestos al núcleo. Hay tres
su orientación. No hay una correlación simple entre los
orientaciones: las direcciones x, y y z. Los orbitales p del
Los orbitales p al igual que los s aumentan de tamaño al
Orbitales "d": En el tercer subnivel tenemos 5
diferentes orientaciones sen el espacio tal y como
orbitales atómicos (para n>3 l =2; ml=-2,-1,0,1,2) con
vemos en la figura.
Orbitales "f": Son orbitales de mayor energía. Para
Los orbitales f son importantes para comprender el
mayor a 57.
Las
energías
de
los
n>4 tendremos 7 orbitales f ( =3 y ml=-3,-2,-1,0,1,2,3) .
comportamiento de los elementos con número atómico
orbitales atómicos
En el modelo de Bohr la
energía de un electrón dependía únicamente del número
cuántico principal. Lo mismo ocurre en la descripción de los orbitales atómicos en mecánica cuántica para el átomo de hidrógeno.
Para átomos con más de un electrón (polielectrónicos) los orbitales atómicos tienen la misma forma que los orbitales del átomo de hidrógeno, pero la presencia
de más de un electrón afecta a los niveles de energía de los orbitales (debido a la repulsión entre dos electrones)
Así por ejemplo el orbital 2s tiene un valor de energía menor que los orbitales 2p para átomos con más de un electrón:
Por lo tanto, la combinación de n y l describe a un orbital que es la región del espacio en la que es más probable encontrar al electrón y en la cual tiene
una cantidad específica de energía. El valor que tome el número cuántico secundario (l) determina el tipo de orbital:
Cuadro que resume los orbitales que hay en cada nivel de energía y la capacidad máxima de electrones que pueden contener los niveles y
subniveles de energía
Actividad: Luego de analizar cuidadosamente el texto, y de acuerdo a las instrucciones de tu profesor, confecciona la
configuración electrónica en el esquema, escribe la extendida y resumida para los siguientes átomos, agregando la
cantidad de electrones según (Z) para un átomo neutro, con su spin correspondiente. Por último determina los números
cuánticos para el último electrón de cada configuración. (150 puntos)