Saltar al contenido

Características de los Números Cuánticos

Características de los Números Cuánticos
1 (20%) 1 vote

En el proceso algebraico de la solución de la ecuación de Schrödinger, surgieron naturalmente códigos matemáticos relacionados con la energía del electrón, que se denominan números cuánticos.

Existen cuatro números cuánticos: número cuántico principal (n), número cuántico secundario o azimutal (l), número cuántico magnético (m o ml) y número cuántico de spin (s o ms).

El conjunto de números cuánticos nunca se repite para dos electrones de un átomo.

Por lo tanto, este conjunto de números cuánticos sirve para identificar cada electrón en la electrósfera de un átomo.

Números cuánticos y sus características

Los números cuánticos son cuatro: principal (n), secundario (l), magnético (m o ml) y spin (s o mS). Ellos tienen la función de localizar los electrones, por lo que no hay electrones que tengan los cuatro números cuánticos iguales.

Número Cuántico Principal

El número cuántico principal (n) es aquel que indica los niveles de energía, es decir, la capa electrónica en el que está el electrón.

Las capas electrónicas K, L, M, N, O, P y Q representan respectivamente los siguientes números cuánticos principales 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7:

K = 1, L = 2, M = 3, N = 4, O = 5, P = 6, Q = 7

Número Cuántico Secundario

El número cuántico secundario, azimutal o de momento angular (l) es aquel que indica los subniveles de energía, o sea, el subnivel de energía al que pertenece el electrón.

Los subniveles de energía s, p, d y f representan, respectivamente, los siguientes números cuánticos secundarios 0, 1, 2 y 3:

s: l = 0, p: l = 1, d: l = 2, f: l = 3

Número Cuántico Magnético

El número cuántico magnético (m o m1) es aquel que indica la órbita donde  se encuentran los electrones:

  • El subnivel s tiene 1 orbital, que es el orbital (0).
  • El subnivel p tiene 3 orbitales, que son los orbitales (0), (+1) y (-1).
  • El subnivel d posee 5 orbitales, que son los orbitales (-2), (-1), (0), (+1) y (+2).
  • El subnivel f tiene 7 orbitales, que son los orbitales (-3), (-2), (-1), (0), (+1), (+2) y (+3).

Número Cuántico de Spin

El número cuántico de spin (s o mS) es aquel que indica el sentido de rotación del electrón:

Si el orbital de un subnivel es negativo, la rotación es en el sentido negativo, el cual está representado por una flecha hacia arriba. Pero si el orbital de un subnivel es positivo, la rotación es en el sentido positivo, el cual está representado por una flecha hacia abajo.

Ejemplo del elemento hierro (Fe)

Configuración electrónica del hierro: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

  1. Teniendo en cuenta que su electrón más energético se encuentra en la capa 3, entonces, n = 3.
  2. Su subnivel es d, entonces, l = 2.
  3. El subnivel d tiene 5 órbitas. Al distribuir los electrones, el último queda en el orbital -2, entonces, m = -2.
  4. El spin (s) tanto puede ser + ½ como -½.

¿Qué es la configuración electrónica?

La configuración electrónica es la forma en la que los elementos químicos se ordenan según su energía. Gracias a esto los números cuánticos logran localizar a los electrones.