2. 22
1
• Números cuánticos
2
• Niveles y subniveles de energía
3
• Orbitales atómicos
4 • El espín electrónico
5
• Capa de valencia
Contenidos…
3. Cada conjunto de cuatro números
cuánticos caracteriza a un electrón.
NÚMEROS CUÁNTICOS
n : número cuántico principal
l : número cuántico azimutal
ml: número cuántico magnético
ms: número cuántico magnético de espín
4. Número cuántico del momento angular ó azimutal ℓ
I. Depende de “n” y toma valores enteros de 0 a (n-1) .
Así para n=1 sólo hay un valor posible 0.
Para n=2 hay dos valores de ℓ: 0 y 1.
Para n=3 hay tres valores posibles: 0, 1 y 2.
ii. Generalmente el valor de ℓ se representa por una letra:
ℓ 0 1 2 3 4 5
Nombre del orbital s p d f g h
Definen la forma del
orbital (tipo de subnivel)
s = SPHERICAL 1 orbital 2 e max
p = PRINCIPAL 3 orbitales 6 e max
d = DIFUSSO 5 orbitales 10 e max
f = FUNDAMENTAL 7 orbitales 14 e max
5. Número cuántico magnético ml
El número cuántico magnético determina el cambio
de energía de un orbital atómico debido a un campo
magnético externo. De ahí el nombre de número
cuántico magnético. (efecto Zeeman)
6. El cuarto número cuántico es el número cuántico magnético de
espín, ms. Sólo se permiten dos valores para ms = +1/2 y –1/2.
Número cuántico magnético de espín ms
7. ¿Cuál es el significado y los valores posibles de los
números cuánticos?
16. ENERGÍA DE LOS ORBITALES
Regla cuántica de (n+l):
Entre dos orbitales tendrá menor energía aquél en el que la suma de los números
cuánticos n y l sea menor. Si el resultado fuese el mismo para ambos, tendrá
menor energía aquél de menor número cuántico principal n
18. ¿EN QUÉ ORDEN SE LLENAN LOS ORBITALES?
Principio de construcción (Aufbau):
En su estado fundamental la distribución electrónica de un
elemento se construye a partir del inmediato anterior,
adicionándole un electrón de modo que le confiera la máxima
estabilidad (menor energía)
19. ¿CUÁNTOS ELECTRONES CABEN EN UN ORBITAL?
Principio de exclusión de Pauli (1925):
En un determinado sistema cuántico (átomo o molécula) no pueden existir dos
electrones con los cuatro números cuánticos idénticos
Por tanto, en un orbital sólo caben dos electrones que compartirían tres números
cuánticos y se diferenciarían en el número cuántico de spin (ms)
Hidrógeno Helio
1s2
(1, 0, 0, ½)
(1, 0, 0, −½)
Energía
1s
Energía
n = 1 n = 1
1 electrón 2 electrones
(1, 0, 0, ½)
20. ¿CÓMO SE LLENAN LOS GRUPOS DE ORBITALES DE IGUAL ENERGÍA?
Regla de la máxima multiplicidad de Hund:
Cuando una serie de orbitales de igual energía (p, d , f) se están llenando con
electrones, éstos permanecerán desapareados mientras sea posible, manteniendo
los espines paralelos
Carbono (Z = 6)
1s 2s
2p
1s2 2s2 2p2
2 2
2
Oxígeno (Z = 8)
1s 2s
2p
1s2 2s2 2p4
2 2
4
Diagrama de orbitales
Configuración
electrónica
25. El número de periodo al que pertenece un elemento es igual al
número de nivel de energía en donde el átomo aloja sus electrones
externos, llamados electrones de valencia porque son los que
intervienen en la formación de los enlaces químicos.
En los elementos de los Grupos A, el número de grupo es igual al
número de electrones de valencia que tienen sus átomos.
Capa de valencia
28. Escribir las configuraciones electrónicas de los siguientes átomos:
Na Z = 11
Cl Z = 17
Zn Z = 30
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1
EJERCICIO 2
Ca Z = 20
Al Z = 13
Sc Z = 22
Escribir las configuraciones electrónicas y decir a qué grupo pertenecen los siguiente
elementos:
EJERCICIO 1
1s2 2s2 2p6 3s1
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10
29. ¿EN QUÉ ORDEN SE LLENAN LOS ORBITALES?
Principio de construcción (Aufbau):
En su estado fundamental la distribución electrónica de un elemento se
construye a partir del inmediato anterior, adicionándole un electrón de modo
que le confiera la máxima estabilidad (menor energía)
