NÚMEROS CUÁNTICOS

NÚMEROS CUÁNTICOS

6 febrero, 2017 0 By Ensambledeideas

Con el objeto de caracterizar a las partículas negativas de un átomo, la química usa números llamados números cuánticos. Los mismos son:

  • El número cuántico principal: que señala el nivel de energía en el que se halla el electrón.
  • El número cuántico azimutal: que indica el subnivel donde se mueve la partícula.
  • El número cuántico magnético: que indica la disposición de la zona en la que hay posibilidades de hallar la partícula negativa en el espacio.
  • El número cuántico de espín: indica el sentido en el que gira la partícula alrededor de un eje supuesto.

Veamos cada uno de ellos en detalle1

NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL

Indicado con la letra n, respetando que (es decir, n es mayor o igual a 1 y n pertenece al grupo de los números naturales).

Si el número cuántico principal de un electrón es 1, se entiende que esa partícula se encuentra en el primer nivel de energía; si el número asignado al electrón es 3, se indica que la partícula se encuentra en el tercer nivel de energía; y de esta manera se corresponde con cada número cuántico entero.

NÚMERO CUÁNTICO AZIMUTAL

Indicado con la letra l, usando números enteros desde 0 hasta nl.

Han aprendido que cada nivel consta de un número determinado de subniveles. De esta manera, el primer nivel (n = 1) posee un solo subnivel: s; el segundo nivel (n = 2) posee dos subniveles: s y p; el tercer nivel (n = 3) posee tres subniveles: s, p y d; el cuarto subnivel (n = 4) posee cuatro subniveles: s, p, d y f. Ahora bien, s, p, d y f son las representaciones en letras de los números cuánticos azimutales 0, 1, 2 y 3, respectivamente.

Si desean comprender aún más lo anterior, observen lo siguiente:

NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL (n)

NÚMERO CUÁNTICO AZIMUTAL (l)
n = 1 (es decir, primer nivel)0 (la representación en letras de 0 es s)
n = 2 (es decir, segundo nivel)

0 (la representación en letras de 0 es s)

1 (la representación en letras de 1 es p)

n = 3 (es decir, tercer nivel)

0 (la representación en letras de 0 es s)

1 (la representación en letras de 1 es p)

2 (la representación en letras de 2 es d)

n = 4 (es decir, cuarto nivel)

0 (la representación en letras de 0 es s)

1 (la representación en letras de 1 es p)

2 (la representación en letras de 2 es d)

3 (la representación en letras de 3 es f)

NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO

Indicado con la letra m, sus valores van desde l = -1 hasta l = 1 (pasando por 0), todos números enteros.

En la unidad anterior está mencionado el concepto de orbital. Existen diferentes tipos de orbitales y cada uno de ellos tiene una forma distinta en el espacio que los caracteriza. Los subniveles se orientan en referencia a tres ejes: x, y, z. Vean a continuación las distintas disposiciones:

Orbital s.

El subnivel s (número cuántico azimutal igual a 0) tiene una única orientación: esférica, y por lo tanto un único número cuántico magnético (m): 0

Orbital p.

El subnivel p (l = 1) posee tres orientaciones de acuerdo al valor que tome: m = -1, m = 0,  m = 1. Cada unas de ellas se designan según su ubicación en los ejes cartesianos: px, py o pz.

De esta manera, habrá cinco formas espaciales para el subnivel d (l = 2): -2, -1, 0, +1 y +2; y siete formas para el subnivel f (l = 3): -3, -2, -1, 0, +1, +2 y +3.

NÚMERO CUÁNTICO DE ESPÍN

Indicado con la letra s, sus valores son únicamente dos: 1/2 y -1/2.

Los electrones giran sobre sí mismos en dos posibles sentidos, que comúnmente se indican con ↑ y ↓. Esta característica recibe el nombre de espín del electrón. Un orbital puede estar ocupado por una única partícula negativa, o por dos de ellos. Se debe aclarar que si existen dos electrones en el mismo orbital, cada uno de ellos debe tener un espín opuesto.

Las casillas como éstas representan orbitales. Cada ↑ o ↓ representa un sentido en el que gira el electrón.

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  1. Para comprender de manera correcta el concepto de los números cuánticos, deben saber manejar con claridad términos vistos en la web. Se les aconseja que revisen el tema Configuración Electrónica si no comprenden las explicaciones.