Este es un tema con el que muchos estudiantes sufrimos en la asignatura de Química ya que los números cuánticos los vemos como un montón de letritas y números con un significado que no tiene sentido para nosotros. Por lo pronto aquí se presenta la información necesaria para una mejor comprensión del tema (aunque algunos digan que no necesitan comprenderlo tienen que para poder pasar la materia y no depender de la puntería del compañero a un lado nuestro).
¿A quién se le ocurrió esto y para qué? Si nosotros observamos la Tabla periódica, cada elemento tiene su propio número atómico, como el Hidrógeno (H) que es 1, el Helio (He) que es 2, etc. Ese número indica la cantidad de electrones que contiene el átomo, si estos electrones los quisiéramos acomodar sería necesario tener una idea de como distribuirlos, y más aún si quisiéramos encontrar un electrón en específico. Esto fue lo que hizo el físico austriaco Erwin Schrödinger, al deducir una ecuación matemática.
De acuerdo con esta ecuación, la posición más probable donde encontrar un electrón, está determinada por cuatro parámetros llamados Número Cuántico, cuyos valores son dependientes entre sí y son:
n, l, m, ms
Gracias a los números cuánticos podremos darnos una idea de la ubicación de un electrón y también pueden ser de gran utilidad a la hora de determinar la ubicación de un elemento en la Tabla Periódica en base a su Configuración Electrónica la cual es rica en datos para este fin. Espero que esta información (obtenida de un libro de química, ya que no toda la información que se encuentra en la red es confiable) sea de tu utilidad y más aún que logres una comprensión sobre este tema.
Números Cuánticos.
“n”.-Es el número cuántico principal, determina el nivel principal donde se encuentra un electrón, se relaciona con la distancia promedio del electrón al núcleo.
Sus valores pueden ser cualquier número entero (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7...) pero para los elementos hasta ahora conocidos sólo pueden ocupar 7 niveles los cuales se representan con letras mayúsculas.
Nivel | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Letra | K | L | M | N | O | P | Q |
El máximo número de electrones que puede existir en un nivel es: 2n2.
Nivel | Letra | 2n2 | No. Máx. Electrones x nivel. |
n= 1 | K | 2(1)2 | 2 |
n= 2 | L | 2(2)2 | 8 |
n= 3 | M | 2(3)2 | 18 |
n= 4 | N | 2(4)2 | 32 |
Está fórmula no aplica a partir del nivel O ya que el número máximo de electrones va disminuyendo a partir de este.
“l”.- Es el número cuántico secundario e indica el tipo de subnivel en el cual se localiza un electrón. Puede definirse como la subdivisión de un nivel cuántico principal. Sus valores se representan mediante literales.
Sus valores dependen de “n” y pueden ser desde 0 hasta n – 1.
Ejemplo:
n= 1 | n= 2 | n= 3 | n=4 |
l = 0 | l= 0, 1 | l= 0, 1, 2, | l= 0, 1, 2, 3, |
s | s, p | s, p, d, | s, p, d, f, |
El máximo número de electrones que pueden tener un subnivel es: 2(2l + 1)
Número cuántico “l” | Literales | 2(2l + 1) | No. Máx. Electrones x subnivel. |
0 | s | 2(0+ 1) | 2 |
1 | p | 2(2+ 1) | 6 |
2 | d | 2(4 + 1) | 10 |
3 | f | 2(6 + 1) | 14 |
“m”.- Es el número cuántico magnético orbital, y se relaciona con las orientaciones espaciales de los orbitales que resultan cuando un átomo es sometido a un campo magnético.
Un orbital (también llamado reempe; siglas de Región Espacio Energético de Manifestación Probabilística Electrónica) puede definirse como la región de espacio donde hay mayor probabilidad de encontrar un electrón.
Sus valores dependen de “l” y pueden ser desde –“l” hasta +”l” pasando por cero.
Los subniveles se dividen en orbitales.
El total de orbitales que puede tener un subnivel es: 2l + 1.
Valores de “l” | Valores de “m” | 2i + 1 | No. Orbitales x subnivel. |
s= o | 0 | 2(0) + 1 | 1 |
p= 1 | -1, 0, +1 | 2(1) + 1 | 3 |
d= 2 | -2, -1, 0, +1, +2 | 2(2) + 1 | 5 |
f= 3 | -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 | 2(3) + 1 | 7 |
Es decir, que un subnivel “s” sólo tiene un orbital cuyo valor es: 0.
Un subnivel “p” tiene tres orbitales, cuyos valores son: -1, 0, +1 respectivamente.
En un subnivel “d” hay cinco orbitales, cuyos valores son: -2, -1, 0, +1, +2 respectivamente.
En un subnivel “f” hay siete orbitales cuyos valores son: -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3.
“ms”.- Es el número cuántico spin (que significa giro) y se relaciona con el giro del electrón o movimiento de rotación sobre su propio eje el cual solo puede ser en dos sentidos (izquierda o derecha).
Sólo tiene dos valores.
Derecha | +1/2 que se representa # |
Izquierda | -1/2 que se representa $ |
REPRESENTACIÓN Y VALORES DE LOS NÚMEROS CUÁNTICOS.
Nombre del No. Cuántico. | Símbolo | Valores | Significado |
Principal | “n” | 1,2,3,4,5,....n | Nivel Energético |
Secundario | “l” | 0..........n – 1 | Subnivel |
Magnético | “m” o ml | -1 ..... 0 ..... +1 | Orbital |
Spin | “ms”(aunque yo lo representaba con una “s” | +1/2 -1/2 | Giro del Electrón |
