Números cuánticos
La moderna teoría atómica establece que la energía y el movimiento de un electrón alrededor de su núcleo está caracterizado no sólo por un número cuántico principal sino por cuatro números cuánticos: el número cuántico principal n, el número cuántico secundario 1, el número cuántico magnético m1 y el número cuántico de spin electrónico ms.
El número cuántico principal n. El número cuántico principal n corresponde a la n de la ecuación de Bohr. Representa el nivel electrónico principal del electrón y puede interpretarse como una zona del espacio donde es elevada la probabilidad de encontrar al electrón con un determinado valor de n.
Los valores de n son números positivos comprendidos entre 1 y 7. Cuanto mayor es el valor de n más alejada está la corteza del núcleo y por consiguiente cuanto mayor es el valor del número cuántico principal de un electrón más alejad o está el electrón del núcleo (en un tiempo promedio). Y en general, cuanto mayor es el número cuántico principal de un electrón mayor es su energía.
El número cuántico secundario. El segundo número cuántico es el número cuántico secundario l.
Este número cuántico especifica el subnivel dentro de los comprendidos entre los niveles principales, especifica la subcapa donde es alta la probabilidad de encontrar el electrón si ese nivel energético está ocupado.
Los valores permitidos de 1 son 1 = 0, 1, 2, 3, …, n – 1. Las letras s, p, d y f se utilizan 4 para designar a los subniveles energéticos 1 como sigue: Número de designación 1 = 0 1 2 3 Letra de designación 1 = s, p, d, f Los subniveles energéticos s, p, d y f de un electrón se denominan orbitales, y se habla también de un subnivel energético s o p, por ejemplo. Puede hablarse también de una subcapas o p de un átomo en particular.
Número cuántico magnético ms. El tercer número cuántico, el número cuántico magnético Ml, especifica la orientación espacial de un orbital atómico e influye muy poco en la energía de un electrón.
El número de diferentes orientaciones permitidas de un orbital depende del valor de 1 de dicho orbital. Los valores permitidos de m, van de – 1 a + 1 incluyendo el cero. Cuando 1 = 0, sólo hay un valor para m, que es el cero.
Cuando 1 = 1 hay 21 + 1 valores permitidos para ml, que son – 1, 0 y + 1. En general, hay 21 + 1 valores permitidos para ml.
En términos de orbitales s, p, d y f, hay un máximo de un orbital s, tres orbitales p, ci nco orbitales d y siete orbitales f de los subniveles energéticos permitidos s, p, d y f.
Número cuántico de spin electrónico m. El cuarto número cuántico, número cuántico de spins electrónico m, especifica la dirección de entre las dos direcciones de spin permitidas de un electrón que gira en torno a su propio eje.
Las direcciones son en el sentido de las agujas del reloj y en el sentido contrario, y sus valores permitidos son + 1 y – 1.
El número cuántico de spin 2 tiene sólo una pequeña influencia sobre la energía de un electrón. Dos electrones pueden ocupar el mismo orbital si tienen spines opuestos.
Fuente: Apuntes de Ciencia de materiales de la UNIDEG
