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4 - Números cuánticos y configuración electrónica

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Felipe Del Canto

on 10 May 2013

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Transcript of 4 - Números cuánticos y configuración electrónica

[ ] Se rige por ciertos principios relacionados con la mecánica cuántica Números cuánticos Configuración electrónica ¿Qué son los números cuánticos? Son las soluciones a la ecuación de Schrödinger Su correcta interpretación permite entregar características únicas de cada electrón Estos números permiten ubicar a un electrón particular en un cierto nivel de energía, orbital y orientación en el espacio Además entregan el giro del electrón, lo que se asocia a un momento magnético Número cuántico principal (n) Número cuántico secundario o azimutal (l) Número cuántico magnético (m) Número cuántico de spin (s) Determina el nivel de energía en el que se encuentra el electrón Toma valores enteros positivos Mientras mayor es n, el electrón se encuentra a mayor distancia del núcleo y es más energético Determina el subnivel en el que se encuentra el electrón Estos subniveles se diferencian en su energía y en su forma Toma valores enteros positivos desde el 0 hasta el (n-1) Este número describe las orientaciones de la nube electrónica frente a un campo magnético externo Toma valores enteros que van desde -L a +L, incluyendo al 0 Este número indica el sentido de giro del electrón, lo que se asocia a un comportamiento de dipolo magnético Toma los valores de +1/2 o -1/2 En un mismo orbital no pueden haber dos electrones con el mismo spin Escritura de electrones y cálculo de números cuánticos 4f 9 Nivel de energía Tipo de orbital Número de electrones n = 4 l = 3 f -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 m = -2 s = -1/2 Números cuánticos... ¡¿Y ahora esto?! La configuración electrónica es la distribución de los electrones en los átomos o iones Niveles de energía n = 1, 2, 3, 4.... Solo hasta el 7 en los átomos de la tabla periódica Solo subcapas s, p, d y f en los elementos conocidos Subnivel de energía Relacionado con el número cuántico azimutal Orbital específico Relacionado con el número cuántico magnético Spin electrónico Relacionado con el número cuántico de giro Recordemos que no puede haber dos electrones con el mismo spin Principios que rigen la configuración electrónica Principio de Aufbau Principio de exclusión de Pauli Los orbitales de átomos o iones se llenan según energía creciente Aunque existen algunas excepciones, se puede confiar en la regla "n + L" No pueden existir en un determinado átomo o ion dos electrones con los mismos números cuánticos De esta forma entendemos que en un orbital determinado, solo puedan coexistir dos electrones con espines opuestos Principio de máxima multiplicidad de Hund También se le llama "regla del autobús" Plantea que los electrones se van ordenando, dentro de un mismo subnivel, con igual espín de forma desapareada para luego aparearlos con espín opuesto Otros tips importantes En un átomo, la cantidad de protones es igual a la de electrones, por lo que la cantidad de electrones es igual al Z En un ion, la cantidad de electrones se encuentra aumentada o disminuida en una cantidad igual a su carga Al último electrón de un átomo o ion se le denomina, electrón diferencial Puedes resumir la configuración electrónica de un elemento, utilizando los gases nobles Ejemplos de configuración electrónica P 15 Z = 15 15 electrones 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 Ne 10 P : 15 3s 2 3p 3 Ne 10 -1 +1 0 3p [ ] Ejemplos de configuración electrónica Fe 26 Z = 26 26 electrones 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 Ar 18 Fe : 26 4s 2 3d 6 Ar 18 -1 +1 0 3d 4s 2 3d 6 +2 -2 [ ] Ejemplos de configuración electrónica Sr 38 Z = 38 36 electrones 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 Kr 36 Sr : 38 4s 2 3d 10 Kr 36 -1 +1 0 4p 4s 2 3d 10 +2 4p 6 [ ] Ar 18 +2 4p 6 = Ejemplos de configuración electrónica n = 5
l = 3
m = +2
s = - 1/2 5 f -1 +1 0 +2 -2 +3 -3 13 Si se tienen los siguientes números cuánticos para el electrón diferencial de cierto átomo: 5f 13 7s 2 [ ] Rn 86 Z = 102 6d 1 Ejemplos de configuración electrónica n = 4
l = 2
m = 0
s = + 1/2 4 d -1 +1 0 +2 -2 3 Si se tienen los siguientes números cuánticos para el electrón diferencial de cierto átomo: 4d 3 5s 2 [ ] Kr 36 Z = 41
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