Números cuánticos y configuración electrónica

Números cuánticos

El modelo actual del átomo se basa en la mecánica cuántica ondulatoria, la cual está fundamentada en cuatro números cuánticos, mediante los cuales puede describirse un electrón en un átomo.

  • Principal (n)

Su rango de valores es: 1,2,3,…,7

Define el nivel energético y el número máximo de electrones por nivel

  • Azimutal (l)

Su rango de valores es: 0,1,2,… (n-1)

Indica el nivel de energía donde se encuentra el electrón y define la  forma de los orbitales por medio de los subniveles
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

  • Magnético (ml)

Su rango de valores es : Desde – l hasta + l

Define orientación en el espacio de cada subnivel

  • De giro o spin (ms)

Su rango de valores es: +1/2, -1/2

Define: el giro del electrón a favor o en contra de las manecillas del reloj

numeros cuanticos

 Configuración electrónica

Representación simbólica de la disposición de los electrones de un átomo en los diferentes subniveles (s, p ,d y f)
Utilizando el diagrama diagonal

 diagrama

 

 Ejemplo:

Determinar el conjunto de números cuánticos del ultimo electrón del átomo de azufre.

 

[important]

La configuración electrónica como su nombre lo dice es la configuración de los electrones en este caso el número de electrones del átomo de azufre será el mismo número que posee de protones 16.

[/important]

azufre

Utilizamos el diagrama diagonal hasta llegar a contar 16 electrones 

S = 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p4

Los dos primeros números los obtenemos con la configuración (3p4)

  • n Será igual al numero que esta antes del subnivel (s, p, d, f)

n =3

  • El valor de l dependerá del subnivel si es: s = 0; p = 1; d = 2; f = 3

l= 1

Para encontrar los otros dos números cuánticos se realiza el siguiente procedimiento

Los valores magenetico dependera segun el subnivel y pueden ser:

s                         0

p                  -1   0  +1

d             -2  -1  0  +1  +2

f         -3  -2  -1  0  +1  +2  +3

El valor de espín podrá ser -1/2  o +1/2 y dependerá de en que posición caiga el electrón primero se llenan con flechas hacia arriba de izquierda a derecha, una flecha arriba por cada cuadro y después se empieza con flechas hacia abajo de izquierda a derecha; la ultima flecha determinara el valor si es hacia arriba sera +1/2 y si es hacia abajo -1/2

configuracion

Según el diagrama

ml = -1

ms = -1/2

Entonces como podemos concluir que los números cuánticos para el ultimo electrón del átomo de azufre son:

valores cuanticos

En los siguientes enlaces podrán encontrar información mas detallada acerca de los números cuánticos y la  configuración electrónica

1. http://web.educastur.princast.es/proyectos/jimena/pj_franciscga/ncuanticos.htm

2. http://genesis.uag.mx/edmedia/material/qino/T3b.cfm

3. http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/usrn/lentiscal/1-cdquimica-tic/applets/numeroscuanticosyorbitales-1/teoria-numeroscuanticos12.htm

El átomo

El Átomo es la unidad básica de toda la materia.

atomo

Está compuesto por partículas subatomicas:

Nombre                                Carga

Protón (p+)                              1

Neutrón (n)                              0

Electrón (e-)                           -1

representacion

 

  • Número atómico (Z)

    Indica el número de protones que posee el núcleo.

Z = p+

Cuando es un átomo neutro el número de electrones es igual al número de protones.

Z = p+ = e-

  • Número másico (A)

    Es la suma entre los protones y neutrones

    A = p+  +  n

Como Z = p+ se cumple A = Z+ n

Despejando  p+ + n tenemos
p+ = A -n              Y             n= A –p+

ejemplo protones

Para calcular el número de electrones nos basamos en dos cosas primero en el número de protones y segundo en la carga iónica que posee el elemento; si la carga iónica  es + el número de electrones será igual a restarle al número de protones menos el número que indique la carga; si la carga iónica  es – se procede hacer lo contrario al número de protones se le suma el número que indique la carga.

  • Isotopos o hílidos

         Conjunto de átomos que pertenecen a un mismo elemento,que tienen igual número atómico y diferente                    masa atómica.Sus propiedades físicas son diferentes y sus propiedades químicas similares.

isotopo

  • Isobaros

        Conjunto de átomos que pertenecen a diferentes elementos que tienen el mismo número de masa atómica y           diferente número atómico

isobaro

  • Isótonos

         Conjunto de átomos que pertenecen a diferentes elementos y que tienen el mismo número de neutrones.

isotonos

  • Isoeléctronicos

Son átomos que tienen igual números de electrones.

  • Masas relativas

          Nos permite determinar la masa real de un elemento de los diferentes isótopos que en este se forma

 

 

Teorías atómicas

  • Democrito y Leucipo

A través de un pensamiento filosófico,450 AC en la Grecia antigua, fundan la escuela atomista.
Ellos sugirieron que, al dividir cualquier sustancias, se debería llegar a la unidad mínima constituyente e                  indivisible, el”ÁTOMO”(del griego a= sin y tomo=división), común para toda la materia.
Éste fue el primer modelo atómico propuesto

  • Teoria de Dalton (1803)

El modelo atómico de Dalton surgido en el contexto de la química, fue el primer modelo atómico con bases              científicas.
Representa al átomo como un esfera compacta indivisible e indestructible.

Modelo atómico de Dalton

 Dalton también propuso varios postulados, entre estos están:

  1.  Todos los elementos se componen de diminutas partículas llamadas átomos. No se crean ni se destruyen átomos durante las reacciones químicas.
  2. Todos los átomos de un elemento dado son iguales, pero los átomos de un elemento difieren de los átomos de los demás elementos.
  3. Cuando dos elementos se combinan para dar más de un compuesto, cada compuesto tiene una proporción de átomos diferentes, pero definida, de números enteros.
  •  Modelo atómico de Thomson (1904)

Propuso que el átomo es una esfera homogénea de electricidad positiva. Los electrones están incrustados en ella.
Su modelo atómico lo asemeja a un budín de pasas.

thomson

 

  • Modelo atómico de Rutherford (1911)

El modelo de Rutherford fue el primer modelo atómico que consideró al átomo formado por dos partes: la «corteza», constituida por todos sus electrones, girando a gran velocidad alrededor de un «núcleo» muy pequeño; que concentra toda la carga eléctrica positiva y casi toda la masa del átomo.

Dedujo que el átomo debía estar formado por una corteza con los electrones girando alrededor de un núcleo central cargado positivamente

Ruther

  • Modelo atómico de Bohr (1913)

 Propuso un nuevo modelo atómico, según el cual los electrones giran alrededor del núcleo en unos niveles bien definidos.

átomo bohr

  • Modelo atómico actual 

Es un modelo matemático probabilista.
Está basado en los principios de Louis de Broglie, Werner Heisenberg y Erwin Schrodinger.
Establece el concepto «orbital».

 actual

 

 

 

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